- •Лекция 1 Задачи курса
- •Элементы физики полупроводников
- •P-n переход, структура, работа.
- •Лекция 2 Статические характеристики диодов
- •Лекция 3 Динамические параметры p-n перехода
- •Полупроводниковые диоды.
- •Выпрямительные диоды.
- •Стабилитроны и стабисторы.
- •Светодиоды.
- •Фотодиоды.
- •Туннельные диоды.
- •Варикапы.
- •Лекция 4 Транзисторы.
- •Биполярные транзисторы.
- •Основные схемы включения транзистора.
- •Работа биполярного транзистора.
- •Лекция 5 Характеристики биполярных транзисторов.
- •Статические характеристики.
- •Модель биполярного транзистора Эберса - Молла.
- •Частотные свойства биполярных транзисторов.
- •Составные транзисторы.
- •Лекция 6 Униполярные (полевые) транзисторы.
- •Основные структуры полевых транзисторов.
- •Транзистор с изоляцией канала от затвора обратносмещенным p-n переходом.
- •Транзисторы структуры металл - диэлектрик - полупроводник (мдп).
- •Статические характеристики полевых транзисторов.
- •Лекция 7 Частотные свойства полевых транзисторов.
- •Некоторые особенности использования полевых транзисторов.
- •Тиристоры.
- •Лекция 8
- •2. Полупроводниковые устройства.
- •2.1. Усилительные устройства.
- •2.1.1. Усилительный каскад на биполярном транзисторе с заземленным эмиттером.
- •Лекция 9
- •2.1.2. Усилительный каскад на биполярном транзисторе с отрицательной обратной связью по току.
- •2.1. 3. Эмиттерный повторитель.
- •2.1.4. Дифференциальный усилитель.
- •2.2. Полупроводниковые источники стабильного тока.
- •Лекция 10
- •2.3. Обратная связь в усилителях сигналов.
- •2.3.1. Влияние обратной связи на свойства усилителя.
- •2.3.2. Разновидности обратной связи.
- •2 Рис. 74. Параллельная обратная связь..4. Частотные свойства усилителей.
- •Лекция 11
- •2.5. Операционный усилитель (оу).
- •2.5.1. Принципиальная схема, состав, функциональное назначение.
- •2.5.2. Основные параметры операционного усилителя.
- •2.5.3. Основные включения операционного усилителя.
- •Решающие элементы аналоговых вычислительных машин (авм).
- •Сумматор.
- •2.5.4.2.Интегратор.
- •Дифференциатор.
- •Решение дифференциальных уравнений.
- •Триггер Шмитта.
- •Лекция 12
- •3. Источники питания электронной аппаратуры.
- •3.1. Структурные схемы источников питания.
- •3.2. Выпрямители.
- •3.2.1. Однополупериодный выпрямитель.
- •3.2.2. Двухполупериодный выпрямитель.
- •3.2.3. Мостовой выпрямитель.
- •3.2.4. Выпрямители с умножением напряжения.
- •3.3. Фильтры.
- •Лекция 13
- •3.4. Стабилизаторы напряжения.
- •3.4.1. Компенсационные стабилизаторы.
- •3.4.2. Импульсный стабилизатор.
- •3.4.3. Источник питания с преобразованием частоты.
- •Лекция 14
- •4 Импульсная техника.
- •4.1 Импульсный сигнал, его характеристики.
- •4.2 Формирователи импульсных сигналов.
- •Лекция 15
- •4.3 Ключ на биполярном транзисторе.
- •Лекция 16
- •4.4 Процессы переключения ключа на биполярном транзисторе.
- •Лекция 17
- •4.5 Транзисторные ключи на полевых транзисторах.
- •4.6 Генератор импульсной последовательности (мультивибратор).
- •4.7 Триггер на биполярных транзисторах.
3.2.2. Двухполупериодный выпрямитель.
Рассмотрим схему и работу двухполупериодного выпрямителя, схема которого приведена на рис. 96.
В
Рис.
96. Двухполупериодный выпрямитель. Рис.
97. Работа двухполупериодного выпрямителя
(без накопительного конденсатора).
Работа схемы состоит в следующем. При положительном полупериоде на верхнем выводе вторичной обмотки будем иметь положительный потенциал относительно общего провода, а на нижнем выводе будем иметь отрицательный потенциал. Это приводит к тому, что p-n переход диода VD1 получает прямое смешение и находится в проводящем состоянии, а переход диода VD2 имеет обратное смещение и находится в непроводящем состоянии. Напряжение на обмотке 2а формирует на нагрузке напряжение пропорциональное положительному полупериоду (плюс на верхнем выводе Rнаг). Во время отрицательного полупериода потенциалы на концах вторичной обмотке меняются, и соответственно меняются состояния диодов. Диод VD2 находится в проводящем состоянии, а диод VD1 закрыт. Напряжение на обмотке 2б формирует на нагрузке напряжение пропорциональное отрицательному полупериоду, но на верхнем выводе Rнаг также будет положительное напряжение. Рассмотренная картина отображена на рис. 97.
Учитывая,
что ток в нагрузку передается как в
положительном, так и в отрицательном
полупериоде время разряда накопительного
конденсатора уменьшается более чем в
два раза. Это хорошо видно на графике
работы двухполупериодного выпрямителя
с накопительным конденсатором показанном
на рис. 98. П
Рис.
98. Работа двухполупериодного выпрямителя
с накопительным конденсатором.
Совместный анализ графиков работы однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей позволяет сделать вывод о несомненном преимуществе последней схемы, так как в первом случае ∆t = 16,6мС и ∆Urнаг = 5В, а во втором -- ∆t = 7,5мС и ∆Urнаг = 1,12В. Таким образом только изменение схемы выпрямления привело к уменьшению пульсаций более чем в четыре раза. Однако эта схема выпрямления имеет существенный недостаток состоящий в увеличении массогабаритных показателей, увеличение массы меди обмоток и железа трансформатора. Поэтому наибольшее распространение получила схема мостового выпрямителя.
3.2.3. Мостовой выпрямитель.
Мостовой выпрямитель представляет собой схему из четырех диодов, и показан на рисунке 99. В отличии от двухполупериодного выпрямителя для рассматриваемой схемы требуется трансформатор как и в однополупериодном выпрямителе т.е. без среднего вывода вторичной обмотки.
Р
Рис.
99. Мостовой выпрямитель.
При отрицательном полупериоде напряжения на вторичной обмотке трансформатора прямосмещенными будут диоды VD1,VD4, а обратносмещенными -- VD2, VD3. Однако ток протекающий по нагрузке направления не изменит.
Достоинства данной схемы определяются тем, что диоды должны быть рассчитаны на обратное напряжение равное амплитудному на вторичной обмотке, и на прямой ток примерно в два раза меньший, чем ток нагрузки.
К недостаткам данной схемы следует отнести увеличенное количество диодов.
Накопительная емкость должна иметь величину такую же, как и у двухполупериодного выпрямителя. Следовательно данная схема сочетает в себе достоинства обеих ранее рассмотренных схем выпрямителей.