Главное


Электроника

Второй способ основан на графическом решении системы уравнений с помощью нагрузочной характеристики (нагрузочной прямой). При известном значении входного напряжения U0 и сопротивлении резистора R точки ее пересечения с осями координат находят следующим образом:

Из (2) получим U0 = UD + IR.

Тогда при коротком замыкании перехода UD = 0 и ток в цепи определяется максимальным значением:

I = U0/R

При холостом ходе I = 0 и падение напряжения на диоде будет максимальным:

UD = U0

Решением уравнения - рабочей точкой - будет точка пересечения нагрузочной характеристики с ВАХ диода (рисунок 5).

Этот способ достаточно часто используют при анализе выходных цепей транзисторных каскадов.

Рисунок 5

Достоинство графоаналитического способа при проведении анализа в режиме переменного тока состоит в отсутствии необходимости производить повторные расчеты для каждого нового значения входного напряжения.

На рисунке 7 показано решение задачи при условии, что на вход схемы (рисунок 5) подается треугольный сигнал с амплитудой Um вх = ±1В и постоянной составляющей U0 вх = +10В.

Для получения временных диаграмм сигналов необходимо нарисовать дополнительную ось времени. При построении удобно использовать характерные точки периодических сигналов U0, Umax и Umin. Нагрузочные характеристики для каждого нового значения напряжения будут параллельны друг другу. Точки их пересечения с ВАХ диода, совмещенные по времени с входным напряжением Uвх, определят падение напряжения на диоде UD. Временную диаграмму изменения напряжения на резисторе UR можно построить, используя соотношение UR = Uвх - UD.

Используя графоаналитический метод, построить временные диаграммы сигналов Uвх(t), UR(t) и UD(t) при условии, что на вход заданной схемы с диодом подается напряжение треугольной формы с амплитудой ± 10В. Дать характеристику свойств схемы и рекомендации по её использованию.

Анализ в режиме большого сигнала

Для схем работающих в режиме большого сигнала использование аналитического метода является неудобным. В этом случае нелинейный компонент при изменении входного сигнала находится в различных режимах работы, что требует при анализе использования разных схем замещения и расчетных соотношений. Это значительно увеличивает время решения задачи. Использование графоаналитического метода позволяет не только быстро получить достаточно точные результаты, но и наглядно показать нелинейные искажения при преобразовании входного сигнала.

Графический анализ с помощью нагрузочной характеристики

На рисунке 8 показан пример применения графоаналитического метода при условии, что на вход электрической цепи (рисунок 5а) подается треугольный сигнал с амплитудой Um вх = ±10В.

В данной схеме стабилитрон КС133А при отрицательном входном напряжении находится в прямом включении и ведет себя как кремниевый диод с примерным значением падения напряжения на открытом p-n-переходе Uпр=0,6…0,7В. При положительном входном напряжении стабилитрон находится в обратном включении с примерным значением напряжения стабилизации uСТ = 5,6 В.

Для решения задачи необходимо в заданном входным сигналом масштабе построить нагрузочную характеристику, обе ветви (прямую и обратную) ВАХ стабилитрона и временную диаграмму входного сигнала Uвх. По проекциям точек пересечения нагрузочной характеристики с ВАХ диода можно получить временную диаграмму изменение напряжения на диоде UD. Временную диаграмму изменения напряжения на резисторе UR можно получить, используя соотношение UR = Uвх - UD.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Другие статьи по теме

Анализ видов измерителей электроэнергии
На сегодняшний день на предприятиях производственной сферы используются промышленные электросчетчики, в том числе электронные, многотарифные и многофункциональные. Данные счетчики облада ...

Методика проектирования многослойной печатной платы
1. Погонная емкость сигнальных проводников . Число сигнальных проводников . Число потенциальных слоев . Технологические требования: 4.1. Пе ...

Генератор линейно-изменяющихся напряжений
Генераторы синусоидального напряжения отличаются тем, что у них цепь обратной связи имеет резонансные свойства. Поэтому условия возникновения колебаний выполняются только на одной частот ...

www.techspirit.ru © 2019