Параметри елементів нелінійного ланцюга

Примітка: параметри стабілітронів можна знайти в довіднику «Справочник по полупроводниковым приборам». Лавриненко В.Ю. – К.: Техніка, 1980 на с. 129.. 133 або у інших довідниках.

ПРИКЛАД ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Побудова графіка ВАХ НЕ

Графіки ВАХ стабілітронів можна знайти в деяких довідниках. Якщо в довіднику немає графіка ВАХ заданого стабілітрона, її можна побудувати, використовуючи параметри стабілітрона, які наведені у довідниках.

Для побудови графіка треба знати такі параметри стабілітрона:

Ø напругу стабілізації U _ст ;

Ø диференційний опір r _ст;

Ø мінімальний струм стабілізації I _{ст. min};

Ø максимальний струм стабілізації I _{ст. mах};

На рис. 1 наведено графік ВАХ стабілітрона, побудований з використанням його основних параметрів.

Рис. 1

Нахил зворотної гілки ВАХ стабілітрона визначається його диференційним опором r _ст :

Δ U = r _ст (I _{ст. mах} - I _{ст. min})

Оскільки ВАХ стабілітрона є несиметричною, графік його ВАХ буде залежати від полярності включення стабілітрона відносно джерела живлення.

Якщо як НЕ використовується послідовне з’єднання двох стабілітронів, графіком ВАХ НЕ буде графік сумарної ВАХ послідовно з’єднаних стабілітронів з урахуванням їх зустрічного включення.

Надалі, приклад виконання розрахунково-графічної роботи будемо розглядати, використовуючи нелінійний елемент, ВАХ якого наведена на рис. 2.

Рис. 2

Схема електричного ланцюга, на якій вказано параметри елементів, наведена на рис. 3.

Рис.3

Кусочно-лінійна апроксимація ВАХ не та його дискретно-лінійна схема заміщення

Апроксимуємо ВАХ НЕ трьома лінійними ділянками (рис.4).

Рис.4

Зафіксуємо координати початкової і кінцевої точки кожної лінійної ділянки (табл. 1). Кожній лінійній ділянці поставимо у відповідність гілку електричного кола, складену з лінійних елементів. Якщо ці гілки за допомогою ключів почергово вмикати в електричне коло замість НЕ у відповідності з табл. 1 можна здійснювати розрахунок нелінійного ланцюга використовуючи методи розрахунку лінійних ланцюгів. При цьому похибка розрахунків буде визначатися точністю апроксимації ВАХ НЕ. Дискретно-лінійна схема заміщення НЕ наведена на рис. 5.

Опори резисторів r ₁, r ₂, r ₃ дорівнюють диференційному опору відповідної лінійної ділянки (табл. 2).

Рис. 5

Таблиця 1

Таблиця 2

3. Побудова сумарної ВАХ для нелінійного ланцюга

Будуємо в одній системі координат ВАХ НЕ та резисторів R ₁ та R ₂. Потім будуємо сумарну ВАХ НЕ та R ₂ (ВАХ R ₂||HE), які з’єднані паралельно, шляхом додавання струмів при фіксованих значеннях напруги.

Після цього будуємо сумарну ВАХ електричного ланцюга, шляхом додавання напруг резистора R ₁ та ділянки R ₂||HE при фіксованих значеннях струму.

Графічні побудови наведено на рис. 6.

Рис.6

4. Визначення режиму роботи елементів нелінійного ланцюга при заданій напрузі джерела живлення Е = 20 B.

По заданій напрузі джерела живлення Е =20 B визначаємо робочу точку О₁ на сумарній ВАХ. Ця точка визначає струм джерела живлення I ₁, а отже і струм резистора R ₁.

Точка перетину (О₅) струму I ₁ з ВАХ резистора R ₁ визначає напругу на цьому резисторі U ₁.

Точка перетину (О₂) струму I₁ з характеристикою ділянки R ₂ || HE визначає напругу U ₂ на резисторі R ₂ та НЕ.

У точках перетину напруги U ₂ з характеристиками HE (О₃) та R₂ (О₄) знаходимо відповідно струми через ці елементи. Чисельні значення цих струмів та напруг зведені до табл.3.

Таблиця 3

Перевірка одержаних результатів здійснюється з використанням законів Ома та Кірхгофа:

I ₁ = I ₂ + I _HE = 7,3 + 13,38 = 20,68 мA;

Е = U ₁ + U ₂ = 5,25 + 14,75 = 20 B;

U ₂ = U _HE = 14,75 B.

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов