5.2. Практическое задание

Рассчитать схему балансного каскада УПТ (рис. 5.1). Исходные данные: напряжение на входе в режиме покоя U_вх = 0; максимальные изменение напряжения входного сигнала U_вх = 0,5В; выходная мощность Р_вых = 2мВт; сопротивление нагрузки R_Н =2кОм ; напряжение источника питания Е_пит =10В. Для выбора типа транзистора использовать табл. 5.1. Характеристики транзисторов приведены на рис. 5.3.

Таблица 5.1

Предельные эксплуатационные параметры транзисторов

Параметры транзистора	Тип транзистора
	МП20	МП21	МП25	МП26	КТ104В	КТ315А,В	КТ315Б,Г
	p-n-p	p-n-p	p-n-p	p-n-p	p-n-p	n-p-n	n-p-n
Допустимое напряжение коллектор-эмиттер UКЭ ДОП., В	20	35	40	70	15	20/30	15/25
Допустимый ток коллектора IК ДОП, мА	50	50	50	50	50	100	100
Допустимая мощность рассеяния коллекторного перехода РК ДОП, мВт	150	150	200	200	150	150	150

Примечание: Допустимое напряжение коллектор-эмиттер uкэ доп для транзисторов кт315а и кт315б указано в числителе дроби, для транзисторов кт315в и кт315г указано в знаменателе дроби,

Рис. 5.3. Статические характеристики транзисторов

Рис. 5.3. Статические характеристики транзисторов

Часть II

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Лабораторная работа №1

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНЫХ

НЕУПРАВЛЯЕМЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

Цель работы. Изучение принципа работы однополупериодной и мостовой однофазных схем неуправляемых выпрямителей; исследование основных характеристик выпрямителей.

1.1. Теоретические сведения

Выпрямителем называется устройство, преобразующее переменное напряжение, полярность которого изменяется, в пульсирующее устройство, полярность которого остается постоянной. Для получения постоянного напряжения из пульсирующего на выходе выпрямителя ставят сглаживающие фильтры. Таким образом, выпрямитель совместно с фильтром является устройством, преобразующим переменное напряжение в постоянное. При питании от однофазной сети применяются следующие схемы выпрямителей:

• однополупериодные;

• двухполупериодные: мостовая, схема с нулевым выводом.

Однополупериодная схема наиболее проста и содержит всего один диод V1 (рис. 1.1, а). В положительный полупериод напряжения на вторичной обмотке трансформатора диод V1 находится в проводящем состоянии и через него протекает ток в нагрузку; а в отрицательный - диод закрыт, и тока в нагрузке нет. Следовательно, ток в нагрузке протекает в одном направлении и только в один положительный полупериод напряжения вторичной обмотки трансформатора Т1.

Мостовая схема выпрямителя (рис. 1.1,б) содержит четыре вентиля V1 - V4; в положительный полупериод напряжения на вторичной обмотке трансформатора T1 пропускает ток вентили V1, V4, а в отрицательный - вентили V2, V3. При этом ток в нагрузке протекает в одном направлении, указанном стрелкой. К закрытому вентилю прикладывается обратное напряжение Uvd, повторяющее по форме напряжение вторичной обмотки трансформатора. Схемы выпрямителей представлены на рис. 1.1.

Максимальное значение обратного напряжения на вентиле равно Е_2m, где Е_2m — амплитуда напряжения вторичной обмотки трансформатора. Среднее значение выпрямленного напряжения:

Е сли учесть, что действующее значение напряжения на вторичной обмотке Е₂ связано с амплитудным соотношением

м ожно получить другое соотношение для определения среднего значения выпрямленного напряжения:

а. б.

Рис. 1.1.

Схема со средней точкой содержит два вентиля V1 и V2 и трансформатор T1, имеющий две одинаковые вторичные обмотки, включенные последовательно и согласно. В положительный полупериод сетевого напряжения открыт вентиль V1. В отрицательный полупериод открыт вентиль V2. При этом ток обоих вентилей протекает через нагрузку в одном направлении. Формы напряжения и тока такие же, как и в мостовой схеме. Однако амплитудное значение обратного напряжения на вентиле в два раза больше. Недостатком схемы является плохое использование трансформатора, так как имеются две вторичные обмотки, работающие по полпериода каждая. Основная область применения данной схемы – низковольтные выпрямители. В ней последовательно с нагрузкой включен только один вентиль, что при низких выпрямленных напряжениях позволяет получить более высокий к.п.д.