Υπολογισμός αντίστασης εισόδου. Υπολογισμός της μιγαδικής αντίστασης εισόδου του κυκλώματος

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΡΟΜΗΘΕΙΕΣ

Δύο μέθοδοι χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των ενισχυτών τρανζίστορ: γραφικό-αναλυτικόΚαι αναλυτικός. Στο γραφική-αναλυτικήΗ μέθοδος απαιτεί πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά εισόδου και εξόδου του τρανζίστορ (σύμφωνα με το βιβλίο αναφοράς). Αναλυτικόςη μέθοδος υπολογισμού προκύπτει από τη θεωρία των διατάξεων ημιαγωγών και είναι κατά προσέγγιση. Ωστόσο, στην πράξη, αυτή η μέθοδος δίνει αρκετά ικανοποιητικά αποτελέσματα.

Σύμφωνα με την ESKD για την υλοποίηση ηλεκτρικών κυκλωμάτων στη διαδικασία σχεδιασμού, είναι απαραίτητο να καταρτιστεί κατάλογος στοιχείων κατ' αρχήν ηλεκτρονικά κυκλώματα(κατ' αναλογία με τις προδιαγραφές των μηχανικών διατάξεων).

Για τη σύνταξη μιας λίστας στοιχείων του σχεδιασμένου ενισχυτή, των στοιχείων του διάγραμμα κυκλώματοςπρέπει να αριθμηθεί χρησιμοποιώντας το αλφαριθμητικό σύστημα ονομασίας που υιοθετείται στο GOST.

C-πυκνωτές;

D-τσιπ?

DA-αναλογικά μικροκυκλώματα;

DD-ψηφιακά μικροκυκλώματα.

L-επαγωγή;

R-αντιστάσεις;

VD δίοδοι ημιαγωγών;

Τρανζίστορ VT.

Η αρίθμηση των στοιχείων του διαγράμματος κυκλώματος πραγματοποιείται προς την κατεύθυνση " από πάνω προς τα κάτω" Και " απο αριστερά προς δεξιά».

Σύντομες θεωρητικές πληροφορίες

Τα κυκλώματα ενισχυτών τρανζίστορ ταξινομούνται ονομαστικά γειωμένος(κοινό) ηλεκτρόδιο του τρανζίστορ-εκπομπού, συλλέκτη και βάσης. Υπάρχουν τρία σχήματα μεταγωγής διπολικά τρανζίστορ: σχήμα κοινός εκπομπός, με κοινή πολλαπλότητα, με κοινή βάση.

Οι ιδιότητες ενίσχυσης του τρανζίστορ χαρακτηρίζονται από τις ακόλουθες στατικές παραμέτρους:

Στατικός συντελεστής μεταφοράς ρεύματος του πομπού του τρανζίστορ.

συντελεστής μεταφοράς στατικού ρεύματος της βάσης του τρανζίστορ.

Οι παράμετροι α και β σχετίζονται με σχέσεις:

a=b/(1+b) ; b=a/(1-a).

Το κύκλωμα ΟΕ είναι ένας ενισχυτής εξουσίασήμα εισόδου. Σε αυτό το κύκλωμα, τα σήματα εισόδου και εξόδου βρίσκονται σε αντιφάση ( μετατόπιση φάσης κατά γωνία). Ο ενισχυτής ΟΕ έχει σχετικά χαμηλόςαντίσταση εισόδου και αρκετά υψηλόςαντίσταση εξόδου (σύνθετη αντίσταση). Ταυτόχρονα, το κύκλωμα ΟΕ παρέχει ενίσχυση, όπως με ρεύμα, και με τάση.

Για να εξασφαλιστεί ένα δεδομένο κέρδος από εναλλασσόμενο ρεύμαστο κύκλωμα με ΟΕ, η αντίσταση R e στο κύκλωμα εκπομπού του τρανζίστορ διακλαδίζεται από τον πυκνωτή C e. Επομένως, η σύνθετη αντίσταση του κυκλώματος εκπομπού αντιστοιχεί παράλληλη σύνδεσηαντίσταση R e και χωρητικότητα του πυκνωτή C e.

Το μιγαδικό κέρδος στο κύκλωμα με ΟΕ καθορίζεται από την έκφραση:

όπου R k , R e - ενεργή αντίσταση στα κυκλώματα συλλέκτη και εκπομπού του τρανζίστορ, αντίστοιχα. μετατόπιση φάσης στο κύκλωμα εκπομπού του τρανζίστορ. κυκλική συχνότητα του σήματος εισόδου.

Σχήμα 1 - Ηλεκτρικό κύκλωμα ενισχυτή με κοινό πομπό

Μέθοδος υπολογισμού ενισχυτή με κοινό πομπό

Ο υπολογισμός των ενισχυτών πραγματοποιείται προς την κατεύθυνση με έξοδοςΠρος την είσοδοςσυσκευές (από φορτίαΠρος την πηγήσήμα εισόδου).

1. Επιλογή τρανζίστορ(με ατομική παραγγελία)

Η επιλογή του τρανζίστορ πραγματοποιείται ανά τύπο αγώγιμοκαι από
παράμετρος b.(bºh 21e - συντελεστής μεταφοράς ρεύματος στατικής βάσης για
διαφορετικά τρανζίστορ b βρίσκεται στην περιοχή 10…150).

2. Υπολογισμός της χωρητικότητας του πυκνωτή απομόνωσης στην έξοδο

Ο πυκνωτής απομόνωσης C3 δεν περνά το σταθερό δυναμικό του συλλέκτη στο φορτίο. Μαζί με την αντίσταση φορτίου R n \u003d R5, ο πυκνωτής C3 σχηματίζει ένα κύκλωμα RC που καταστέλλει χαμηλές συχνότητεςκαι περνάει υψηλές συχνότητες.

Η τιμή του πυκνωτή C3 καθορίζεται από τον τύπο:

Από 3 υπολογισμούς ³1/(2pf σήμα R n).

Η υπολογιζόμενη τιμή της χωρητικότητας C3 θα αντιστοιχεί στην εξασθένηση του σήματος εισόδου κατά συντελεστή 1 σε σχέση με το σήμα στις υψηλότερες συχνότητες. Για να μειώσετε την εξασθένηση του σήματος εισόδου και να επεκτείνετε το εύρος ζώνης του ενισχυτή λόγω αυτού σχεδιαστική αξίαχωρητικότητα C 3calc αύξηση κατά 1-2 τάξεις μεγέθους (10-100 φορές).

3. Υπολογισμός ρεύματος συλλέκτη

Για μια δεδομένη τιμή του ρεύματος εκπομπού I e ρεύμα συλλέκτη I k προσδιορίζεται από τον τύπο

4. Υπολογισμός αντίστασης στο κύκλωμα συλλέκτη του τρανζίστορ

Για να διασφαλιστεί η ενίσχυση του σήματος με ελάχιστη παραμόρφωση, το δυναμικό συλλέκτη σε σχέση με τη γείωση στη στατική λειτουργία U k0 (ελλείψει σήματος εισόδου) επιλέγεται από την συνθήκη:

U k0 \u003d 0,5E κατοικίδιο.

Η αντίσταση R στο κύκλωμα συλλέκτη καθορίζεται από το νόμο του Ohm

R έως \u003d R3 \u003d Uk 0 / I έως \u003d 0,5E pet / I to.

Η ισχύς P 3 προσδιορίζεται, διαχέεται από την αντίσταση R3 στο κύκλωμα συλλέκτη του τρανζίστορ

P 3 \u003d (I k) 2 * R3.

5. Υπολογισμός αντίστασης ισοδύναμου φορτίου σε εναλλασσόμενο ρεύμα

Με μια αρκετά μεγάλη χωρητικότητα του πυκνωτή απομόνωσης C3, η ισοδύναμη αντίσταση φορτίου στο εναλλασσόμενο ρεύμα R n.eq.oe προσδιορίζεται από την παράλληλη σύνδεση της αντίστασης συλλέκτη R με = R3 και την αντίσταση φορτίου R n = R5

R n.eq.e =.

6. Υπολογισμός της αντίστασης στο κύκλωμα εκπομπού

Η αντίσταση R e \u003d R4 παρέχει σταθεροποίηση θερμοκρασίας της λειτουργίας τρανζίστορ σύμφωνα με συνεχές ρεύμα. Για να μειωθεί η επίδραση της θερμοκρασίας στις παραμέτρους του ενισχυτή στο σύνολό του, το δυναμικό εκπομπού U e σε σχέση με το έδαφος επιλέγεται στην περιοχή 1 ... 2 V. Συνήθως U e \u003d 1V.

Η αντίσταση R e καθορίζεται από το νόμο του Ohm:

R e \u003d U e / I e.

Το ρεύμα εκπομπού I e επιλέγεται στην περιοχή (0,5 ... 1,0) mA ή έχει ρυθμιστεί
μεμονωμένα.

Η ισχύς R 4 προσδιορίζεται, διαχέεται από την αντίσταση R e \u003d R4 στο κύκλωμα εκπομπού του τρανζίστορ

P 4 \u003d (I e) 2 * R4.

7. Υπολογισμός της αντίστασης εισόδου του τρανζίστορ από τη βάση

Η αντίσταση εισόδου του τρανζίστορ από τη βάση h 11 προσδιορίζεται από τον τύπο

h 11 \u003d R e * (b + 1).

8. Υπολογισμός του διαιρέτη αντίστασης στο κύκλωμα βάσης του τρανζίστορ DC.

Για σταθεροποίηση θερμοκρασίας της λειτουργίας τρανζίστορ για συνεχές ρεύμα (ελλείψει σήματος εισόδου), είναι απαραίτητο να παρακολουθείται διαφορά δυνατότητεςμεταξύ εκπόμποςΚαι βάσηστο αλλαγή θερμοκρασία. Για την παροχή ανατροφοδότησης παρακολούθησης σχετικά με τη θερμοκρασία, μια αντίσταση R e \u003d R4 εισάγεται στο κύκλωμα εκπομπού και ένας ωμικός διαχωριστής R1, R2 εισάγεται στο κύκλωμα βάσης, με τη βοήθεια του οποίου το δυναμικό βάσης του τρανζίστορ σταθεροποιείται σε σχέση με το έδαφος. Εάν στη λειτουργία μέγιστου σήματος το ρεύμα διαιρέτη I d υπερβαίνειρεύμα βάσης I b, τότε το δυναμικό βάσης U b θα προσδιοριστεί μόνο από την τάση τροφοδοσίας E pit και την αναλογία των αντιστάσεων R1, R2. Επομένως, η διασφάλιση της σταθεροποίησης της θερμοκρασίας του καθεστώτος παρέχεται από την προϋπόθεση:

I d \u003d E p / (R1 + R2) \u003d I e.

Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο Kirchhoff, το δυναμικό βάσης U b προσδιορίζεται:

U b \u003d j d + U e,

όπου j d είναι το στατικό δυναμικό της σύνδεσης pn (για τρανζίστορ γερμανίου j d =0,3 ... 0,4 V, για τρανζίστορ πυριτίου j d = 0,6 ... 0,8 V).

Σύμφωνα με το νόμο του Ohm, οι αντιστάσεις R1, R2 προσδιορίζονται:

R2 \u003d U b / I d \u003d (j d + U e) / I e;

R1 \u003d (E pet -U b) / I d \u003d (E pet -U b) / I e.

Καθορίζονται οι δυνάμεις R 1 , R 2 που διαχέονται στις αντιστάσεις του διαιρέτη R1, R2:

P 1 = (I d) 2 * R1;

P 2 \u003d (I d) 2 * R2.

9. Υπολογισμός του διαιρέτη αντίστασης στο κύκλωμα βάσης του τρανζίστορ on
εναλλασσόμενο ρεύμα.

Κατά την ενίσχυση των σημάτων εναλλασσόμενο ρεύμαηλεκτρικό λεωφορείο E pit γειωμένοςμέσω του πυκνωτή φίλτρου C F (έχει μηδενικό δυναμικό). Δεδομένου ότι, με μια αρκετά μεγάλη χωρητικότητα C F, η χωρητικότητα του φίλτρου X C.F είναι αρκετά μικρή (X C.F \u003d 1 / wC F ®0), αντιστάσεις R1, R2 ΜΕΤΑ ΧΡΙΣΤΟΝσυνδεδεμένος παράλληλο.

Η ισοδύναμη αντίσταση του διαιρέτη R1, R2 στο εναλλασσόμενο ρεύμα R d.eq προσδιορίζεται από την έκφραση

R d.eq = R1 * R2 / (R1 + R2).

10. Υπολογισμός της σύνθετης αντίστασης εισόδου του ενισχυτή με Ο.Ε

Επί χαμηλόςσυχνότητες που είναι ασύγκριτες με την ταχύτητα του επιλεγμένου τρανζίστορ, η αντίσταση εισόδου του ενισχυτή Rin είναι καθαρά ενεργόςκαι αντιστοιχεί στην παράλληλη σύνδεση των αντιστάσεων h 11 και R d.eq,

R in. \u003d h 11 * R d.eq / (h 11+ R d.eq).

Σημείωση. Επί υψηλόςσυχνότητες ανάλογες με την ταχύτητα του επιλεγμένου τρανζίστορ, οι χωρητικότητες μεταξύ ηλεκτροδίων μεταξύ των ακροδεκτών επηρεάζουν εκπόμπος – βάση, βάση – συλλέκτηςΚαι εκπόμπος – συλλέκτης. Επομένως, στην περιοχή υψηλής συχνότητας, η αντίσταση εισόδου (σύνθετη αντίσταση) είναι περιεκτικός μέγεθος.

11. Υπολογισμός του πυκνωτή εισόδου στο κύκλωμα βάσης του τρανζίστορ

Ο πυκνωτής σύζευξης C1 έχει σχεδιαστεί για να διαχωρίζει τη σταθερή συνιστώσα του σήματος εισόδου. Μαζί με την ισοδύναμη αντίσταση εισόδου R του EC, ο πυκνωτής C1 σχηματίζει ένα κύκλωμα RC που δεν περνά συνεχήςδυναμικό βάσης U b στην πηγή εισόδου, καταστέλλει τις χαμηλές συχνότητες και περνάει υψηλές συχνότητες.

Η τιμή της χωρητικότητας του πυκνωτή C1 προσδιορίζεται από τον τύπο

Από 1 υπολογισμό ³1/(2pf σήμα R in).

Η υπολογιζόμενη τιμή της χωρητικότητας C1 θα αντιστοιχεί στην εξασθένηση του σήματος εισόδου κατά συντελεστή 1 σε σχέση με το σήμα σε υψηλότερες συχνότητες. Επομένως, για να μειωθεί η εξασθένηση του σήματος εισόδου, η υπολογιζόμενη τιμή της χωρητικότητας C1 αυξάνεται κατά 1-2 τάξεις μεγέθους (10-100 φορές).

12. Υπολογισμός κέρδους

12.1. Προκαταρκτικός υπολογισμός της χωρητικότητας C e στο κύκλωμα εκπομπού σύμφωνα με τη δεδομένη τιμή του στατικού κέρδους K u

12.2. Υπολογισμός της μετατόπισης φάσης στο κύκλωμα εκπομπού

12.3. Επαλήθευση Υπολογισμός της μονάδας απολαβής

Συνθήκη εκτέλεσης εργασιών : η υπολογιζόμενη τιμή του κέρδους K u δεν πρέπει να είναι μικρότερη από την καθορισμένη τιμή.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ

Εγχειρίδιο διόδων ημιαγωγών, τρανζίστορ και ολοκληρωμένων κυκλωμάτων / Εκδ. Ν.Ν. Goryunova.-M.: Energy, 1972.- 568 p.
Βιβλίο αναφοράς: Αντιστάσεις / Εκδ. I. I. Chetvertkova and V. M. Terekhova- M .: Radio and communication, 1987.- 352 p.
Stepanenko I.I. Βασικές αρχές της θεωρίας των τρανζίστορ και των κυκλωμάτων τρανζίστορ / I.I. Stepanenko - M.: Energy, 1973.- 608 p.
Usatenko S.T. Εκτέλεση ηλεκτρικών κυκλωμάτων κατά ΕΣΚΔ: Εγχειρίδιο / Σ.Τ. Usatenko, T.K. Kachenyuk, M.V. Τερέχοφ. - Μ.: Εκδοτικός Οίκος Προτύπων, 1989.- 325 σελ.

Στο τελευταίο άρθρο, μιλήσαμε για το απλούστερο κύκλωμα πόλωσης τρανζίστορ. Αυτό το κύκλωμα (σχήμα παρακάτω) εξαρτάται από τον συντελεστή βήτα και με τη σειρά του εξαρτάται από τη θερμοκρασία, η οποία δεν βουίζει. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να εμφανιστεί παραμόρφωση του ενισχυμένου σήματος στην έξοδο του κυκλώματος.

Για να μην συμβεί αυτό, προστίθενται δύο ακόμη αντιστάσεις σε αυτό το κύκλωμα και το αποτέλεσμα είναι ένα κύκλωμα με 4 αντιστάσεις:

Ας καλέσουμε την αντίσταση μεταξύ της βάσης και του πομπού R be , και θα κληθεί η αντίσταση που είναι συνδεδεμένη στον πομπό R ε . Τώρα, φυσικά, το κύριο ερώτημα: "Γιατί χρειάζονται στο κύκλωμα;"

Ας ξεκινήσουμε ίσως R ε .

Όπως θυμάστε, δεν ήταν στο προηγούμενο σχήμα. Ας υποθέσουμε λοιπόν ότι κατά μήκος της αλυσίδας + Upit ----> R σε -----> συλλέκτη ---> πομπός ---> R e ----> γείωση τρέξιμο ηλεκτρική ενέργεια, με δύναμη πολλών milliamps (αν δεν λάβετε υπόψη το μικροσκοπικό ρεύμα βάσης, αφού I e \u003d I k + I β ) Σε γενικές γραμμές, παίρνουμε την ακόλουθη αλυσίδα:

Επομένως, κάποια τάση θα πέσει σε κάθε αντίσταση. Η τιμή του θα εξαρτηθεί από την ισχύ του ρεύματος στο κύκλωμα, καθώς και από την τιμή της ίδιας της αντίστασης.

Ας απλοποιήσουμε λίγο το διάγραμμα:

R ke είναι η αντίσταση της διασταύρωσης συλλέκτη-εκπομπού. Όπως γνωρίζετε, εξαρτάται κυρίως από το ρεύμα βάσης.

Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε έναν απλό διαιρέτη τάσης, όπου

Το βλέπουμε ήδη στον πομπό ΔΕΝ ΘΑτάση στο μηδέν Volt, όπως ήταν στο προηγούμενο κύκλωμα. Η τάση στον εκπομπό θα είναι ήδη ίση με την πτώση τάσης στην αντίσταση R e .

Ποια είναι η πτώση τάσης R e ? Θυμόμαστε το νόμο του Ohm και υπολογίζουμε:

Όπως μπορούμε να δούμε από τον τύπο, η τάση στον πομπό θα είναι ίση με το γινόμενο του ρεύματος στο κύκλωμα και την τιμή αντίστασης της αντίστασης R e . Αυτό φαίνεται να έχει διευθετηθεί. Γιατί όλη αυτή η ριψοκίνδυνη, θα το αναλύσουμε λίγο πιο κάτω.

Ποια είναι η λειτουργία των αντιστάσεων; R β Και R be ?

Αυτές οι δύο αντιστάσεις είναι και πάλι ένας απλός διαιρέτης τάσης. Ρυθμίζουν μια ορισμένη τάση στη βάση, η οποία θα αλλάξει αν μόνο η + Upit , το οποίο είναι εξαιρετικά σπάνιο. Σε άλλες περιπτώσεις, η τάση στη βάση θα παραμείνει νεκρή.

Πίσω στο R e.

Αποδεικνύεται ότι παίζει τον πιο σημαντικό ρόλο σε αυτό το σχήμα.

Ας υποθέσουμε ότι λόγω της θέρμανσης του τρανζίστορ, το ρεύμα σε αυτό το κύκλωμα αρχίζει να αυξάνεται.

Τώρα ας ρίξουμε μια ματιά βήμα προς βήμα στο τι συμβαίνει μετά από αυτό.

α) εάν το ρεύμα σε αυτό το κύκλωμα αυξάνεται, τότε αυξάνεται και η πτώση τάσης στην αντίσταση R e .

β) πτώση τάσης στην αντίσταση R e είναι η τάση κατά μήκος του πομπού Εεε . Επομένως, λόγω της αύξησης του ρεύματος στο κύκλωμα Εεε πήρε πολλά περισσότερα.

γ) στη βάση έχουμε σταθερή τάση U β , που σχηματίζεται από έναν διαχωριστή αντιστάσεων R β Και R be

δ) η τάση μεταξύ της βάσης του πομπού υπολογίζεται από τον τύπο U be \u003d U b - U e . Ως εκ τούτου, U bae θα είναι μικρότερο γιατί Εεε αυξήθηκε λόγω της αυξημένης ισχύος ρεύματος, η οποία αυξήθηκε λόγω της θέρμανσης του τρανζίστορ.

ε) Χρόνοι U bae μειώθηκε, εξ ου και η τρέχουσα ισχύς I β περνώντας από τον εκπομπό βάσης μειώθηκε επίσης.

στ) Να συμπεράνουμε από τον παρακάτω τύπο εγώ να

I έως \u003d β x I β

Επομένως, όταν μειώνεται το ρεύμα βάσης, μειώνεται και το ρεύμα συλλέκτη.-) Ο τρόπος λειτουργίας του κυκλώματος επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση.Ως αποτέλεσμα, πήραμε ένα κύκλωμα με αρνητική ανάδραση, στο ρόλο του οποίου έδρασε η αντίσταση R ε . Κοιτώντας μπροστά, θα το πω ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕαρνητικός ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕαδελφικός ΜΕη ισοπαλία (OOS) σταθεροποιεί το κύκλωμα και η θετική, αντίθετα, οδηγεί σε πλήρες χάος, αλλά μερικές φορές χρησιμοποιείται και στα ηλεκτρονικά.

Εντάξει, περισσότερο στην ουσία. Οι όροι εντολής μας έχουν ως εξής:

1) Πρώτα απ 'όλα, βρίσκουμε από το φύλλο δεδομένων τη μέγιστη επιτρεπόμενη απαγωγή ισχύος που μπορεί να διαχέει το τρανζίστορ στον εαυτό του περιβάλλον. Για το τρανζίστορ μου, αυτή η τιμή είναι 150 milliwatts. Δεν θα αποσπάσουμε όλο τον χυμό από το τρανζίστορ μας, επομένως μειώνουμε τη διαρροή ισχύος πολλαπλασιάζοντας με έναν παράγοντα 0,8:

P race \u003d 150x0,8 \u003d 120 milliwatts.

2) Προσδιορίστε την τάση κατά μήκος U ke . Θα πρέπει να είναι η μισή τάση. Upit.

U ke \u003d Upit / 2 \u003d 12/2 \u003d 6 Volt.

3) Προσδιορίστε το ρεύμα συλλέκτη:

I k \u003d P αγώνες / U ke \u003d 120x10 -3 / 6 \u003d 20 milliamps.

4) Αφού η μισή τάση έχει πέσει στον συλλέκτη-εκπομπό U ke , τότε άλλο ένα μισό πρέπει να πέσει στις αντιστάσεις. Στην περίπτωσή μας, 6 βολτ πέφτουν στις αντιστάσεις R να Και R e . Δηλαδή παίρνουμε:

R έως + R e \u003d (Upit / 2) / I έως \u003d 6 / 20x10 -3 \u003d 300 Ohm.

R έως + R e \u003d 300 , ΕΝΑ R έως \u003d 10R e,επειδή K U \u003d R έως / R e και πήραμε KU=10 ,

τότε κάνουμε μια μικρή εξίσωση:

10R e + R e \u003d 300

11R e = 300

R e \u003d 300 / 11 \u003d 27 Ohm

R k \u003d 27x10 \u003d 270 Ohm

5) Προσδιορίστε το ρεύμα βάσης βασίζω από τον τύπο:

Μετρήσαμε τον συντελεστή βήτα στο προηγούμενο παράδειγμα. Το πήραμε γύρω στα 140.

Που σημαίνει,

I b \u003d I k / β \u003d 20x10 -3 / 140 \u003d 0,14 milliamps

6) Ρεύμα διαιρέτη τάσης I περιπτώσεις σχηματίζεται από αντιστάσεις R β Και R be , βασικά επιλέξτε έτσι ώστε να είναι 10 φορές περισσότερο από το ρεύμα βάσης I β :

Θήκη \u003d 10I b \u003d 10x0,14 \u003d 1,4 milliamps.

7) Βρείτε την τάση στον πομπό σύμφωνα με τον τύπο:

U e \u003d I έως R e \u003d 20x10 -3 x 27 \u003d 0,54 Volt

8) Προσδιορίστε την τάση στη βάση:

U b \u003d U be + U ε

Ας πάρουμε τη μέση πτώση τάσης στον εκπομπό βάσης U be \u003d 0,66 Volt . Όπως θυμάστε, αυτή είναι η πτώση τάσης στη διασταύρωση P-N.

Ως εκ τούτου, U b \u003d 0,66 + 0,54 \u003d 1,2 Volt . Είναι αυτή η τάση που θα είναι τώρα στη βάση μας.

9) Λοιπόν, τώρα, γνωρίζοντας την τάση στη βάση (είναι ίση με 1,2 Volts), μπορούμε να υπολογίσουμε την τιμή των ίδιων των αντιστάσεων.

Για τη διευκόλυνση των υπολογισμών, επισυνάπτω ένα κομμάτι του διαγράμματος καταρράκτη:

Άρα, από εδώ πρέπει να βρούμε τις τιμές των αντιστάσεων. Από τον τύπο του νόμου του Ohm υπολογίζουμε την τιμή κάθε αντίστασης.

Για ευκολία, ας έχουμε μια πτώση τάσης R β που ονομάζεται U 1 και την πτώση τάσης R be θα U 2 .

Χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm, βρίσκουμε την τιμή της αντίστασης κάθε αντίστασης.

R b \u003d U 1 / I affairs \u003d 10,8 / 1,4x10 -3 \u003d 7,7 KiloOhm . Παίρνουμε από την πλησιέστερη σειρά 8,2 KiloOhm

R be \u003d U 2 / I div \u003d 1,2 / 1,4x10 -3 \u003d 860 Ohm . Παίρνουμε από έναν αριθμό 820 ohms.

Ως αποτέλεσμα, θα έχουμε τις ακόλουθες ονομασίες στο διάγραμμα:

Δεν θα χορταίνετε με μία θεωρία και υπολογισμούς, επομένως συναρμολογούμε το σχήμα στην πραγματική ζωή και το ελέγχουμε στην πράξη. Πήρα αυτό το σχηματικό:

Λοιπόν, παίρνω τον ψηφιακό παλμογράφο μου και κολλάω στην είσοδο και την έξοδο του κυκλώματος με ανιχνευτές. Η κόκκινη κυματομορφή είναι το σήμα εισόδου, η κίτρινη κυματομορφή είναι το σήμα εξόδου ενισχυμένο σήμα.

Πρώτα απ 'όλα, εφαρμόζω ένα ημιτονοειδές σήμα χρησιμοποιώντας την κινεζική γεννήτρια συχνοτήτων μου:

Όπως βλέπετε, το σήμα ενισχύεται σχεδόν 10 φορές, όπως ήταν αναμενόμενο, αφού το κέρδος μας ήταν 10. Όπως είπα, το ενισχυμένο σήμα στο κύκλωμα ΟΕ είναι σε αντιφάση, δηλαδή μετατοπισμένο κατά 180 μοίρες.

Ας δώσουμε ένα άλλο τριγωνικό σήμα:

Φαίνεται να βουίζει. Αν κοιτάξετε προσεκτικά, υπάρχουν μικρές παραμορφώσεις. Η φτηνή κινεζική γεννήτρια συχνοτήτων γίνεται αισθητή).

Αν θυμηθούμε τον παλμογράφο ενός κυκλώματος με δύο αντιστάσεις

τότε μπορείτε να δείτε μια σημαντική διαφορά στην ενίσχυση του τριγωνικού σήματος

Τι άλλο μπορεί να πει κανείς για το κύκλωμα του ενισχυτή με ΟΕ και 4 αντιστάσεις;

ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

στον κλάδο «Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Ηλεκτρονικών»

"Υπολογισμός γραμμικών ηλεκτρικών κυκλωμάτων με ημιτονοειδή πηγή EMF με τη συμβολική μέθοδο"

Επιλογή Αρ.

Συμπλήρωσε: μαθητής της ομάδας RK-233

Ιβάνοφ Ι.Ι.

Έλεγχος: επικ. τμήματος Τ.Ε

Radchenko A.V.

Όροι εντολής για θητεία

ΣΕ ηλεκτρικό κύκλωμα(Εικ. 1), που περιέχει μία πηγή ηλεκτρικής ενέργειας με τάση , κάντε τα εξής:

1. Προσδιορίστε τη σύνθετη αντίσταση εισόδου του κυκλώματος.

2. Βρείτε τις ενεργές και στιγμιαίες τιμές των ρευμάτων σε όλους τους κλάδους του κυκλώματος.

4. Σχεδιάστε ισοζύγιο ικανοτήτων.

5. Ελέγξτε τους υπολογισμούς σύμφωνα με τους νόμους I και II του Kirchhoff.

6. Κατασκευάστε ένα τοπογραφικό διανυσματικό διάγραμμα ρευμάτων και τάσεων.

Κατά την επίλυση των εργασιών, χρησιμοποιήστε τη συμβολική μέθοδο υπολογισμού.

Ρύζι. 1. Διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος

Οι παράμετροι των στοιχείων ηλεκτρικού κυκλώματος δίνονται στον Πίνακα 1.

Τραπέζι 1

Επιλογή

Αριθμός σχήματος

φά

L 3

Γ1

Γ2

ΣΕ

χαλάζι

Ωμ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. ΜΕΡΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1. Υπολογισμός της μιγαδικής αντίστασης εισόδου του κυκλώματος. . . . . . . . .
2.2. Υπολογισμός ενεργών και στιγμιαίων τιμών ρευμάτων σε όλους τους κλάδους του κυκλώματος. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Υπολογισμός των ενεργών τιμών των πτώσεων τάσης σε όλα τα στοιχεία του κυκλώματος. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4. Κατάρτιση ισορροπίας δυνάμεων. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5. Έλεγχος υπολογισμών σύμφωνα με τους νόμους I και II του Kirchhoff. . . . . . . . . . . . . .
2.6. Κατασκευή τοπογραφικού διανυσματικού διαγράμματος ρευμάτων και τάσεων. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Η ουσία της συμβολικής μεθόδου για τον υπολογισμό κυκλωμάτων ημιτονοειδούς ρεύματος είναι ότι, για να απλοποιηθεί ο υπολογισμός, μεταπηδούν από την επίλυση εξισώσεων για στιγμιαίες τιμές ρευμάτων και τάσεων, που είναι ολοκλήρωμα-διαφορικές εξισώσεις, σε αλγεβρικές εξισώσεις σε μιγαδική μορφή. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, είναι πιο βολικό να υπολογιστεί το κύκλωμα για σύνθετες ενεργές τιμές ημιτονοειδών ρευμάτων και τάσεων.

Σε αυτή την εργασία μαθήματος, για τον προσδιορισμό των ρευμάτων και των τάσεων κάθε στοιχείου ενός κυκλώματος που περιέχει μόνο μία πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος των ισοδύναμων μετασχηματισμών, αφού είναι γνωστές οι αντιστάσεις όλων των στοιχείων του κυκλώματος και το EMF της πηγής.

Για την επίλυση ενός τέτοιου προβλήματος, χωριστά τμήματα του ηλεκτρικού κυκλώματος με στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά ή παράλληλα αντικαθίστανται με μία ισοδύναμη σύνθετη αντίσταση, όπως φαίνεται στο σχήμα 2. Διάγραμμα συνδεσμολογίαςαπλοποιήστε τη σταδιακή μετατροπή μεμονωμένων τμημάτων και οδηγήστε στο απλούστερο κύκλωμα που περιέχει μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας και ένα ισοδύναμο παθητικό στοιχείο (Εικ. 3), συνδεδεμένα σε σειρά.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΕΝΟ ΜΕΡΟΣ

Υπολογισμός της μιγαδικής αντίστασης εισόδου του κυκλώματος

Υπολογίζουμε την αντίδραση των στοιχείων του κυκλώματος:

Χωρίζουμε το κύκλωμα σε τρία τμήματα ανάλογα με τον αριθμό των ρευμάτων στους κλάδους (Εικ. 2) και υπολογίζουμε τις μιγαδικές αντιστάσεις κάθε τμήματος (κλάδος).

Σύνθετη αντίσταση κυκλώματος εισόδου:

Ζ Σ = Ζ 1 + Ζ 23 = 41 – ι 18,09 + 1,02 + ι 5,56 = 42,02 – ι 12,53 ohm.

43,85 e- ι 16,6° ohm.