Випростувачі змінного струму

-Некеровані однофазні випростувачі

-Керовані однофазні випростувачі

-Трифазні випростувачі

Випростувачі — це пристрої електроніки для перетворення

синусоїдного струму в постійний. Основні компоненти випрос-

тувача (рис.):

Анодний трансформатор, необхідний для узгодження на­пруги мережі із заданою напругою навантаження;

Блок напівпровідникових діодів (вентилів), схема з'єднання яких визначає типвипростувача;

Згладжувальний фільтр, який використовується для змен­шення пульсацій випростаної напруги

Некеровані однофазнівипростувачі.

Якщо як вентилі використовують діоди, то таківипростувачінази­ваються некерованими.

За способом з'єднання вентилів схеми одно­фазних випростувачів поділяють на три типи: однопівперіодпа, дво-півперіодна з нульовим виводом і мостова.

23)

ОСНОВНІ НЕЛІНІЙНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ СИГНАЛІВ

У техніці радіопередавальних пристроїв широко застосовуються резонансні підсилювачі потужності. Їх відмінна риса – робота при великих амплітудах вхідної напруги, що робить обов’язковим облік нелінійного характеру ВАХ активних елементів (транзис-торів або електронних ламп). Навантаженням підсилювача служить коливальний контур, настроєний на частоту сигналу, тобто ω_p= ω₀ . ВАХ транзистора представлена ​​відрізками прямих Струм, що протікає в колекторної ланцюга має вигляд послідовності косінусоідальное імпульсів (Мал. 2.2, а). Так як навантаженням підсилювача є контур, настроєний на частоту ω₀, провідну роль в роботі підсилювача грає перша гармоніка струму

24)

Призначення і типи обмежувачів

Електронні ключі використав пристроях формування імпульсів. До найпростішим і найпоширенішим пристроям формування імпульсів відносять обмежувачі, і навіть лінійні ланцюга,включаемие не вдома електронних ключів.

>Ограничителем називають нелінійнийчетирехполюсник, вихідний напруга якого повторює вхідний напруга, якщо останнє теж не виходить за рівні обмеження, і майже змінюється, якщо вхідний напруга виходить поза ці рівні. Для обмеження згори застосовують послідовні чи паралельні діодні ключі, і навіть транзисторні ключі, працюючі лише у режимі відсічення або тільки як насичення. На рис. 1.1 показано обмеженнясинусоидального напруженості із допомогою паралельногодиодного ключа. Рівень обмеження дорівнює рівню включення ключа. Аналогічно отримують обмеження знизу. Для двостороннього обмеження використовують подвійні ключі.

Діаграми,поясняющие роботу обмежника згори.

Застосування обмежувачів дуже різноманітно. З допомогою обмежувачів легко сформуватитрапецеидальное напруга зсинусоидального. Якщо амплітуда вхідного напруги значно більше вхідного напруги, можна отримати вихідний напруга, близьке формою до прямокутним імпульсам. Інше застосування обмежувачів – згладжування вершин імпульсів, перекручених перешкодою чи визначених умовами формування.Ограничители застосовують також і формування імпульсів незмінною амплітуди, наприклад, у пристроях виміру тимчасових чи фазових зрушень між сигналами.

25)

Порогові пристрої, звані також компараторами, призначені для перетворення аналогового сигналу в цифрову інформацію. Наприклад, на виході порогового елемента формується сигнал якого логічного рівня, якщо вхідний аналоговий сигнал за своїм значенням менше певного напруження, якщо ж він більше, то на виході порогового пристрою формується сигнал протилежного логічного рівня.

Крім реєстрації або сигналізації про перевищення (або зниженні) напруги контрольованого сигналу, порогові пристрої застосовують в аналого-цифрових перетворювачах, генераторах імпульсів різної форми.

У складі деяких серій аналогових мікросхем є компаратори, придатні для спільної роботи з цифровими мікросхемами, але вони не завжди доступні. Багато з них вимагають двополярного джерела живлення, що ускладнює конструкцію. Тому в ряді випадків виявляється доцільним використовувати в якості порогових пристроїв елементи, що забезпечує повне узгодження логічних рівнів без будь-яких спеціальних заходів.

Ключ (перемикач, вимикач) - електричний комутаційний апарат, службовець для замикання і розмикання електричного ланцюга. Електронні

Електронні ключі засновані на роботі біполярних транзисторів. Коли на базі транзистора «0» щодо емітера, транзистор «закритий», струм через нього не йде, на колекторі всі напруга живлення (сигнал високого рівня - «1»). Коли на базі транзистора «1», він «відкритий», виникає струм колектор-емітер і падіння напруги на опорі колектора, напруга на колекторі, а з ним і напруга на виході, зменшується до низького рівня «0».

Також можливе використання польових транзисторів. Принцип їх роботи схожий з принцип роботи електронних ключів на біполярних транзисторах. Цифрові ключі на польових транзисторах споживають менший струм управління, забезпечують гальванічну розв'язку вхідних і вихідних ланцюгів, проте швидкодія їх нижче в порівнянні з біполярними.

26)

Широтно - імпульсні регулятори постійного струму

 

Необхідність регулювання постійної напруги для живлення потужних інерційних навантажень найчастіше виникає у власників автомобілів та іншої авто-мото техніки. Наприклад, з'явилося бажання плавно змінювати яскравість ламп освітлення салону, габаритних вогнів, автомобільних фар або вийшов з ладу вузол регулювання оборотів вентилятора автомобільного кондиціонера, а заміни немає.Здійснити таке бажання іноді немає можливості через велику струму споживання цими пристроями - якщо встановлювати транзисторний регулятор напруги, компенсаційний або параметричний, на регулюючому транзисторі буде виділятися дуже велика потужність, що потребують встановлення великих радіаторів або введення примусового охолодження з допомогою малогабаритного вентилятора від комп'ютерних пристроїв. Виходом з положення є застосування широтно - імпульсних схем, керуючих потужними польовими силовими транзисторами MOSFET. Ці транзистори можуть комутувати дуже великі струми (до 160А і більше) при напрузі на затворі 12 - 15 В. Опір відкритого транзистора дуже мало, що дозволяє помітно знизити розсіюваною потужність. Схеми управління повинні забезпечувати різниця напруг між затвором і витоком не менше 12... 15 В, в іншому випадку опір каналу сильно збільшується і розсіює потужність значно зростає, що може призвести перегріву транзистора і виходу його з ладу. Для широтно - імпульсних автомобільних низьковольтних регуляторів випускаються спеціалізовані мікросхеми, наприклад U 6 080B... U6084B, L9610, L9611, які містять вузол підвищення вихідної напруги до 25 -30 В при напрузі харчування 7 -14 В, що дозволяє включати вихідний транзистор за схемою із загальним стоком, щоб можна було підключати навантаження з загальним мінусом, але дістати їх практично неможливо. Для більшості навантажень, які споживають струм не більше 10А і не можуть викликати просідання бортового напруги можна використовувати прості схеми без додаткового вузла підвищення напруги.

 

27)

Інтегральна (мікро) схема (ІС, ІМС, м / сх, англ. integrated circuit, IC, microcircuit), чіп, мікрочіп (англ. microchip, silicon chip, chip - тонка пластинка - спочатку термін відносився до платівці кристала мікросхеми) -мікроелектронний пристрій - електронна схема довільної складності (кристал), виготовлена ​​на напівпровідниковій підкладці (пластині або плівці) і поміщена в нерозбірний корпус, або без такого, у разі входження до складу мікроскладені. ^[1]

Велика частина мікросхем виготовляється в корпусах для поверхневого монтажу.

Часто під інтегральною схемою (ІС) розуміють власне кристал або плівку з електронною схемою, а під мікросхемою (МС, чіпом) - ІС, укладену в корпус. В той же час вираження чіп -компоненти означає «компоненти для поверхневого монтажу»(на відміну від компонентів для пайки в отвори на платі).

Класифікація

[ правити ]Ступінь інтеграції

У залежності від ступеня інтеграції застосовуються такі назви інтегральних схем:

мала інтегральна схема (МІС) - до 100 елементів у кристалі,

середня інтегральна схема (СІС) - до 1000 елементів в кристалі,

велика інтегральна схема (ВІС) - до 10 тис. елементів в кристалі,

надвелика інтегральна схема (НВІС) - більше 10 тис. елементів в кристалі.

Раніше використовувалися також тепер застарілі назви: ультрабольшая інтегральна схема (УБИС) - до 1 млрд елементів в кристалі і гігабольшая інтегральна схема (ГВІС) - більше 1 млрд елементів в кристалі, але в даний час ^{[ коли? ]} назву УБИС і ГВІС практично не використовується і всі схеми з числом елементів, що перевищують 10 тис., відносять до класу НВІС.

[ правити ]Технологія виготовлення

 

Гібридна мікрозбірка STK403-090, витягнута з корпуса

Напівпровідникова мікросхема - всі елементи і межелементние з'єднання виконані на одному напівпровідниковому кристалі (наприклад, кремнію, германію, арсеніду галію, оксид гафнію).

Плівкова інтегральна мікросхема - всі елементи і межелементние з'єднання виконані у вигляді плівок:

товстоплівкова інтегральна схема;

тонкоплівкова інтегральна схема.

Гібридна мікросхема (також мікрозбірка) - крім напівпровідникового кристалу містить трохи безкорпусних діодів, транзисторів і (або) інших електронних компонентів, поміщених в один корпус.

Змішана мікросхема - крім напівпровідникового кристалу містить тонкоплівкові (товстоплівкові) пасивні елементи, розміщені на поверхні кристала.

]Вид оброблюваного сигналу

Аналогові.

Цифрові.

Аналого-цифрові.

Аналогові мікросхеми - вхідні і вихідні сигнали змінюються за законом безупинної функції в діапазоні від позитивного до негативної напруги харчування.

Цифрові мікросхеми - вхідні і вихідні сигнали можуть мати два значення: логічний нуль або логічна одиниця, кожному з яких відповідає певний діапазон напруги. Наприклад, для мікросхем типу ТТЛ при напрузі живлення +5 В діапазон напруги 0... 0,4 В відповідає логічному нулю, а діапазон 2,4... 5 В - логічній одиниці; а для мікросхем ЕСЛ-логіки при напрузі живлення -5,2 В діапазон -0,8... -1,03 В - логічній одиниці, а -1,6... -1,75 В - логічному нулю.

Аналого-цифрові мікросхеми сполучають у собі форми цифрової й аналогової обробки сигналів.

28)

Логічний перетворювач - прилад, який не має аналогів у реальному світі. Він призначений для виконання різних функціональних перетворень в схемі.

Блок логічних перетворювачів (БЛП) здійснює логічне перетворення сигналів фотоприймачів і сигналів, що характеризують місцезнаходження ПР у відповідності з конкретною схемою РТК, і виробляє відповідні командні сигнали аварійної зупинки руху ПР і скидання цієї команди. Інформація про місцезнаходження ПР надходить на БЛП з безконтактних мікровиклю-отримувача. [ 2 ] Блок логічних перетворювачів перетворює сигнали фотоприймачів і сигнали, що характеризують місцезнаходження ПР відповідно до застосовуваної схемою РТК, виробляє командний сигнал аварійної зупинки ПР і сигнал скидання цієї команди. Інформація про місцезнаходження ПР надходить на БЛП з безконтактних мікровимикачів, розташованих на монорейка уздовж усього робочого простору ПР. БЛП являє собою навісний блок з роз'ємами для підключення стійок светоізлучателей і фотоприймачів (до 10 пар), а також безконтактних мікровимикачів типу БВК (до 12), із вхідним роз'ємом живлення, джерело якого знаходиться в шафі електроавтоматики, і вихідним командним роз'ємом, що зв'язує БЛП з системою ЧПУ моделі УПМ-331.Щоб змінити логіку перетворення сигналів БЛП відповідно до необхідної компонуванням РТК, необхідно замінити друковані плати БЛ

29)

ЛОГІЧНІ СХЕМИ

- Фіз. пристрої, що реалізують функції матем. логіки. Л. з. підрозділяють на 2 класи: комбінаційні схеми (Л. з. без пам'яті) і послід овател ьностние схеми (Л. з. с пам'яттю). Л. з. є основою будь-яких систем (різних призначень і фіз. природи) обробки дискретної інформації. Л. з. може бути представлена ​​у вигляді багатополюсників (рис. 1), на к-рий надходить п вхідних сигналів і з к-якого знімається т вихідних сигналів. При цьому як незалежні (логічні) змінні Х ₁,......, Х _n, так і ф-ції Y ₁,..., Y _N, також наз. логічними, можуть приймати к.-л. значення тільки з одного і того ж кінцевого безлічі значень.

30)

Генератор сигналів - це пристрій, що дозволяє отримувати сигнал певної природи (електричний, акустичний або інший), що має задані характеристики (форму, енергетичні чи статистичні характеристики і т. д.). Генератори широко використовуються для перетворення сигналів, для вимірювань і в інших областях. Складається з джерела (пристрої з самозбудженням, наприклад підсилювача охопленого ланцюгом позитивного зворотного зв'язку) і формувача (наприклад, електричного фільтра)