|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Pengiraan litar tak linear. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Radio amatur pemula Litar linear ialah litar yang sifatnya tidak bergantung pada voltan atau arus yang digunakan. Elemen linear ternyata menjadi perintang (selagi arus tidak terlalu tinggi dan perintang tidak terlalu panas dan terbakar), kapasitor (selagi voltan merentasinya berada di bawah voltan pecahan) dan lain-lain lagi. Sehingga kini, kita hanya berurusan dengan orang sebegini. Walau bagaimanapun, dalam beberapa kes, sifat unsur berubah bergantung pada voltan atau arus yang dikenakan padanya. Unsur-unsur tersebut dan litar di mana ia dimasukkan dipanggil tak linear. Unsur tak linear biasa dan paling biasa ialah peranti semikonduktor (diod, transistor), peranti nyahcas gas, dan tiub vakum. Terdapat perintang tak linear (varistor) dan kapasitans tak linear (varicaps). Induktor dengan teras magnet sentiasa tidak linear kepada satu darjah atau yang lain. Bergantung pada tujuan elemen, mereka cuba sama ada mengurangkan ketaklinearan (contohnya, dalam penguat), atau, sebaliknya, untuk menekankannya sekuat mungkin (dalam pengesan dan penerus, dalam penstabil voltan dan arus). Mari kita pertimbangkan terlebih dahulu kelakuan unsur tak linear semikonduktor pada arus terus, bergerak daripada mudah kepada kompleks. Malah ciri voltan semasa diod konvensional hanya boleh dihuraikan secara analitikal (menggunakan formula). Ia boleh dinyatakan dalam bentuk jadual yang menyambungkan arus melalui elemen dengan voltan pada terminalnya, tetapi yang terbaik adalah melakukan ini secara grafik. Bukan tanpa alasan buku rujukan membentangkan ciri-ciri diod dan transistor dalam bentuk graf! Dalam Rajah. Rajah 18 menunjukkan ciri voltan arus kebergantungan arus i melalui diod abstrak tertentu bergantung kepada voltan pada terminalnya U. Dengan voltan terbalik pada diod (di sebelah kiri titik 0 pada graf), arus melalui diod sangat kecil (arus terbalik). Pada voltan hadapan di bawah Upop ambang tertentu, arus juga kecil, tetapi keadaan berubah pada U>Upop. Sekarang arus meningkat dengan mendadak dan lengkung naik curam ke atas. Voltan ambang bergantung pada bahan semikonduktor. Untuk diod germanium adalah lebih kurang 0,15 V, untuk diod silikon ialah 0,5 V.
Kecuraman cerun ciri voltan arus pada setiap titik menentukan rintangan pembezaan diod. Ia boleh ditentukan dengan mudah dengan menetapkan kenaikan voltan tertentu D11 dan mencari kenaikan semasa yang sepadan Δi1; Vdiff = ΔU1/Δi1. Di sebelah kiri graf ia adalah besar, dan di sebelah kanan ia adalah kecil - terdapat kenaikan voltan yang sama ΔU2 = ΔU1 sepadan dengan kenaikan arus yang lebih besar Δi2. Kebergantungan kuat Vdiff pada voltan atau arus melalui diod digunakan secara meluas dalam kejuruteraan radio. Marilah kita mengira, sebagai contoh, penstabil voltan paling mudah (Rajah 19), yang mengandungi diod semikonduktor VD1 dan perintang pengehad arus R1. Agak jelas bahawa jumlah voltan jatuh merentasi perintang dan merentasi diod adalah sama dengan voltan input Uin. Mari kita panggil drop pada diod voltan penstabilan Ust. Kemudian Ust = Uin - iR1. Tetapi arus dalam litar bergantung pada Ust, jadi tidak mungkin untuk menyelesaikan persamaan ini secara analitik, tetapi ia mudah dilakukan secara grafik.
Mari letakkan Uin pada paksi mendatar dan lukiskan ciri beban sepadan dengan perintang R1 yang dipilih (garis lurus dalam Rajah 18). Mari kita ingat bahawa ia dijalankan melalui dua titik pada paksi: Uin dan iK3 = Uin/R1. Hanya pada satu ketika arus melalui diod dan perintang bertepatan - pada titik persilangan ciri diod dengan garis beban - mod lain dalam litar adalah mustahil. Titik persimpangan memberikan Ust yang dikehendaki. Secara grafik anda boleh melihat berapa banyak perubahan Ust apabila Uin atau rintangan perintang R1 berubah. Dalam amalan, diod konvensional jarang digunakan untuk menstabilkan voltan, hanya apabila voltan rendah diperlukan. Diod Zener, yang dihasilkan untuk pelbagai jenis voltan, digunakan secara meluas. Ini juga diod, tetapi ia beroperasi pada cawangan terbalik ciri. Pada voltan tertentu, kerosakan runtuhan salji boleh balik berlaku di dalamnya dan arus meningkat dengan mendadak. Litar untuk menyambungkan diod zener dan bukannya diod ditunjukkan dalam Rajah. 19 garis putus-putus. Oleh kerana ciri diod zener di rantau Ust adalah sangat curam dan Ust hampir bebas daripada arus, pengiraan litar dipermudahkan: setelah menentukan arus melalui diod zener i, kita dapati R1 = (Uin - Ust) /i. Jika beban disambungkan selari dengan diod zener, menggunakan sedikit arus iH, maka i = ist + iH, di mana ist ialah arus melalui diod zener. Perlu diingatkan bahawa semakin tinggi arus diod zener, semakin baik penstabilan dibandingkan dengan arus beban. Sebagai contoh lain, mari kita hitung mod peringkat penguat transistor mudah (Rajah 20).
Transistor silikon, sebagai contoh, siri KT315, dibuka pada voltan asas kira-kira 0,5 V, tetapi dalam kes apa-apa kes bias seperti itu tidak boleh digunakan daripada sumber voltan (sumber dengan rintangan dalaman yang rendah), kerana perubahan yang sedikit dalam voltan pincang akan membawa kepada perubahan besar dalam arus melalui transistor. Adalah dinasihatkan untuk menggunakan arus pincang melalui perintang dengan rintangan tinggi R1, tetapi bukan dari sumber kuasa (seperti yang kadang-kadang dilakukan dengan tidak betul), tetapi untuk menstabilkan mod dari pengumpul transistor. Adalah dinasihatkan untuk menetapkan voltan pada pengumpul sama dengan separuh voltan bekalan: UK = Upit/2. Ini akan memastikan lineariti penguat yang baik dan keratan simetri isyarat kuat. Mari kita tetapkan arus pengumpul transistor (atas sebab yang munasabah - untuk lata kuasa rendah daripada pecahan kepada beberapa miliamp) dan cari R2 = Upit/2iK. Galangan keluaran lata akan sama. Sekarang daripada buku rujukan kita mengambil pekali pemindahan semasa transistor h21E dan mencari arus asas ib = iK/h21E- Ia kekal untuk mencari rintangan perintang pincang R1 = Upit/2ib. Adalah mudah untuk melihat bahawa R1 = R2 h21E. Pengiraan telah selesai, bagaimanapun, jika h21E transistor sangat berbeza daripada nilai yang diambil daripada data rujukan, mungkin perlu untuk memilih perintang R1 sehingga UK = Upit/2 diperolehi. Mari kita fikirkan secara ringkas tentang kelakuan litar tak linear apabila terdedah kepada arus ulang-alik, dan sebagai contoh, pertimbangkan operasi pengehad simetri yang dibuat pada dua diod silikon yang disambungkan ke belakang (Gamb. 21).
Jika voltan masukan Uвx jauh lebih besar daripada Uthr, arus dalam litar hanya ditentukan oleh voltan masukan dan rintangan perintang R1: i = Uвx/R1. Ciri voltan semasa diod akan dipaparkan dengan lengkung simetri yang ditunjukkan dalam Rajah. 22. Setelah membina graf semasa di sebelah kiri (dalam contoh - sinusoid), adalah mudah untuk membina graf voltan pada diod (lengkung di bawah) titik demi titik. Kami melihat bahawa bentuk voltan yang terhasil adalah hampir dengan segi empat tepat, dengan amplitud kira-kira 0,5 V.
Dengan cara yang sama, anda boleh mencari bentuk arus atau voltan dalam mana-mana litar lain dengan ciri tak linear. Mari kita perhatikan satu keadaan penting. Jika dalam litar linear di bawah pengaruh sinusoidal dengan frekuensi tertentu f tiada isyarat dengan frekuensi lain timbul, maka dalam litar tak linear semuanya berbeza. Dalam contoh kami, voltan sinusoidal satu frekuensi f dibekalkan kepada pengehad, dan voltan keluaran sudah mengandungi keseluruhan spektrum frekuensi, dalam kes ini f, 3f, 5f, dsb. Berbilang frekuensi dipanggil harmonik. Jika anda mematikan salah satu diod, hanya separuh gelombang satu kekutuban akan dihadkan, malah harmonik juga akan muncul. Gambar menjadi lebih rumit jika litar tak linear menerima jumlah ayunan dengan frekuensi yang berbeza f1 dan f2 - kemudian frekuensi gabungan f1 + f2, f1 - f2, dan lain-lain akan muncul, dalam kes umum mf1 ± nf/2, di mana min ialah integer. Oleh kerana amplitud produk herotan tak linear ini berkaitan secara langsung dengan pekali tak linear, adalah mungkin untuk menilai yang terakhir, contohnya, dalam penguat audio, dengan menggunakan isyarat dua nada pada input dan mengukur amplitud komponen palsu pada keluaran penguat. Soalan untuk ujian kendiri. Plotkan ciri voltan semasa mentol lampu pijar biasa, dengan mengambil kira bahawa rintangan filamen adalah berkadar terus dengan suhu mutlak (suhu bilik biasa ialah 300°K, suhu filamen pada haba penuh ialah 3000°K ). Sudah tentu, kita tidak dapat menyelesaikan dengan tegas masalah termodinamik pergantungan suhu filamen lampu pada voltan, arus atau kuasa yang dibekalkan, kerana ini memerlukan penyelesaian persamaan pembezaan. Walau bagaimanapun, kita boleh membina graf anggaran ciri voltan semasa (ciri volt-ampere) lampu berdasarkan perkara berikut: pada voltan sifar tiada arus, suhu filamen ialah 300 K dan rintangannya adalah sama dengan Ro. Ini ialah rintangan pembezaan pada titik sifar ciri voltan semasa, yang menentukan cerun lengkung: α0~ΔI/ΔU=1/R0. Kami menandakan koordinat titik akhir ciri voltan semasa sebagai Unom dan Inom. Ini adalah voltan dan arus nominal lampu. Rintangan pembezaan pada titik ini adalah 10 kali lebih besar (kerana suhu ialah 3000 K). Oleh itu, α1 akan menjadi kurang: α~ 1/10Ro Ia kekal, mempunyai dua titik ciri voltan arus dan dua arah lengkung pada titik ini, untuk menyambungkannya dengan garis licin (Rajah 62).
Seperti yang anda lihat, lampu pijar biasa mempunyai sifat penstabil semasa - barretter, kerana dengan perubahan ketara dalam voltan merentasi lampu (terutama berhampiran UHOM), arus melalui lampu berubah sedikit. Pengarang: V.Polyakov, Moscow
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Kopi tanpa tanda tanpa warna ▪ Perlindungan elektronik automotif yang murah daripada serangan siber
▪ bahagian tapak Keselamatan pekerjaan. Pemilihan artikel ▪ artikel Pengurusan strategik. Nota kuliah ▪ artikel Mengapa kelajuan di laut diukur dalam knot? Jawapan terperinci ▪ artikel Jurutera Perolehan. Deskripsi kerja ▪ pasal air limau. Resipi dan petua mudah ▪ artikel Pengecas selamat. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini