8

1. Параметричний стабілізатор

Полупроводниковые стабилитроны, работающие в режиме пробоя р-п перехода, можно успешно использовать в качестве стабилизаторов напряжения. Различные типы стабилитронов имеют номинальные напряжения пробоя от 2,4 до 200 В с допустимым отклонением 5—20 % номинального значения. В стабилизаторах этого типа использу­ется нелинейное свойство вольт-амперных характеристик стабилитронов, а именно свойство сохранять почти постоянным напряжение при изменении тока через прибор, при этом изменяется сопротивление стабилитрона по постоянно­му току, определяемое как результат деления напряжения пробоя на ток, протекающий через стабилитрон. Так как напряжение почти постоянно, то сопротивление уменьша­ется с ростом тока и, напротив, увеличивается, если ток уменьшается.

2. Однополупериодный выпрямитель.

Принципиальная схема и осциллограммы напряжения в различных точках выпрямителя приведены на рисунке.

U2 - Напряжение на вторичной обмотке трансформатора

Uн – Напряжение на нагрузке.

Uн0 – Напряжение на нагрузке при отсутствии конденсатора.

Как видно на осциллограммах напряжение со вторичной обмотки трансформатора проходит через вентиль на нагрузку только в положительные полупериоды переменного напряжения. В отрицательные полупериоды вентиль закрыт и напряжение в нагрузку подается только с заряженного в предыдущий полупериод конденсатора. При отсутствии конденсатора пульсации выпрямленного напряжения довольно значительны.

Недостатками такой схемы выпрямления являются: Высокий уровень пульсации выпрямленного напряжения, низкий КПД, значительно больший, чем в других схемах, вес трансформатора и нерациональное использование в трансформаторе меди и стали.

Данная схема выпрямителя применяется крайне редко и только в тех случаях, когда выпрямитель используется для питания цепей с низким током потребления.

Мостовая схема выпрямителя.

Принципиальная схема и осциллограммы напряжения в различных точках выпрямителя приведены на рисунке

U2 - Напряжение вторичной обмотки трансформатора

Uн – Напряжение на нагрузке.

Uн0 – Напряжение на нагрузке при отсутствии конденсатора.

Основная особенность данной схемы – использование одной обмотки трансформатора при выпрямлении обоих полупериодов переменного напряжения.

При выпрямлении положительного полупериода переменного напряжения ток проходит по следующей цепи: Верхний вывод вторичной обмотки – вентиль V2 – верхний вывод нагрузки – нагрузка - нижний вывод нагрузки - вентиль V3 – нижний вывод вторичной обмотки – обмотка.

При выпрямлении отрицательного полупериода переменного напряжения ток проходит по следующей цепи: Нижний вывод вторичной обмотки – вентиль V4 – верхний вывод нагрузки - нагрузка – нижний вывод нагрузки – вентиль V1 – верхний вывод вторичной обмотки – обмотка.

Как мы видим, в обоих случаях направление тока через нагрузку (выделено курсивом) одинаково.

Чем больше емкость конденсатора и меньше нагрузка на выходе тем меньше коэфициент пульсаций.

3. Операційний підсилювач (1000 разів)

K = R2/R1 => R2 = 100K, R1 = 100 Ом

Два входа ОУ - Инвертирующий и Неинвертирующий названы так по присущим им свойствам. Если подать сигнал на Инвертирующий вход, то на выходе мы получим инвертированный сигнал, то есть сдвинутый по фазе на 180 градусов - зеркальный; если же подать сигнал на Неинвертирующий вход, то на выходе мы получим фазово не измененный сигнал.

4. Однокристальний підсилювач зі зворотнім звязком

Схема простейшего однокаскадного усилителя на германиевом транзисторе структуры  p-n-p и графики, иллюстрирующие его работу,  изображены на  рис. 27.

На коллектор транзистора относительно эмиттера через резистор  R_H подаётся отрицательное напряжение источника питания  U_пит.

Участок эмиттер – коллектор транзистора, резистор  R_H и источник питания  U_пит образуют коллекторную цепь транзистора. Резистор  R_H в этой цепи играет роль нагрузки, на которой выделяется переменное напряжение усиливаемого сигнала.

База транзистора через резистор  R_б соединена с отрицательным проводником источника питания. Вместе с эмиттерным  p-n  переходом он образует цепь, в которой возникает ток, называемый током базы транзистора. Значение этого тока  (по закону Ома)  определяется напряжением источника питания и суммарным сопротивлением последовательно соединенных резистора  R_б и эмиттерного перехода. При этом на эмиттерном переходе происходит падение напряжения, которое создаёт на базе относительно эмиттера отрицательное напряжение, называемое напряжением смещения.

Это исходное состояние транзистора называют состоянием покоя, а ток, текущий в этом случае в коллекторной цепи – коллекторным током покоя.

Без начального напряжения смещения на базе транзистор искажает усиливаемый сигнал. Сигнал, который необходимо усилить, подают на вход каскада, а усиленный им сигнал снимают с его выхода”  [14].    

Параметры усилителя:

Коэффициент усиления по напряжению или, ещё говорят, коэффициент передачи напряжения это отношение выходного напряжения  усилителя к его входному напряжению где  - называют амплитудно-частотной характеристикой усилителя, а φ(ω)=φ₂-φ₁ – фазово-частотной характеристикой. Аналогично вводятся коэффициенты усиления по току и по мощности: K_I= ;              K_P= . Одной из важных характеристик усилительного каскада является его амплитудная характеристика: зависимость амплитуды выходного сигнала от амплитуды входного сигнала. На рис.1 приведены частотная (а), фазовая (б) и амплитудная (в) характеристики идеального (пунктирная кривая) и реального (сплошная линия) усилителей.

5. Mультиплексор — устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов.

Аналоговые и цифровые мультиплексоры значительно различаются по принципу работы. Первые электрически соединяют выбранный вход с выходом (при этом сопротивление между ними невелико — порядка единиц/десятков ом). Вторые же не образуют прямого электрического соединения между выбранным входом и выходом, а лишь «копируют» на выход логический уровень ('0' или '1') с выбранного входа. Аналоговые мультиплексоры иногда называют ключами.