Контрольная работа по "Электронике"

Задача 1. Составить схему двухполупериодного выпрямителя, использовав стандартные диоды, параметры которых приведены. Определить допустимую мощность потребителя, если значение выпрямленного напряжения U0 В.

Дано: Д244А , U0 = 30 В  

Тип диода	Iдоп , А	Uобр , В
Д244А	10	50

 

РЕШЕНИЕ:

 

Двухполупериодные выпрямителя строятся по схеме с отводом от средней точки трансформатора или по мостовой схеме. На допустимую мощность это различие не влияет. Выберем для определенности схему с отводом от средней точки трансформатора.

Допустимая мощность потребителя определяется:

Рдоп = Id*U0, где Id – ток потребителя. Диод, как правило, выбирается с запасом по току,  и для данной схемы должно выполняться соотношение Iдоп >0.5Id (Это соотношение связано со значением среднего тока протекающего через диод за период в схеме двухполупериодного выпрямителя). Тогда в соответствии с техническими данными на диод Д244А допустимый ток потребителя в пределе  составит Id = Iдоп /0.5 =10/0,5= 20А.

Допустимая мощность потребителя составит:

Рдоп = Id*U0 =20*30=600Вт.

Рекомендуется для повышения надежности иметь двукратный запас по мощности и ограничить мощность потребителя на уровне 300Вт.

И еще дополнительные замечания и расчеты:

Величина обратного напряжения действующего на диод в непроводящий период в схеме двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней точки трансформатора составляет:

Uв = π* U0= 3,14*30 = 94.2В, что значительно превышает допустимое обратное напряжение в технических данных на диод Д244А – Uобр =50В. Поэтому, в схеме нужно в каждое плечо выпрямителя поставить по два последовательно включенных диода Д244А и тогда условие 2*Uобр =100 >Uв будет выполняться. Схема дана ниже:

 

 

Кстати, в схеме мостового выпрямителя это условие выполняется без дополнительных мер:

Uобр =50В >Uв= (π* U0)/2= (3,14*30)/2 =47,1В

Но схема содержит также четыре диода:

 

Задача 3. В цепь транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, включено сопротивление нагрузки, которое изменяется по величине от RК1 до RК2 . Использую выходные характеристики, определить напряжения UКЭ1 и UКЭ2 , коэффициент усиления h21Э, мощность на коллекторе РК1 и РК2 , если заданы ток базы Iб и напряжение источника питания ЕК.

Дано: Iб= 60 , RК1 =5 кОм, RК2 = 8 кОм, ЕК = 40 В

 

                  

 

РЕШЕНИЕ:

1. Уравнение нагрузочной прямой:

Iк=(Ек –Uкэ)/Rк

Точка пересечения нагрузочной прямой с осью Iк при  Uкэ=0В составит - для Rк1 : Ек/ Rк1=40/5=8мА;

                - для Rк2 : Ек/ Rк2=40/8=5мА.

    2. Строим нагрузочные  прямые на выходных характеристиках  транзистора, и определяем координаты рабочей точки на пересечении нагрузочных прямых с выходной характеристикой для Iб=60мкА=0,06мА –

 для Rк1 :Uкэ1 =26  В, Iк1=2,8 мА;

 для Rк2 :Uкэ2 =20  В, Iк2=2,5 мА.

Токи коллектора в рабочих точках практически совпадают, т.к. выходная характеристика имеет малый наклон.

Проверяем по закону Ома для цепи коллектора:

Ек=Uкэ1 + Iк1* Rк1= 26 + 2,8*5 = 40В  и

Ек=Uкэ2 + Iк2* Rк2= 20 + 2,5*8 = 40В 

 

    3.  Определяем статический коэффициент усиления по току –

для Rк1 : h21Э1= Iк1/Iб = 2,8/0,06=46,7 ;

для Rк2 : h21Э2= Iк2/Iб =2,5/0,06=41,7 .

Видим, что коэффициент усиления по току транзистора практически не зависит от нагрузки, а определяется только собственными параметрами транзистора.

динамический коэффициент усиления по току можно определить из выходных характеристик в рабочей точке, как отношение приращений:

h21Э1д= ΔIк1/ΔIб (приUкэ1 const=26В) = (4,8 – 2,8)/(0,09-0,06) = 66,7, такой же результат и во 2 рабочей точке:

h21Э2д= ΔIк2/ΔIб (приUкэ2 const=20В) = (4,5 – 2,5)/(0,09-0,06) = 66,7.

Где ΔIб=Iб2- Iб1.

 

 

4. Определяем мощность на коллекторе  –

для Rк1 :Рк1= Iк12 * Rк1=2,82*5=39,2 мВт;

для Rк2 :Рк2= Iк22 * Rк2= 2,52*8=50мВт;