Электроника

Вольт-амперная характеристика выпрямительного диода с обозначением основных параметров.

Uобр max соответствует максимально допустимому постоянному напряжению, при котором диод может находиться в течении всего срока службы.

Uобр, и, max – величина максимально допустимого импульсного (амплитудного) повторяющегося напряжения

. Этот параметр важен для работы в выпрямителях.

Значение неповторяющегося импульсного обратного напряжения (Uобр, и, нп max) определяет перегрузочную способность вентиля по напряжению.

Каждое из перечисленных значений напряжения устанавливается, как правило, для всего диапазона температур, за исключением некоторых типов приборов.

Для прямого тока в зависимости от условий эксплуатации диодов указывается также несколько его значений. Максимально допустимый прямой постоянный ток (Iпр max) в основном приводится для диодов малой мощности, в настоящее время указывается максимально допустимый средний ток Iпр, ср max , что свойственно применению этих приборов в выпрямителях. Необходимо учитывать, что приводимые в справочниках средние значения токов ( Iпр, ср max ) выпрямительных диодов соответствуют их работе на активную нагрузку. В этом режиме амплитудное значение тока составляет 3,14 Iпр, ср max , а действующее его значение 1,57 Iпр, ср max. При работе диодов в выпрямителях на активно-емкостную нагрузку амплитудное и действующее значения тока могут значительно превышать их нормированное значение, чем при активной нагрузке.

При разработке выпрямителей следует учитывать ток перегрузки вентилей: Iпрг max – максимально допустимый ток перегрузки и Iпр, уд max – ударный ток. Ток перегрузки характерен начальному включению диодов выпрямителя на емкостную нагрузку, когда емкость фильтра выпрямителя не заряжена. Допустимые значения Iпрг max и Iпр, уд max зависят от длительности импульса перегрузки (tи), времени прохождения импульсов (tпер) и температуры.

При выборе типов приборов необходимо учитывать изменение вольт-амперной характеристики при изменении температуры корпуса вентиля и частоты переменного напряжения, при которых они будут работать.

5.4.7 Привести схему и объяснить принцип работы параллельно-балансного (дифференциального) каскада усилителя постоянного тока (УПТ).

Балансная схема усилителя постоянного тока с параллельным соединением транзисторов.

В системах автоматики и в измерительной технике применяют усиление постоянного или медленно меняющегося напряжения. Для этой цели используются усилители постоянного тока (УПТ).

Связь между каскадами УПТ должна быть непосредственной (гальванической), так как ни переходной конденсатор, ни трансформатор не пропускают постоянный или медленно меняющийся ток Рассмотрим выше приведённую схему.

В основе схемы параллельно-балансного УПТ лежит сбалансированный мост постоянного тока, в котором диагонали «развязаны» друг от друга и изменение напряжения или тока в одной из них не влияет на напряжение и ток в другой.

Плечи моста составляют идентичные транзисторы VT1 и VT2 и резисторы R1 и R2. В одну из диагоналей включен источник питания (между движком переменного резистора R5 и корпусом), а с другой снимается выходное напряжение (между коллекторами транзисторов). Резистор R5 включается для точной балансировки (установки нуля) моста. Когда мост сбалансирован, а схема абсолютно симметрична, любое одновременное изменение коллекторного напряжения обоих транзисторов не вызывает появления напряжения на выходных клеммах напряжения. На сопротивлении резистора R6 в общей эмиттерной цепи создаётся напряжение смещения, которое поступает на базы транзисторов через сопротивления утечки (резисторы R7 и R8).

На практике транзисторные УПТ выполняются только по балансным схемам с общим стабилизирующим элементом (резистор R6) в цепи эмиттера. Кремниевые транзисторы лучше подходят для этой цели, так как их характеристики меньше зависят от температуры. Кроме того, необходимо тщательно подбирать транзисторы попарно с близкими температурными характеристиками.

5.4.32 Рассчитать общий коэффициент усиления трехкаскадного усилителя, если K1=60; K2=40; K3=40. Ответ: Kобщ =96000; KU (дБ) =99,65 дБ.

Для многокаскадных усилителей общий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления всех отдельных каскадов, поскольку выходной сигнал предыдущего каскада является входным для последующего:

Kобщ = K1K2 . Kn = Uвх2/Uвх1 · Uвх3/Uвх2 . Uвых n/Uвх n = Uвых/Uвх. Следовательно Kобщ = 60·40·40 = 96000 (в относительных единицах).

На практике чаще значение коэффициент усиления записывается в логарифмических единицах – децибелах:

KU (дБ) = 20lg Uвых/Uвх. Таким образом, KU (дБ) = 20·lg96000 = 99,65 дБ.

5.7.1 Приведите определение полупроводниковых, пленочных, гибрид­ных и совмещенных ИС.

По технологии изготовления интегральные схемы (ИС) делятся на полупроводниковые и гибридные. В свою очередь каждый из этих больших классов имеет свои подразделения по технологическим принципам изготовления.

Интегральную микросхему (ИС) или сборку можно получить либо в пластине твердого материала, либо на ее поверхности. В первом случае в теле полупроводникового материала создают слои резисторов, структуры транзисторов, диодов и конденсаторов, несущие заданные электронные функции. Такие ИС называются полупроводниковыми.

Полупроводниковые ИС представляют собой законченные электронные устройства в виде единого блока (пластинки) из кремния (Si), германия (Ge) и других материалов, на котором методами полупроводниковой технологии (преимущественно планарной) образованы зоны, выполняющие функции активных и пассивных элементов (диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов и т. д. Элементы полупроводниковых (твёрдых, монолитных) ИС формируются в объёме и (или) на поверхность полупроводникового материала (подложки). Полупроводниковые ИС в зависимости от применяемых активных элементов подразделяют на микросхемы на основе обычных (биполярных) и униполярных структур (в частности, МОП-транзисторов). В зависимости от технологических методов изоляции элементов они делятся на микросхемы с изоляцией диффузионными p-n переходами и микросхемы с изоляцией диэлектриком.

Элементы гибридной ИС выполняются в виде пленок, наносимых на поверхность диэлектрического материала (подложки), а некоторые из них имеют самостоятельное конструктивное оформление и крепятся к поверхности подложки. Гибридные ИС в зависимости от толщины пленок и методов их нанесения на поверхность диэлектрической подложки делят на тонкоплёночные и толстоплёночные, а в зависимости от технологии изготовления бескорпусных активных элементов – на микросхемы с гибкими и с жесткими выводами.

Все элементы плёночной интегральной схемы (кроме активных) наносят на диэлектрическую пластину (подложку) в виде поликристаллических или аморфных слоев (пленок), выполняющих заданные функции пассивных элементов. Полученную ИС при необходимости помещают в корпус с внешними выводами. Активные элементы (диоды и транзисторы) навешивают на пленочную схему, в результате чего получают смешанную (пленочно-дискретную), или совмещённую ИС, которую и называют гибридной. Гибридная ИС (ГИС) — это гибкий, дешевый, оперативно проектируемый тип ИС, хорошо приспособленный к решению специальных частных задач. Спецификой ГИС могут быть либо высокие номиналы резисторов и конденсаторов, недостижимые в полупроводниковых ИС, либо прецизионность резисторов, обусловленная тем, что их номиналы можно подгонять до завершения технологического цикла и помещения ГИС в корпус, либо, наконец, повышенная функциональная сложность.

 Скачать реферат