вход Вход Регистрация



Учитывая, что в транзисторных схемах напряжение смещения имеют такой же знак, что и источник коллекторного питания (отрицательный для p-n-p транзисторов и положительный для n-p-n), то смещения можно задавать либо фиксированными токами (рис. 1.3, а) либо напряжениями, (рис. 1.3, б).

 

 

Рисунок 1.3 – Способы подачи смещения для транзисторных каскадов: а – фиксированным током базы; б – фиксированным напряжением смещением базы – эмиттер

 

Обычно для биполярных транзисторов задают токи в цепях базы или эмиттера, для полевых – напряжение затвор – исток.

Ток смещения I,текущий через резистор Rд1 определяется его величиной и напряжением источника Е, и, не изменяется от дестабилизирующих факторов (температуры, старении, замены транзистора и прочее).

Сопротивление резистора RД1 во много раз больше сопротивления участка базы – эмиттер постоянному току и рассчитывается по формуле:

 

,

 

где U0б. – напряжение смещения база – эмиттер;

I , I – токи покоя коллектора и эмиттера;

Iк0 – остаточный (неуправляемый ) ток коллектора.

Если способ подачи смещения фиксированным током пригоден лишь для каскадов, работающих в режиме А, то подача смещения фиксированным напряжением пригоден как для режима А так и В, но менее экономичен.

При этом сопротивление делителя Rд1Rд2 желательно иметь меньше сопротивления постоянному току участка база – общий провод. Величину сопротивления делителя можно определить по следующим формулам:

 

, ,

 

где – ток покоя цепи базы каскада;

Iд – ток через резистор Rд2 (ток делителя), который обычно составляет 0,5 0,3 амплитуды тока базы Iб макс. (при максимальном сигнале).

Т.к. при смещении фиксированным напряжением база–эмиттер транзистора и изменение температуры много меньше изменяют ток покоя выходной цепи чем смещение фиксированным током базы, то смещение фиксированным напряжением эмиттер–база, несмотря на расход мощности питания в делителе является наиболее предпочтительным.

В схемах на полевых транзисторах напряжение смещения обеспечивается или за счет падения напряжения на транзисторе, включенном в цепь истока Rи, или за счет подачи на затвор дополнительного напряжения аналогичным делителем Rд1Rд2. При этом знак напряжения смещения зависит от типа полевого транзистора (с управляющим p-n-переходом, встроенным каналом и типа канала).

У полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом и с встроенным каналом р-типа положительное смещение, а n-каналом отрицательное. Так как ток затвора полевых транзисторов достаточно мал и мало падение напряжения на резистор затвора Rз (берут от одного до десяти МОм), то смещение преимущественно падают включением в цепь истока сопротивления Rи.

При этом можно считать, что напряжение затвор–исток практически равно падению напряжения на этом резисторе, т.е. UзиоIсо·Rи. Т.к. с изменением температуры изменяются токи p-n-перехода, контактная разность потенциалов затвор–канал (обычно у транзисторов с управляющим переходом), подвижность носителей в канале, то для стабилизации режима напряжение смещения желательно подавать за счет дополнительного напряжения (т.е. делителем Rд1Rд2).

 

Случайные новости

3.3 АИН с геометрическим суммированием напряжений

Сущность этого метода не отличается от аналогичного, используемого в преобразователях на базе инверторов тока, описанного в [11]. Структурная схема преобразователя, представленная на рисунке 3.2, содержит два одинаковых инвертора напряжения АИН1 и АИН2, которые питаются от одинаковых источников с напряжением Ed (возможно использование общего источника), а их выходные напряжения суммируются с помощью двух трансформаторов, вторичные обмотки которых включены последовательно друг с другом и с сопротивлением нагрузки. Если моменты коммутации в инверторах сдвинуты по фазе на угол , то на такой же угол сдвинуты и кривые выходных напряжений инверторов.

Соответствующие развертки напряжений в схеме показаны на рисунке 3.3. В моменты времени, когда полярности эдс вторичных обмоток трансформатора совпадают, напряжение на нагрузке равно сумме этих эдс. Соответственно, в моменты времени, когда эдс вторичных обмоток имеют разную полярность, напряжение на нагрузке равно разности этих эдс. Если эдс равны, то напряжение на нагрузке равно нулю. Таким образом, при изменении угла изменяется длительность импульса, приложенного к сопротивлению нагрузки и, следовательно, изменяется действующее значение этого напряжения.

Поскольку при изменении угла сдвига между напряжениями изменяется форма кривой выходного напряжения, то, соответственно, изменяется и его спектральный состав. Можно показать [6], что спектр выходного напряжения инвертора описывается следующим рядом:

. (3.3)



Из (3.3), в частности, следует, что при изменении угла сдвига от нуля до 60 эл. градусов, содержание третьей гармоники в выходном напряжении уменьшается с 1/3 до нуля. При дальнейшем увеличении

угла сдвига амплитуда третьей гармоники снова увеличивается.

Полагая в (3.3) , нетрудно найти действующее значение первой гармоники выходного напряжения:

(3.4)

Следует отметить, что действующее значение полной кривой изменяется по уравнению:

(3.5)

Анализ соотношений (3.4) и ( 3.5) показывает, что с увеличением угла действующее значение выходного напряжения снижается медленнее, чем действующее значение первой гармоники этого напряжения. Таким образом, по мере увеличения глубины регулирования увеличиваются искажения кривой выходного напряжения и, соответственно, увеличивается коэффициент несинусоидальности выходного напряжения.

В принципе, регулирование методом геометрического суммирования можно реализовать и для трехфазных схем АИН.

Достоинством описанного метода является то, что для реализации функции регулирования не требуется дополнительная установленная мощность, как это имеет место в других схемах с амплитудным регулированием выходного напряжения.

Соответственно, основным недостатком этого метода является зависимость формы выходного напряжения от угла сдвига между напряжениями каждого блока, то есть от требуемой глубины регулирования. Практически, приемлемая форма кривой выходного напряжения сохраняется лишь при углах сдвига не более 90 эл. градусов.

 

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру