Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Немцов М.В. -> "Электротехника и электроника." -> 111

Электротехника и электроника. - Немцов М.В.

Немцов М.В., Немцова М.Л. Электротехника и электроника. — М.: Академия, 2007. — 424 c.
Скачать (прямая ссылка): elektroteh2007.djvu
Предыдущая << 1 .. 105 106 107 108 109 110 < 111 > 112 113 114 115 116 117 .. 130 >> Следующая

Автогенераторы можно рассматривать как усилители с положительной обратной связью. Наиболее часто применяется обратная связь по напряжению (рис. 16.1). Для анализа установившегося режима работы автогенератора воспользуемся комплексным методом.
Напряжения на выходе автогенератора и на входе четырехполюсника цепи обратной связи одинаковые сУВЬ1Х = t/BX.0C и удовлетворяют условию
і/ — К К Ґ1
вых і±иУ —uо.(~ вх.о.с,
(16.1)
где К„у = A"„y(co)e-'e(lo) — комплексный коэффициент усиления напряжения усилителя; K1101. = AttOC(w)e/e'(co) — комплексный коэффициент передачи напряжения четырехполюсника обратной связи (4.48).
Из формулы (16.1) следует, что
КиУКи0.с = КиУ(Ы)КиоЛ<о)елв'(0>)+в"(а)] = 1,
т.е.
КиУ>
2
\ ^вх.од
А"нУ(со)А"иос(со) = 1; Є'(ю) + Є"(со) = 2тш,
(16.2)
Рис. 16.1
где п = 0, 1, 3, ...
Условия (16.2) должны выполняться при угловой частоте работы автогенератора со.
Самовозбуждение генератора, начиная от момента времени его подключения к
368
источнику энергии, определяется условием Auy(co)/Cuoc(co) > 1, которое после завершения переходного процесса переходит в условие установившегося режима работы автогенератора (16.2) вследствие уменьшения значения КиУ при увеличении амплитуды синусоидальных колебаний, обусловленного нелинейными свойствами транзисторов (см. рис. 15.16).
Различают LC- и /?С-автогенераторы. Первые содержат в цепях положительной обратной связи катушки индуктивности и конденсаторы, вторые — резисторы и конденсаторы. Вторые проще для реализации в виде интегральных схем.
16.2. Нелинейный режим работы операционного усилителя. Компаратор
Работу ОУ в нелинейном режиме объясним на примере цепи (рис. 16.2), в которой напряжение на неинвертирующем входе ОУ определяет источник постоянной ЭДС E0, а напряжение на инвертирующем ВХОДе ЛИНеЙНО ИЗМеНЯеТСЯ во Времени ?/Вх.н = kt (рис.
16.3, с). Полагая ОУ идеальным, из уравнения по второму закону Кирхгофа для контура /
ивх ОУ = мвх.н ~
следует, что в момент времени /0 = UJk отрицательные значения напряжения «вх0у заменяются положительными (рис. 16.3, б). Одновременно по передаточной характеристике идеального ОУ (см.
Рис. 16.2
Рис. 16.3
369
рис. 15.17, б — ломаная линия /) напряжение на его выходе скачком изменится от положительного до отрицательного значения ЭДС Eисточника питания (рис. 16.3, в).
Устройства, в которых нелинейный режим работы ОУ используется для сравнения напряжения на инвертирующем входе с заданным напряжением на неинвертирующем входе, называемым опорным напряжением (или наоборот), называются компараторами.
16.3. Ключевой режим работы транзистора
В информационной электронике применяются транзисторные ключи малой мощности (мощность потерь до 0,1 мкВт) с частотой переключения до 500 МГц, параметры которых отличны от транзисторных ключей энергетической электроники (см. подразд. 13.6).
Работу таких ключей рассмотрим на примере биполярного транзистора, включенного по схеме с ОЭ (рис. 16.4, а).
При постоянном напряжении на входе ключа ?7ВХ < 0 токи в цепях коллектора и базы практически одинаковые и равны току через обратно включенный />я-переход между базой и коллектором. Это соответствует режиму отсечки транзистора (см. подразд. 13.4), т.е. разомкнутому положению ключа (рис. 16.4, 6", точка Л/).
Rk
'Бнас
/Б<о
Ek Нкэ
JJu -1> ')
I Д'выкл _i_
Рис. 16.4
370
При постоянном напряжении ?/вх > 0 и токе базы больше тока насыщения /Бнас ток коллектора практически равен EyJR^ (рис. 16.4, б, точка N). Этот режим соответствует замкнутому положению ключа.
Динамические свойства ключа определяются интервалами времени включения Д/вкл и выключения А/выкл (рис. 16.4, в). Для уменьшения времени Д/ВЮ] резистор в цепи базы шунтируется конденсатором, а для уменьшения времени А/ВЫЮ1 в цепь базы включается ЭДС Еъ (показаны штриховой линией на рис. 16.4, а).
Применение транзистора в качестве ключа вместо других типов ключей, например электромеханических, имеет ряд преимуществ. Транзисторный ключ не содержит подвижных частей, подверженных износу, имеет большое быстродействие и малые размеры. Для управления транзисторным ключом требуется источник энергии малой мощности.
В дальнейшем работу всех импульсных и цифровых электронных устройств будем рассматривать, полагая, что ОУ и транзисторные ключи идеальные.
16.4. Логические элементы
Своевременное подключение и отключение необходимого оборудования в целях поддержания режимов технологических процессов требует принятия тех или иных решений в зависимости от конкретных условий. Если наличие или отсутствие каждого условия отождествить с напряжением электрического сигнала различного уровня, то принятие решения возможно с помощью электронных устройств на основе логических элементов. Такие устройства реализуют логическое преобразование совокупности сигналов об условиях работы в совокупность сигналов управления технологическим процессом.
В зависимости от схемотехнической реализации логических элементов сигналы на их входах и выходах имеют либо отличные от нуля напряжения (положительное — «положительная логика» или отрицательное — «отрицательная логика»), либо близкие к нулю, которые принято условно отождествлять с логической единицей и нулем. При этом работу логического элемента можно описать зависимостью логического значения выходного сигнала F от совокупности логических значений входных сигналов х. Такую зависимость принято представлять таблицей истинности.
Предыдущая << 1 .. 105 106 107 108 109 110 < 111 > 112 113 114 115 116 117 .. 130 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed