Задачи по "Электроприборам"

                   Задача 1.

    Составить схему двухполупериодного  выпрямителя, использовав стандартные  диоды Д226А, параметры которых  : I_доп=0.3 А, а U_обр=300 В. Мощность потребителя P_d=80 Вт с напряжением питания U_d=150 В. Пояснить порядок составления схемы диодов с приведёнными параметрами.

        Дано: тип диода Д226А ; P_d=80 Вт ; U_d=150 В.

        Требуется : составить схему двухполупериодного выпрямителя.

                                                                       Решение.

    Определяем ток потребителя :

                  I_d=P_d/U_d=80/150=0.5 A.

    Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период:

                  U_b=3.14U_d=3.14×150=471 В.

    Проверяем диод по параметрам I_доп и U_обр. Для данной схемы диод должен удовлетворять условиям U_обр>U_b и I_доп>0,5I_d. В данном случае первое условие не соблюдается, так как 300<471 ; второе условие соблюдается, так как 0.3>0.5×0.5=0.25 A.

    Составляем схему выпрямителя. Чтобы выполнялось условие U_обр>U_b необходимо в каждом плече включить два диода, соединённых последовательно. Тогда U_обр=2×300=600>471 В.

    Полная схема выпрямителя приведена на рисунке.

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   Задача 2.

    Составить схему конечного трансформаторного усилителя мощности на транзисторе из указанных элементов.

                                                                      Решение.

       На рисунке приведена схема однотактного усилителя мощности, составленная из заданных элементов.

  

    Транзистор включен по схеме  с общим эмиттером. Полярность  источника питания с э.д.с. Е_к по отношению к коллекторной цепи зависит от типа транзистора. На рисунке полярность источника соответствует усилительному каскаду с транзистором типа p-n-p. Делитель напряжения R₁ и R₂ обеспечивает работу транзистора в режиме покоя, т.е. в отсутствие входного сигнала. Конденсатор С_вх не пропускает постоянную составляющую в базовую цепь транзистора. Резистор R_э и конденсатор С_э обеспечивают температурную стабилизацию каскада.

    В коллекторную цепь транзистора  включен понижающий трансформатор,  для согласования сопротивления нагрузочного устройства с выходным сопротивлением усилителя мощности.

   

 

                                         Задача 3.

    Чем данная схема отличается от промежуточного трансформаторного усилителя напряжения?

    Усилители напряжения  и многокаскадные усилители обеспечивают  получение на выходе сигналов, мощность которых значительно  превышает мощность входных сигналов. Однако для большинства из них (усилители напряжения) основным показателем работы является коэффициент усиления по напряжению при определённых допустимых значениях нелинейных и частотных искажений усиливаемого сигнала. В промышленной электронике очень часто возникает необходимость получения в нагрузочном устройстве максимальной мощности усиленного сигнала. Для этой цели используются усилители мощности. Они, как правило, являются выходными (оконечными) каскадами многокаскадных усилителей.

    Нагрузочными устройствами  усилителей мощности, как правило, являются обмотки электродвигателей, реле, громкоговорители и другие элементы электрических цепей, имеющие сравнительно небольшие сопротивления (единицы и десятки Ом).

                                   Задача 4.

    Для транзистора включенного  по схеме с общим эмиттером,  определить по выходным характеристикам коэффициент усиления h_21э, значение сопротивлений нагрузки R_k1 и R_k2 и мощность на коллекторе P_k1 и P_k2 для значений тока базы I_б1 и I_б2, если напряжение на коллекторе и напряжение на источниках питания Е_к.

    Дано : U_кэ=10 В ; I_б1=150 мкА ; I_б2=200 мкА ; E_k=20 В

    Найти : h_21э ; R_k1 R_k2 ; P_k1 ; P_k2

                                                                Решение.    

   

    При заданном напряжении U_кэ=10 В и токе базы I_б1=150 мкА, по выходным характеристикам находим ток коллектора :  I_k1=6.875 мА.

   Аналогично, находим ток  коллектора при значениях напряжения  U_кэ=10 В и токе базы I_б2=  =200 мкА : I_k2=11.875 мА

    Находим мощность на  коллекторе при значениях тока  коллектора I_k1 и I_k2 :

                  P_k1=U_кэI_k1=10×6.875×10^-3=68.75×10^-3 Вт=68.75 мВт

                 P_k2=U_кэI_k2=10×11.875×10^-3=118.75×10^-3 Вт=118.75 мВт

    Находим сопротивления  нагрузки, для различных токов коллектора :

                  R_k1=(E_k-U_кэ)/I_к1=(20-10)/(6.875×10^-3)=1455 Ом

                  R_k2=(E_k-U_лэ)/I_k2=(20-10)/(11.875×10^-3)=842 Ом.

    Определяем коэффициент усиления  :

                     h_21э=ΔI_k/ΔI_б= =100

    Ответ : P_k1=68.75 мВт ; P_k2=118.75 мВт ; R_k1=1455 Ом ; R_k2=842 Ом ; h_21э=100.