Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Завдання. 1. Г.И. Косминский Технология солода, пива и безалкогольных напитков





 

1. Г.И. Косминский Технология солода, пива и безалкогольных напитков. Лабораторний практикум по технохимическому контролю производства.– Минск, «Дизайн ПРО», 1998, 351с.

2. Инструкция по технохимическому контролю пивоваренного производства. Разработана специалистами научно-производственного объединения напитков и минеральных вод. часть II. – М., НПО НМВ, 1991, 202с.

 

Мета роботи

Ознайомитися з принципом функціонування двотактних підсилювачів потужності (ПП) в різних режимах роботи. Визначити їх основні параметри.

 

Завдання

За допомогою графічного редактора системи схемотехнічного моделювання MicroCap 8 синтезувати каскади підсилювачів потужності (ПП) на біполярних транзисторах. Дослідити роботу двотактних підсилювачів потужності з додатковою симетрією в режимах роботи АВ і В. Виявити форму вихідного сигналу, визначити коефіцієнти підсилення за напругою, струмом та за потужністю підсилювачів потужності.

3. Теоретичні відомості

Вихідний каскад підсилювача призначений для віддачі заданої величини потужності сигналу у задане навантаження. У порівнянні з каскадами попереднього підсилення вихідні каскади мають низку особливостей.

Вихідні каскади споживають від джерел живлення значно більшу потужність, тому їх коефіцієнт корисної дії повинен бути достатньо високим. Для виділення у навантаженні заданої потужності на вхід каскаду потужного підсилення подається велика амплітуда сигналу, яка захоплює значну область характеристик транзистора. Тому збільшення потужності, що розвивається підсилювачем у навантаженні, супроводжується зростанням нелінійних спотворень.

Величина максимальної неспотвореної потужності та к.к.д. кінцевого каскаду залежить від типу транзистора, режиму його роботи і схеми каскаду. При невеликій вихідній потужності (від міліват до десятих часток вата) використовуються ті ж транзистори, що і в попередніх каскадах.

Для отримання середньої та великої потужності (одиниці – десятки ват та більше) використовуються спеціальні потужні транзистори.

Підсилювачі потужності бувають однотактними та двотактними. В ідеальному випадку двотактна схема являє собою сукупність двох ідентичних однотактних схем, які працюють почергово на одне навантаження. Однотактні підсилювачі частіше використовують за малих вихідних потужностей. Зазвичай в однотактній схемі транзистор працює у режимі А, у двотактній – у режимах АВ або В. Із цих варіантів двотактна схема є більш економною, що працює у режимі В. Підсилювачі потужності поділяються на трансформаторні та безтрансформаторні. Включення за схемою зі спільним колектором використовується в основному в безтрансформаторних підсилювачах потужності. Застосування в кінцевих каскадах глибокого зворотного зв’язку для покращення узгодження плечей транзисторних двотактних схем і підвищення їх лінійності привело до використання повторювачів напруги у вихідних каскадах, які практично витіснили трансформаторні підсилювачі потужності.

Безтрансформаторний двотактний каскад підсилення потужності з паралельним (несиметричним) виходом зображено на рис.1 а. Такий каскад вимагає подання на вхід двох рівних за значенням напруг вхідного сигналу Uвх 1 і Uвх 2, які мають протилежні фази (двох парафазних вхідних сигналів). Живлення каскаду здійснюється від двох постійних напруг + EK /2 і - EK /2, які з’єднані послідовно. При позитивній півхвилі вхідної напруги Uвх 1 відкривається транзистор VT 1 і залишається закритим транзистор VT 2. Струм іK 1 під дією напруги джерела живлення + EK /2 протікає через відкритий транзистор VT 1 і резистор навантаження RН. При від’ємній півхвилі вхідної напруги Uвх 1 відкривається транзистор VT 2 і закривається транзистор VT 1. Струм іK 2 під дією напруги джерела живлення - EK /2 протікає через відкритий транзистор VT 2 і резистор навантаження RН. При симетрії схеми постійна складова струму не проходить через навантаження, оскільки середні значення струмів обох транзисторів рівні за значенням , але направлені в протилежні сторони. Одночасно змінні складові сигналу іK 1 і іK 2 проходять через навантаження в одному напрямку і додаються. Схема каскаду несиметрична, оскільки транзистор ввімкнений у схемі зі спільним колектором, а транзистор – зі спільним емітером.

а) б)

Рис.1. Безтрансформаторний двотактний підсилювач потужності з несиметричним виходом з двома джерелами живлення (а) та з одним джерелом живлення (б)

Якщо необхідно використовувати одне джерело живлення, то застосовують схему каскаду підсилення потужності, в якій навантаження вмикають через розділювальний конденсатор Ср (рис.1 б). У цій схемі постійна складова струму не проходить через навантаження і воно вмикається відносно спільної точки схеми. По відношенню до джерела живлення ЕK обидва транзистори увімкнені послідовно, а по відношенню до навантаження (або за змінним струмом) – паралельно. Як і в інших двотактних схемах, транзистори VT 1 і VT 2 працюють почергово. При позитивній півхвилі вхідної напруги відкривається транзистор VT 1 і залишається закритим транзистор VT 2. Струм іK 1 під дією напруги джерела живлення протікає через відкритий транзистор VT 1 і резистор навантаження RН, при цьому конденсатор Ср заряджається до UC =0,5 EK. При від’ємній півхвилі вхідної напруги відкривається транзистор VT 2 і закривається транзистор VT 1. Джерело живлення EK виявляється відімкненим від двотактної схеми і заряджений конденсатор Ср розряджається по колу: відкритий транзистор VT 2 – резистор навантаження RН. Оскільки виконати умову UC =0,5 EK і UC =const при значному струмі навантаження є важко, то в таких схемах можуть виникати спотворення сигналу, що є однією з причин обмеженого їх використання.

Розглянуті каскади підсилення потужності можна спростити, якщо застосувати транзистори з однаковими параметрами, але з різним типами провідності (рис.2).

а) б)

Рис.2. Безтрансформаторний двотактний підсилювача потужності з додатковою симетрією (комплементарний повторювач напруги) з двома

джерелами живлення в режимі В (а) і в режимі АВ (б)

Такі схеми не вимагають фазоінверсного каскаду, оскільки при подаванні одного і того ж сигналу на бази обох транзисторів, струм колектора одного транзистора буде зростати, а другого зменшуватися, а схема буде працювати як двотактна, а в резисторі навантаження буде формуватись змінний сигнал. Оскільки транзистори ввімкнені у такій схемі зі спільним колектором, то такі каскади називають також комплементарними повторювачами напруги (бустерами струму).

На рис.2 а зображена принципова схема найпростішого варіанту бустера струму в режимі В.

При Uвх =0 обидва транзистори закриті, а струм спокою дуже малий. При додатній полярності вхідного сигналу VT 1 працює як емітерний повторювач, а VT 2 – закритий. При від’ємній полярності вхідного сигналу VT 1 закривається, а VT 2 працює як емітерний повторювач. З відкритого стану у закритий транзистор проходить протягом певного проміжку часу, тому коли тривалість періоду сигналу менша від цього проміжку, то обидва транзистори будуть відкриті. В цьому випадку VT 1 буде ще відкритий, а VT 2 вже відкритий і через обидва відкриті транзистори буде проходити великий струм (наскрізний струм), який може їх зруйнувати. Для захисту транзисторів від цього наскрізного струму необхідно передбачити обмеження струму. Найпростіший спосіб обмеження цього струму – застосування в колах емітерів обмежуючих резисторів RЕ 1і RЕ 2.

Відсутність струму спокою в підсилювачі, що працює у класі В, призводить до появи значних нелінійних спотворень. За малих струмів бази передавання сигналу в такому підсилювачі є істотно меншим, ніж за амплітудних значень, причому і самі струми баз нелінійно залежать від Uвх. Тому вихідний сигнал у двотактному підсилювачі класу В має спотворену форму, яку називають перехідною виду “сходинки”.

Для зменшення впливу нелінійності вхідного кола в колі бази створюється невелике зміщення, щоб можна було перейти на лінійну ділянку вхідної характеристики. У цьому випадку каскад працює у класі АВ. Для переходу у клас АВ потрібно задати в базі транзисторів невеликий струм спокою. Схема комплементарного повторювача напруги, що працює в режимі АВ зображена на рис.2, б.

Напруга зміщення задається за допомогою діодів VD 1 і VD 2, які ввімкнені у прямому напрямку. Резистори R 1і R 2 задають струм через діоди і відповідно напругу зміщення. Для стабілізації струму спокою застосовують резистори RЕ 1 і RЕ 2, які вмикають в емітери транзисторів, що забезпечує від’ємний зворотний зв’язок за струмом. Збільшення значення цих резисторів приводить кращої стабілізації режиму, але оскільки вони ввімкнені послідовно з опором навантаження, то вони збільшують вихідний опір каскаду. Ці опори повинні бути значно менші від опору навантаження

За рахунок отримання струмового п'єдесталу вдається усунути вплив ділянки вхідної ВАХ транзистора з найбільшою нелінійністю. У результаті послаблюється вплив нелінійностей і вихідної ВАХ транзистора.

Застосування режиму класу АВ приводить до зниження нелінійних спо­творень, зумовлених вхідними та вихідними характеристиками транзисторів. У режимі класу АВ на певному інтервалі працюють одночасно обидва транзистори, тому у кривій результуючого струму істотно зменшуються нелінійні спотворення і знижується коефіцієнт нелінійних спотворень.

Оскільки струми спокою у підсилювачі потужності класу АВ малі і слаб­ко впливають на енергетичні показники пристрою порівняно з класом В, то можна вважати, що всі попередні співвідношення справедливі і для двотакт­ного каскаду класу АВ.

Каскади зі СК дуже добре підходять для їх використання в підсилювачах потужності. Вони мають великий вхідний опір, малий вихідний опір і малі коефіцієнти нелінійних спотворень. Всі ці переваги, а також малі частотні спотворення існують із-за 100%-ного послідовного ЗЗ за напругою. Коефіцієнт підсилення за напругою таких схем близький до одиниці.

 







Дата добавления: 2015-09-19; просмотров: 1540. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Экспертная оценка как метод психологического исследования Экспертная оценка – диагностический метод измерения, с помощью которого качественные особенности психических явлений получают свое числовое выражение в форме количественных оценок...

В теории государства и права выделяют два пути возникновения государства: восточный и западный Восточный путь возникновения государства представляет собой плавный переход, перерастание первобытного общества в государство...

Закон Гука при растяжении и сжатии   Напряжения и деформации при растяжении и сжатии связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука, по имени установившего этот закон английского физика Роберта Гука в 1678 году...

Гидравлический расчёт трубопроводов Пример 3.4. Вентиляционная труба d=0,1м (100 мм) имеет длину l=100 м. Определить давление, которое должен развивать вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе, . Давление на выходе . Местных сопротивлений по пути не имеется. Температура...

Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...

Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия