Практикум по микроэлектронике (стр. 11 )

Где UВЫХ НОМ (Тmax°) = UВХ НОМ * KV2 + KV CT * UСТ(Тmax°) = 20*0,014 + 0,984 * 13,247 = 13,315 В.

Таким образом, при изменении температуры внешней среды коэффициент стабилизации уменьшается, а отклонение выходного номинального напряжения составляет ∆ UВЫХ НОМ(∆Т°) = VВЫХ НОМ(Тmax°) - UВЫХ НОМ(20°) = 13,315 – 13,072 = 0,243 В и нестабильность

Литература: 2, стр. 278-286; 4, стр.45-56

Контрольные вопросы

1.  Пользуясь каким соотношением, для обеспечения нормальной работы стабилитрона выбираем резистор Rδ?

2.  Объясните эквивалентные схемы, которые используются для построения характеристики «вход-выход»?

3.  Как определяется абсолютная нестабильность выходного напряжения?

4.  Что происходит с коэффициентом стабилизации при изменении температуры внешней среды?

Тема 4. Расчеты двустороннего диодного ограничителя

Цель: Научить студентов рассчитывать элементы схемы двустороннего диодного ограничителя.

Задание: рассчитать элементы схемы двустороннего диодного ограничителя, который формирует из синусоидального напряжения периодическую последовательность импульсов заданной полярности с амплитудой UВЫХ М, длительностью tH и длительностью фронтов не более tФ доп = 2,5 мкс. Исходные данные приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1 - Исходные данные для расчета ограничителя

№ вар.	tH, мкс	UВЫХ М, В	RH, кОм	CH, пФ	Полярность UВЫХ	Тип схемы
1	80	4	3,6	24	+	посл.
2	75	6	2,2	30	+	посл.
3	110	10	4,3	22	+	парал.
4	85	9	2,7	24	+	посл.
5	115	10	2,0	30	-	посл.
6	120	6	1,8	20	-	посл.
7	80	4	3,6	24	-	парал
8	100	5	3,0	27	-	парал
9	90	7	3,9	36	-	посл.
10	85	9	2,7	24	-	парал
11	115	10	2,0	30	+	парал
12	120	6	1,8	20	+	парал
13	105	8	2,4	27	±	посл.
14	130	9	2,7	24	±	посл.
15	135	10	4,3	22	±	парал
16	140	4	3,6	24	±	парал
17	145	6	2,2	30	±	парал

Примечание: в таблице указаны полярность и амплитуда выходного сигнала, в соответствии с которыми для однополярного сигнала имеется два уровня ограничения – нулевой и уровень ограничения, равный максимальному значению UВЫХ М = UОГР, а для двухполярного выходного сигнала уровни ограничения: UОГР1 = + UВЫХ М и UОГР2 = - UВЫХ М.

Методические рекомендации по подготовке к занятию

1. В соответствии с заданным типом схемы ограничителя составляется принципиальная схема без указания типа и номиналов элементов.

2. Исходя из заданного значения амплитуды выходного напряжения, выбираются источники постоянного напряжения. Используя значение tH из табл. 4.1, определяется частота следования импульсов f = и амплитуда входного сигнала UВХ М = с учетом того, что tФ BX < tФ ДОП.

3. На основании анализа работы схемы выбирается тип диода, который должен работать в более широком частотном диапазоне, чем частота следования импульсов и иметь допустимое обратное напряжение, превышающее уровень ограничения, а часто и UВХ М. Определив тип диодов, следует выбрать дополнительные резисторы и проверить правильность выбора элементов. Необходимо соблюдать соотношения (6) и (13) для последовательных ограничителей и соотношения (16) и (18) для параллельных ограничителей.

4.Так как наличие конечных сопротивлений диодов RПР и RОБР приводит к неидеальности работы схемы ограничителя, то следует далее рассчитать коэффициенты передачи от источника входного сигнала (переменную составляющую) и от источников постоянного напряжения на выход схемы. Зная остаточный ток закрытого диода

I0 – обратный ток, и остаточное напряжение на открытом диоде

U0 – прямое напряжение, необходимо оценить их влияние на выходной сигнал.

Результаты расчета по п. 4-характеристика UВЫХ = f(UВХ).

5. На основании полученных данных и характеристики «вход-выход» далее приводят временную диаграмму схемы, включающую UВХ(t) и UВЫХ(t). При построении временной диаграммы предварительно следует оценить, каково будет удлинение фронта импульса за счет инерционности диодов схемы и емкости нагрузки (tФ СХ). Если полученное значение (tФ СХ )сопоставимо с длительностью фронта входного сигнала tФ ВХ, то фронт выходного сигнала может быть найден из выражения

6. При оформлении задачи следует делать ссылки на используемую литературу и соблюдать ГОСТы ЕСДК на принципиальные электрические схемы и условные обозначения элементов на схемах.

Литература: 2, стр. 278-286; 4, стр.45-56

Контрольные вопросы:

1.  Как составляется принципиальная схема ограничителя без указания типа и номиналов элементов?

2.  Исходя из чего, выбираются источники постоянного напряжения?

3.  Как определить амплитуду входного сигнала?

4.  Что предварительно следует оценить при построении временной диаграммы?

Тема 5. Расчеты однофазного выпрямителя

Цель: Научить студентов рассчитать элементы схемы однофазного выпрямителя с фильтром.

Задание: рассчитать элементы схемы однофазного выпрямителя с фильтром, работающего от питающей сети с напряжением UС и частотой fC, обеспечивающего выпрямленное напряжение U0, выпрямленный ток I0, коэффициент пульсаций на выходе схемы kПО.

Исходные данные приведены в табл.5.1.

Таблица 5.1 - Исходные данные к расчету однофазного выпрямителя

№ вар.	UС, В	fC, Гц	U0, В	I0, А	kПО, %	Тип схемы
1	220	50	12	5	0,5	однополупериодная
2	110	400	12	5	0,8	двухполупериодная со сред. выводом
3	220	50	12	5	1,0	схема Греца
4	220	400	12	5	0,1	схема Латура
5	110	50	15	4	2,0	однополупериодная
6	127	50	15	4	2,5	двухполупериодная со сред. выводом
7	127	400	6	1	1,5	схема Греца
8	220	50	6	1	3,0	схема Латура
9	220	50	6	1	0,6	двухполупериодная со сред. выводом
10	110	400	6	1	0,7	однополупериодная
11	110	400	4,5	2,5	1,4	схема Греца
12	110	400	10	1,3	1,6	схема Латура
13	127	50	10	1,3	2,4	однополупериодная
14	127	50	6	1	2,8	схема Греца
15	127	50	10	1,3	0,9	схема Латура
16	220	400	6	1	2,3	схема Греца
17	220	400	5	2,5	0,9	двухполупериодная со сред. выводом

Методические рекомендации по подготовке к занятию