Большая Советская Энциклопедия (ПО)

Постоя'нного то'ка усили'тель , транзисторный или ламповый усилитель сколь угодно медленно меняющихся электрических сигналов. П. т. у. обычно используют в приборах измерительной техники и автоматики (в сочетании с разного рода датчиками, например фотоэлементом , термопарой и др.), при измерении малых токов и зарядов (так называемый электрометрический П. т. у.), а также в электронных аналоговых вычислительных машинах — в качестве операционных усилителей (см. Решающий усилитель ). При проектировании и эксплуатации П. т. у. особое внимание уделяют уменьшению медленных изменений (дрейфа) выходного напряжения или тока в отсутствие входного сигнала, которые обусловлены рядом неконтролируемых факторов: старением элементов усилителя, колебаниями температуры окружающей среды и напряжения электропитания и др.

  Различают П. т. у. прямого усиления и с преобразованием по частоте. Особенность П. т. у. прямого усиления (рис. 1, 2 ) — отсутствие в цепях связи между усилительными каскадами реактивных элементов (конденсаторов, трансформаторов). В таких П. т. у., исторически более ранних, проблема дрейфа решается непосредственным уменьшением его в каждом из каскадов усилителя и прежде всего — во входном. С этой целью используют дифференциальные каскады (рис. 2 ), в которых минимизация разностного дрейфа на выходе достигается тщательным симметрированием обоих плеч. В П. т. у. с преобразованием по частоте (рис. 3 ) проблема дрейфа решается путём преобразования (модуляции) входного, медленно меняющегося сигнала с помощью вспомогательных колебаний (т. е. преобразованием входного сигнала в сигнал на частоте вспомогательных колебаний с амплитудой, пропорциональной амплитуде на входе), после чего преобразованный сигнал усиливается бездрейфовым (с реактивными элементами связи между каскадами) усилителем, а затем путём детектирования (демодуляции) вновь преобразуется в сигнал, повторяющий форму входного.

  У современных (1975) П. т. у. — интегральных операционных усилителей коэффициент усиления доходит до 10⁶ , их полоса пропускания в пределах от 0 до 100 Мгц, а дрейф в течение длительного времени (несколько десятков часов) и в широком диапазоне температур (от —60 до +100 °С) не превышает нескольких десятков мкв.

  Лит.: Эрглис К. Э., Степаненко И. П., Электронные усилители, 2 изд., М., 1964.

  И. П. Степаненко.

Рис. 1. Схема простейшего однотактного усилителя постоянного тока: Т — транзистор; R — нагрузочный резистор; R_э — резистор в цепи эмиттера; Д — стабилитрон; U_вх — напряжение на входе; U_вых — напряжение на выходе; Е — напряжение источника электропитания.

Рис. 3. Усилитель постоянного тока с преобразованием по частоте: а — схема; б — временные диаграммы напряжения сигнала в точках 1, 2, 3, 4; М — модулятор; У — бездрейфовый усилитель; ДМ — демодулятор; U_вх — напряжение на входе; U_вых — напряжение на выходе; U₁ , U₂ , U₃ , U₄ — напряжения в соответствующих точках усилителя; t — время.

Постоянного тока электродвигатель

Постоя'нного то'ка электродви'гатель , постоянного тока машина , работающая в режиме двигателя. П. т. э. дороже двигателей переменного тока и требуют больших затрат на обслуживание, однако они позволяют плавно и экономично регулировать частоту вращения в широких пределах, вследствие чего получили распространение на рельсовом и безрельсовом электрифицированном транспорте, в подъёмных кранах, на прокатных станах, в устройствах автоматики и т.п.

  Основные характеристики П. т. э. — зависимость частоты вращения n от вращающего момента (момента на валу) М, называемая механической характеристикой, и зависимость вращающего момента от тока якоря (ротора) I_я . Вид характеристик (рис. 2 ) определяется системой возбуждения двигателя (рис. 1 ); возбуждение может быть независимым, параллельным или смешанным. При независимом и параллельном возбуждении частота вращения меняется незначительно, зависимость n = f (M ) имеет слабо выраженный падающий характер (т. н. «жёсткая» характеристика). Для того чтобы частота вращения при изменении момента вращения менялась в широких пределах, применяют последовательное возбуждение; при этом зависимость n = f (M ) имеет явно выраженный падающий характер («мягкая» характеристика). Иногда у П. т. э. с независимым возбуждением частота вращения по разным причинам может увеличиваться с возрастанием момента на валу, что приводит к неустойчивой работе двигателя. Для поддержания устойчивого режима работы, обеспечиваемого падающим характером кривой n = f (M ). часто применяют смешанное возбуждение (устаревшее название — компаундное возбуждение ), при котором основной магнитный поток создаётся параллельной обмоткой возбуждения, а последовательная обмотка является стабилизирующей. При смешанном возбуждении механическая характеристика имеет промежуточный характер.