Контрольные вопросы

1. Схемы включения диодов в выпрямительных схемах в однофазной сети и трехфазной сети.

2. Классификация стабилизаторов.

3. Принцип работы параметрического стабилизатора, типовая схема, достоинства и недостатки.

4. Схемные решения улучшения показателя качества параметрических стабилизаторов.

5. Принцип работы компенсационных стабилизаторов.

6. Основные параметры компенсационных стабилизаторов, характеризующих их качество.

7. Принцип работы импульсных стабилизаторов.

8. Базовые схемы импульсных стабилизаторов.

9. Прямоходовые и обратноходовые стабилизаторы. Их достоинства и недостатки.

Приложение

П . 1. Фильтр высоких частот (вч)

Благодаря тому, что импеданс конденсатора зависит от частоты , с помощью конденсаторов и резисторов можно строить частотно-зависимые делители напряжения, которые будут пропускать только сигналы нужной частоты, а все остальные подавлять.

На рис. П1 показан делитель напряжения, состоящей из конденсатора и резистора. Из формулы делителя напряжения в точке 1 имеем в операторной форме

С

R

Рис. П1. Фильтр высоких частот

Заменив P на jω и избавившись от j в знаменателе (умножив на сопряженное выражение числитель и знаменатель), получим

Имеем абсолютную величину Z₁ равную

Фаза сопротивления Z₁ определяется как

Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики в логарифмическом масштабе приведены на рис. П2.

Рис. П2. Амплитудно-частотная (а) и фазо-частотная (б) характеристики фильтра ВЧ

Инженеры пользуются понятием “точка излома” амплитудно-частотной характеристики, где амплитуда выходного к входному сигналу отличаются на 0,707 (-3 децибелла). Это частота ω_3дб для фильтра ВЧ равна

П. 2. Фильтр низких частот (нч)

Схема фильтра НЧ приведена на рис. П3. Комплексное сопротивление в точке 1 равно (та же процедура, что и для фильтра ВЧ).

R

С

Рис. П3. Фильтр низких частот.

Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики в логарифмическом масштабе приведены на рис. П4.

Рис. П4. Амплитудно-частотная (а) и фазо-частотная (б) характеристики фильтра НЧ.

Точка излома (-3дб) определяется как

П. 3. Мост Вина

Мостовая схема Вина приведена на рис. П5. Это симбиоз фильтров НЧ и ВЧ с сильной взаимной связью (R₁ C₂ – фильтр НЧ, C₁ R₂ – фильтр ВЧ). Если фаза фильтра ВЧ изменяется от до нуля, а у фильтра НЧ – от нуля до , то следует ожидать, что где-то фаза должна быть равна 0, а амплитудная характеристика будет иметь резонансный всплеск, что без масштаба изображено на рис. П5, б жирной линией.

а)

А

б)

-π/2

в)

Рис. П5. Мост Вина (a), амплитудно-частотная (б) и фазо-частотная (в) характеристики

- последовательное соединение R₁ и C₁.

- параллельное соединение R₂ и C₂.

Арифметические преобразования приводят к

Тогда, заменив оператор P на jω и избавившись от j в знаменателе, получаем

Из этого выражения определим резонансную частоту ω_рез, где фаза φ_А равна нулю. Поэтому мнимая часть будет равна нулю, если , тогда

Определим величину Z_A при этой частоте (мнимая часть равна нулю) и из выражения Z_A (jω) получим

если принять, что R₁=R₂=R и C₁=C₂=C, то получим

Z_Aωрез=RC/(3RC)=1/3, ω_рез=1/(RC)

На рис. П5, б это место отмечено заранее. Итак, мост Вина работает на частоте ω<ω_рез как индуктивная нагрузка (φ изменяется от +π/2 до нуля), а при ω>ω_рез, как емкостная нагрузка (φ изменяется от нуля до -π/2) (рис. П5, в).