Усилитель с общим коллектором Выбор мощности электродвигателей Транзисторный усилитель Расчет автогенератора

Расчет электротехнических устройств Типовые задачи контрольной работы

Двухкаскадный усилитель с RC-связью между каскадами

Представляемый в настоящем пособии материал является продолжением работы автора в проектировании и анализе базовых устройств электроники в среде продуктов National Instrument.

 В электронных схемах находят широкое распространение генераторы пилообразного напряжения (ГПН).

Низкочастотный RC- генератор

Автогенератор прямоугольных импульсов

Выбор электрооборудования и расчет самозапуска электродвигателей СК

Выбор основного электрооборудования промысловой подстанции

Выбор электрооборудования для нефтеперекачивающей насосной станции (НПС) магистрального нефтепровода и расчет защиты электродвигателей

Принципы определения среднеквадратичной мощности нагрузки электродвигателя

Проверка электродвигателя лебедки по нагреву методом эквивалентного  момента

Усилитель с общим коллектором (ОК) или эмиттерный повторитель

Рис. 7. Усилитель с общим коллектором

Схема с общим коллектором (ОК) или, как ее еще называют, эмиттерный повторитель имеет высокий коэффициент усиления по току и не дает усиления по напряжению. Это связано с действием 100%-й отрицательной обратной связи через резистор R3. В усилителе с ОК фазы входного и выходного сигналов совпадают. Здесь C1 и C2 – входной и выходной разделительные конденсаторы, резисторы R1 и R2 образуют цепь смещения по постоянному току. Коллекторный резистор отсутствует, так как выходной сигнал снимается с резистора R3.

Рис. 8. Осциллограмма напряжений

Достоинством схемы является высокое входное сопротивление (десятки кОм) и низкое выходное сопротивление (единицы кОм – сотни Ом), поэтому эту схему используют для согласования различных устройств по входному сопротивлению, а недостатком - схема не усиливает напряжение.

Усилитель с общей базой

Рис. 9. Усилитель с общей базой

Усилитель с общей базой (ОБ) имеет низкое входное сопротивление (50 –100 Ом) и более низкий коэффициент усиления по мощности по  сравнению с усилителем, собранным по схеме с ОЭ, так как дает усиление по напряжению и не дает усиления по току. Преимущество этого усилителя – хорошие частотные характеристики (широкая полоса пропускания). Поэтому усилители с ОБ используются при очень высоких частотах. Разделительный конденсатор C1 обеспечивает передачу переменного входного сигнала на эмиттер транзистора (входное напряжение прикладывается между эмиттером и базой). Резистор R3 включен в цепь эмиттера для обеспечения обратной связи. Делителем напряжения R1-R2 задается режим работы усилителя. Выходной сигнал снимается с нагрузочного резистора R4.

Рис. 10. Осциллограмма напряжений

Расположение полюсов и контуров интегрирования на комплексной плоскости показано на рисунке 11.

Рис 11. Расположение полюсов и контуров интегрирования на комплексной плоскости.

Из рисунка 11 видно, что в верхней полуплоскости находятся первый и четвертый полюса.

Для нахождения значения вычетов в первом и четвертом полюсах проведем преобразование подынтегральной функции .

Пусть . Тогда имеем:

.

Получили следующую аналитическую формулу для :

.

Тогда выражение (10) примет вид:

.  (12) 

В выражении (12) структура и решение первого интеграла приведено в [1, стр.256] и в конечном виде будет выглядеть так:

где  - дельта-функция. Однако в корреляционной функции  ее мы не учитываем, так как невозможно реализовать операционный усилитель с бесконечной полосой пропускания. Поэтому для нахождения корреляционной функции  будем находить второй интеграл в (12).

Найдем значения вычетов:

Здесь в и - знаменатель – это производная знаменателя .

  Подставив значения частот, получим:

.

Тогда:

.

Корреляционная функция:

  (13)

  Подставив числовые данные в (13) , получим:

  График корреляционной функции   представлен на рисунке 12. Ввиду того, что графики функций  и  симметричны, то графики представим только в положительной полуплоскости.

Корреляционная функция  при  получается путем замены в (13) на . Это вытекает из свойства четности корреляционной функции стационарных случайных процессов, однако результат можно подтвердить прямым расчетом, если замкнуть контур интегрирования в нижней полуплоскости комплексной частоты . В этом случае интеграл будет равен сумме вычетов относительно полюсов  и .


Расчет электротехнических устройств