Электроника и электротехника. Шпаргалка

Для генерации колебаний звуковых частот используются два высокочастотных генератора типа LС, образующих генератор на биениях (рис. 86).

Один из генераторов типа LС настроен на постоянную частоту f1, а другой имеет плавную настройку, и его частота f2 может изменяться от f1 до f2. Обычно f1 = 200 кГц, а f2 изменяется в пределах 200—180 кГц.

Колебания от обоих генераторов, называемых гетеродинами, попадают в преобразователь частоты, на выходе которого получается напряжение разностной частоты f3 =  f1 – f2.

В случае необходимости это напряжение усиливается. Так как разностная частота f3 соответствует частоте биений высокочастотных колебаний, то такой генератор называют генератором на биениях.

Генераторы на биениях не дают стабильных по частоте колебаний, так как если частота одного из гетеродинов отклоняется на ∆f от своего номинального значения, то на такую же величину изменяется частота биений.

Хотя по отношению к частоте гетеродина величина ∆f может быть очень малой, она может оказаться недопустимо большой относительно частоты биений.

Например, при f1  = 200 кГц и f3 = 40 кГц и относительно малой нестабильности гетеродина, равной 0,001 % ∆ f составит 2 Гц. При этом относительное отклонение частоты 

85. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Для получения постоянного тока, необходимого для питания разнообразных схем электроники, зарядки аккумуляторов и других целей, широко применяются выпрямительные устройства, преобразующие энергию переменного тока в энергию постоянного тока.

Выпрямительное устройство, или выпрямитель, содержит три основных элемента (рис. 87): трансформатор 1, электрический вентиль 2 и фильтр 3.

Трансформатор изменяет величину переменного напряжения, получаемого от источника питания, приводя ее в соответствие с требуемой величиной выпрямленного напряжения.

Когда величина напряжения источника питания соответствует требующемуся выпрямленному напряжению, необходимость в трансформаторе отпадает.

Вентиль осуществляет основную функцию выпрямителя – преобразует переменный ток в постоянный.

В качестве вентилей в выпрямителях применяют электронные лампы – кенотроны, полупроводниковые диоды (селеновые, меднозакисные, германиевые и кремниевые), а также ионные приборы.

Фильтр служит для сглаживания пульсаций выпрямленного тока (напряжения) на выходе выпрямителя.

Выпрямители, применяемые в геофизических устройствах, рассчитаны на малые мощности (порядка десятков и сотен ватт) и работают от однофазной сети.

Такие выпрямители называются однофазными 

 Они делятся на:

1) однополупериодные, в которых ток может проходить через вентиль каждый период переменного напряжения только в течение одной половины периода;

2) двухполупериодные, в которых ток проходит через вентили в течение обоих полупериодов.

В выпрямителях геофизической аппаратуры обычно используются электронные и полупроводниковые вентили.

86. СТАБИЛИЗАТОР ТОКА

Стабилизаторы тока служат для поддержания постоянства величины тока нагрузки при изменениях ее сопротивления и колебаниях питающего напряжения. Они применяются значительно реже, чем стабилизаторы напряжения.

Простейшие стабилизаторы тока могут быть созданы с помощью нелинейного элемента, обладающего большим внутренним сопротивлением, у которого на определенном участке вольттамперной характеристики ток очень мало зависит от приложенного напряжения (участок ab на рис. 88). Включением такого элемента последовательно с нагрузкой (рис. 88а) можно обеспечить весьма малые изменения тока при значительных изменениях напряжения источника питания.

Напряжение питания в исходном режиме U10 должно быть таким, чтобы рабочая точка находилась на пологом участке характеристики стабилизирующего элемента, т. е.

U10 = U0 + Uст,

где U0 – напряжение на стабилизирующем элементе в исходном режиме;

Uст – напряжение на нагрузке.

Для оценки стабилизирующего действия устройства вводятся понятия коэффициентов стабилизации тока.

Нагрузочный ток Iст является функцией  входного напряжения и сопротивления нагрузки:

Iст = Ф( U1, Rn),

а его изменение определяется полным дифференциалом этой функции:

 Обозначим через Iст0 заданную величину тока, около которой изменяется стабилизированный ток нагрузки Iст. Величина 

, связывающая относительное изменение напряжения на входе с относительным изменением тока в нагрузочном сопротивлении при постоянной величине последнего, называется коэффициентом стабилизации тока при постоянной нагрузке .

Величина  

представляет собой коэффициент стабилизации тока при постоянной величине напряжения питания.

При идеальном стабилизирующем элементе, у которого 

, практически коэффициенты стабилизации тока имеют конечные значения.

Рис. 88. Стабилизация тока:

а) схема включения нелинейного элемента;

б) вольттамперная характеристика нелинейного элемента 

87. СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ