Графика
Курсовые
Алгебра
Физика
Типовой
Инженерная
Математика
Лекции

Бетатрон

ТОЭ
Задачи
Решения

Реактор

Архитектура
Контрольная
Чертежи

Методы расчета электрических цепей. Примеры выполнения курсового задания

 Резистивные усилители низкой частоты

Усилителями называются устройства, в которых сравнительно маломощный входной сигнал управляет передачей значительно большей мощности из источника питания. Все многообразие усилителей разделяют по следующим признакам:

-по типу применяемого активного элемента (на лампах, транзисторах, параметрические …) ;

-в зависимости от полосы усиливаемых частот (УПТ, УНЧ, УПЧ, УВС …) ;

-по назначению (усилители тока, напряжения, мощности);

-по виду нагрузки усилительного элемента (резистивные, трансформаторные, резонансные);

-по способу включения усилительного элемента в схему (с общим эмиттером, с общей базой, с общим коллектором). Состав библиотеки Simulink В библиотеку приложения Simulink входит ряд разделов. Для знакомства с ними откроем окно MATLAB и соответствующей кнопкой вызовем окно обозревателя Simulink Library Browser

В последние годы усилители выпускают в виде микросхем. Простейшая ячейка, позволяющая осуществить усиление, называется усилительным каскадом. В лекции рассмотрим принципы построения резистивных усилительных каскадов низкой частоты. Они предназначены для усиления сигналов в полосе от нескольких десятков  Герц до нескольких десятков килогерц.

1.Принцип работы каскада по схеме с общим эмиттером

Простейший усилительный каскад по схеме с общим эмиттером приведен на рис. 12.6а. При схемном изображении транзистора и источников этот каскад принимает вид рис. 14.1а. Для анализа принципа работы каскада построим его передаточную характеристику  (рис.14.1б).

 С увеличением входного сигнала (Uбэ) растет ток базы Iб (см.рис. 12.6в), а значит и ток коллектора, причем

,

  Ток коллектора создает падение напряжения на резисторе , причем ,а также на дифференциальном сопротивлении участка коллектор-эмиттер транзистора - , причем всегда .

 Рост тока коллектора означает уменьшение Rкэ, а значит и Uкэ. При этом на постоянном сопротивлении резистора падение напряжения увеличивается. Так как дифференциальное сопротивление Rкэ вычислять сложно, падение напряжения на участке коллектор-эмиттер транзистора находят как разность

.

  И так, с увеличением тока коллектора Iк увеличивается падение напряжения на резисторе Rк и уменьшается напряжение Uкэ , т.е. выходное напряжение каскада (рис.14.1б).


Когда ток коллектора достигает насыщения  (т.е. максимального значения), напряжение на участке коллектор-эмиттер транзистора достигает наименьшего значения. Это значение называют напряжением насыщения - Uкэн, причем

.

Как правило, это напряжение составляет десятые доли вольта, оно пренебрежимо мало в сравнении с Ек, поэтому иногда им пренебрегают, полагая . Дальнейшее увеличение Uбэ не может вызвать изменений тока Iк и напряжения Uкэ.

  Анализ передаточной характеристики позволяет выделить три характерных участка (они обозначены римскими цифрами). На участке I через транзистор протекает только неуправляемый обратный ток коллекторного перехода. Сопротивление . Практически все напряжение источника Ек падает на сопротивление Rкэ, т.е. .

 На участке II напряжение на коллекторе транзистора можно изменять в пределах , а ток - в пределах . Эти изменения являются результатом регулировки параметров Uбэ, Iб маломощного источника сигнала.

 Например , а . Отношение  обозначают КU и называют коэффициентом усиления по напряжению. В нашем примере КU=50. Кроме того, увеличение напряжения Uбэ приводит к пропорциональному уменьшению напряжения Uкэ, т.е. знаки приращений входного и выходного сигналов противоположны. Такие усилители называют инвертирующими.

 На участке III . Транзистор теряет свойства усилительного элемента.

Методы расчета электрических цепей в комплексной форме Токи, напряжения, мощности и сопротивления в комплексных формах записи. Операции над комплексными величинами. Сущность метода комплексных амплитуд. Схемы замещения цепей. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме. Расчет цепей методами уравнений Кирхгофа и контурных токов в символической форме. Расчет цепей методами узловых напряжений и двух узлов в комплексной форме.

Математика