Измерения коэффициента передачи

• Прямое измерение — производится с помощью установок для измерения ослаблений или измерителей коэффициента передачи, в т. ч. панорамных.

• Совокупное измерение — производится с помощью измерения мощности или напряжения сигнала на выходе и на входе, и последующего расчета.

• Измерение методом сравнения — производится с помощью аттенюатора, являющегося мерой ослабления. В качестве меры коэффициента усиления, в принципе, можно применить откалиброванный измерительный усилитель, однако на практике это, как правило, не используется.

• 9 Пассивные фильтры активные фильтры. Аналоговый ключ (хз зачем, но в лекции по фильтрам он есть)

• Фильтр — устройство, которое передает сигналы в определенной области частот и препятствует прохождению сигналов вне этой области. Идеальный фильтр имеет постоянную и отличную от нуля передаточную характеристику в необходимом диапазоне частот (полоса пропускания или прозрачности) и нулевую в остальном диапазоне (полоса подавления или затухания). Применение фильтров имеет очень большую потребность в радио и телеаппаратуре, в которой осуществляется настройка каналов на определённой частоте с помощью фильтрования принимаемых сигналов. Помимо радиотехники, фильтры применяются в аналого-цифровом и цифро-аналоговом преобразовании сигналов, а также в различных электронных системах, с целью фильтрации помех.

• Одна из классификаций электрических фильтров — классификация по типам элементов, используемых для схемотехнической реализации: активные, пассивные фильтры, LC, RC-фильтры, фильтры на переключаемых конденсаторах и т. д. Пассивные фильтры (Рисунок 1) имеют в своем составе только пассивные элементы такие, как резисторы, индуктивности, конденсаторы. Данный тип фильтров не требует источника питания для функционирования и не усиливает мощность выходного сигнала (в отличие от активного фильтра). В активном фильтре (Рисунок 2) используется один или несколько активных компонентов: транзистор или операционный усилитель.

•

• Порядок фильтра определяет максимальное количество нулей и полюсов передаточной функции фильтра. Что бы увеличить крутизну амплитудно-частотной характеристики необходимо увеличить порядок фильтра, но стоит отметить, что при увеличении порядка увеличивается и количество реактивных элементов (конденсаторов, резисторов) что в свою очередь усложняет сам фильтр и увеличивает его чувствительность к разбросу параметров его компонентов. В идеальном случае разработчику хотелось бы получить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) имеющую резкий переход между полосой пропускания и подавления (Рисунок 3). Применяя пассивные элементы фильтрации, увеличение крутизны перехода характеристики АЧХ добиваются применением фильтров более высокого порядка, данных подход требует больших расчетов и более точной настройки. Однако применение активных фильтров основным элементом, которых является операционный усилитель с обратной связью, позволяет получить крутой спад характеристики АЧХ, затрачивая значительно меньше усилий и средств во время разработки и при изготовлении.

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• 10 Вольтамперные характеристики нелинейных элементов. Дифференциальное сопротивление.

•

• В электротехнике, автоматике, электронике и радиотехнике широко применяются элементы электрических цепей, имеющие нелинейную зависимость между током и напряжением:

• u = f(i) или i = f(u).

• Нелинейным элементом называется элемент, параметр которого существенно зависит от приложенного напряжения или от проходящего по нему тока.

• В зависимости от типа параметра различают нелинейные резистивные, индуктивные и емкостные элементы, которые имеют соответственно нелинейные сопротивления R(I) или R(U), нелинейные индуктивности L(I) или L(U), нелинейные емкости C(I) или C(U).

• Нелинейные элементы описываются нелинейными уравнениями или соответствующими нелинейными вольтамперными характеристиками.

•

• Электрическая цепь, которая содержит хотя бы один нелинейный элемент называется нелинейной.

• В нелинейных цепях не соблюдается принцип наложения. Это свойство нелинейных цепей связано с природой характеристик нелинейных элементов, нарушающий пропорциональность между током и напряжением, поэтому не существует общего метода анализа нелинейных цепей. Это является причиной трудности их анализа.

• Нелинейность электрических цепей почти всегда приводит к существенно новым явлениям, которые принципиально не могут возникнуть в линейных цепях.

• Эти явления обусловливают следующие преобразовательные свойства нелинейных цепей, имеющие большое практическое значение в электротехнике и радиоэлектронике:

• 1) преобразование частотного состава (спектра) входного сигнала, т.е. при гармоническом входном сигнале выходной сигнал нелинейной цепи является негармоническим и может содержать высшие гармоники и постоянную составляющую;

• 2) изменение формы входного сигнала, приводящее к изменению его спектра и наоборот;

• 3) выпрямление переменного напряжения (тока), осуществляемое с помощью нелинейных элементов с односторонней проводимостью;

• 4) автоколебания, т.е. незатухающие колебания, частота и амплитуда которых не зависит от входного сигнала, а зависит от параметров нелинейной цепи;

• 5) релейный или триггерный эффект – скачкообразное изменение выходной величины при плавном изменении входной.

• Если оценивать строго, то все электрические цепи нелинейны, поскольку характеристики всех реальных элементов в той или иной степени нелинейны. В одних случаях нелинейность характеристик невелика и при построении упрощенной модели ею можно пренебречь, в других нелинейностью характеристик реальных элементов пренебречь нельзя.

• Нелинейность характеристик реальных элементов обычно считается несущественной, если ее наличие не является принципиальным для функционирования устройства, а ее влияние приводит лишь к появлению некоторых второстепенных эффектов, которыми в рамках решаемой задачи можно пренебречь.

• На практике нелинейностью характеристик реального элемента, как правило, можно пренебречь, если характеристика элемента практически линейна в рабочем диапазоне токов и напряжений, а функционирование устройства не построено на использовании нелинейности соответствующей характеристики.

• Рассмотрим основные особенности и методы расчета цепей, содержащих нелинейные резистивные элементы (нелинейные резисторы, транзисторы, диоды и т.д.), наиболее часто применяемые в электропреобразовательной технике и электронике.

•

• 2.1. Классификация нелинейных элементов

• Свойства нелинейных двухполюсников обычно описывают их статическими характеристиками. Общепринятой характеристикой нелинейного резистивного двухполюсника является его вольт-амперная характеристика (ВАХ).

• Статическая ВАХ – это зависимость тока, протекающего через нелинейный резистивный элемент, от приложенного к нему напряжения в установившемся режиме (или наоборот – зависимость падения напряжения на элементе от протекающего через него тока).

• Статическая ВАХ определяет свойства элемента при переменном напряжении (токе) низкой частоты, значение которой не превышает предельно допустимого значения.

• В зависимости от числа внешних выводов различают нелинейные двухполюсные элементы (резисторы с нелинейным сопротивлением, электровакуумные и полупроводниковые диоды) и нелинейные многополюсные элементы (транзисторы и тиристоры различных типов, электровакуумные триоды и пентоды).

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• 2.2. СТАТИЧЕСКИЕ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

• Для резистивных нелинейных элементов важным параметром является их сопротивление, которое в отличие от линейных резисторов не является постоянным, а зависит от того, в какой точке ВАХ оно определяется. Различают два вида сопротивлений: статическое и дифференциальное(динамическое).

• Статическое сопротивление характеризует рабочую точку нелинейного элемента по постоянному току, а дифференциальное – работу нелинейного элемента в окрестности этой рабочей точки.

• Пусть резистивный нелинейный элемент имеет вольт-амперную характеристику, указанную на рисунке 15.8.

•

• Статическое сопротивление – это соотношение напряжения к току в данной точке ВАХ.

•   (15.1)

• где - масштабный коэффициент;

• m_u, m_i – масштабы по напряжению и току;

• - угол наклона секущей, проведенной через начало координат и рабочую точку, к оси токов.

• Статическое сопротивление – это сопротивление нелинейного элемента постоянному току.

• Очевидно статическая проводимость есть величина, обратная статическому сопротивлению

• (15.2)

• Дифференциальное сопротивление – это предел отношения приращения напряжения к соответствующему приращению тока при небольшом смещении рабочей точки на ВАХ под воздействием переменного напряжения малой амплитуды:

•

• Дифференциальное сопротивление – это сопротивление нелинейного элемента переменному току малой амплитуды.

• Переходя к пределу приращений, определяют дифференциальное сопротивление в виде:

• (15.3)

• где - угол наклона между касательной, проведенной в рабочей точке, и осью тока.

• Дифференциальное сопротивление пропорционально тангенсу угла наклона между касательной, проведенной к данной точке ВАХ, и осью тока.

• В общем случае дифференциальное сопротивление в каждой точке ВАХ имеет различное значение, причем R_ст R_диф.. Эти понятия совпадают только для линейных двухполюсников, в которых R_ст = R_диф = R.

• На практике при анализе работы транзисторов и других НЭ широко используют понятие дифференциальной крутизны, имеющей смысл дифференциальной проводимости

• (15.4)

• На участках монотонного возрастания ВАХ R_диф > 0, на участках монотонного убывания ВАХ R_диф < 0, т.к. положительному приращению соответствует отрицательное приращение тока (tg < 0).

•

•

• В Стабилитроне дифференциальное сопротивление определяет коэффициент стабилизации (важная характеристика, смотри про стабилизаторы)

•

•

Полупроводниковый диод. Вольтамперная характеристика диода. Виды полупроводниковых диодов.

Презентация информацией http://portal.tpu.ru/SHARED/g/GREBENNIKOVVV/umm_disciplines_electronics_1_2/Tab/7_Electronics_12_Diodes_2015.pdf + 7 лекция

Способность n–p-перехода пропускать ток практически только в одном направлении используется в приборах, которые называются полупроводниковыми диодами.

Полупроводниковые диоды изготавливаются из кристаллов кремния или германия.

При их изготовлении в кристалл c каким-либо типом проводимости вплавляют примесь, обеспечивающую другой тип проводимости.

 

В зависимости от внутренней структуры, типа, количества и уровня легирования внутренних элементов диода и ВАХ различают: а) общее обозначение, б) симметричный, в) туннельный, г) обращённый, д) диод Шоттки; е, ж) стабилитроны; з) варикап; и) термодиод; к) выпрямительный столбик; л, м) диодные сборки; н, о) выпрямительный мост.

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: