võimsuse ja kasuteguri määramine ampermeetri, kahe kuivelemendi, kahe sõltuvalt voolutugevusest ning sise- ja (või kolme) reostaadi ja lülitiga. välistakistuse suhtes. Skeem 1. Teoreetilised alused Mistahes vooluringi võib vaadelda koosnevana sise- ja välisosast: siseosa koosneb vooluallikast ja tema takistusest, välisosa ühendusjuhtmetest ja tarbijast (koormustakistusest). Voolutugevus on vastavalt Ohmi seadusele määratud vooluallika elektromotoorjõu (emj, ε ) ja vooluringi kogutakistusega. Kuna ühendusjuhtmed valitakse tavaliselt nii, et nende takistus on tühiselt väike võrreldes teiste vooluringi elementide takistusega, siis võib edaspidistes arvutustes nende takistust mitte arvestada. Seega on voolutugevus vooluringis leitav valemist: kus R on vooluahela välistakistus (siin tarbija takistus) ja r – vooluallika takistus e sisetakistus
Vooluallika kasutegur 1. Töö eesmärk. Vooluallika kasuliku vimsuse ja kasuteguri määramine sltuvalt voolutugevusest ning välis- ja sisetakistuse suhtest. 2. Töövahendid. Vooluallikas, voltmeeter, ampermeeter ja reostaat. 3. Töö teoreetilised alused. Mistahes vooluringi võib vaadelda koosnevana sise- ja välisosast: siseosa koosneb vooluallikast ja tema takistusest, välisosa ühendusjuhtmetest ja tarbijast (koormustakistusest). Voolutugevus on vastavalt Ohmi seadusele määratud vooluallika elektromotoorjõu (emj - ) ja vooluringi kogutakistusega. Kuna ühendusjuhtmed valitakse tavaliselt nii, et nende takistus on tühiselt väike võrreldes teiste vooluringi elementide takistusega, siis võib edaspidistes arvutustes nende takistust mitte arvestada. Seega on voolutugevus vooluringis leitav valemist: I=
Vool I (A) Joonis 4. Võimsuse ja kasuteguri sõltuvus voolust. 10 Võimsuste Ps, Pv ja pingete Us , Uv sõltuvus koormustakistusest Rt 350 35 Us (V)
ühendatud alati energiaallikaks olev alalispinge allikas (joon.1.1). Sisendklemmidega ühendatakse signaaliallikas mille signaal vajab võimendamist. Väljundklemmidega aga ühendatakse see tarbija, millele antakse võimendatud signaal, milleks võib olla kas valjuhääldi, mingi relee mähis, mingi täiturmehhanismi juhtmähis jne. Nimetatud objektid on elektriliselt vaadeldavad takistustena ja seepärast me räägime üldistatult võimendi koormustakistusest. Võimendusprotsess toimub alati toiteallika energia arvel ja sellest seisukohast võiks võimendit vaadelda kui regulaatorit, mis reguleerib toiteallika energia andmist tarbijale kooskõlas sisendsignaali muutustega. Võimendite analüüsi seisukohalt vaadeldakse aga võimendusprotsessi aseskeemide abil, kus alalispingelist toiteallikat isegi ei näidata, küll kajastuvad seal aga kõik muud elemendid, kaasaarvatud ka parasiitelemendid, mis mõjutavad signaali võimendust.
Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 47 kui baasi ja emitteri vaheline pinge ületab 0,5V. Kui mingil põhjusel vajatakse suuremat varu (häirekindluse tõstmiseks) siis antakse baasile negatiivne pinge kuni 1V. Transistori viimiseks küllastusreziimi tuleb anda baasile transistori küllastamiseks piisav vool Ib_sat, mille väärtus sõltub toitepingest E, koormustakistusest RC ja kasutatava transistori vooluvõimendustegurist b. Vajaliku baasivoolu väärtuse Ib_sat saame avaldada järgmiselt: E I c _ sat = ; Rc Ic = b * Ib ; b = h21E ; I c _ sat E
vaheline pinge nulliks. Seejuures jääb umbes 0,5V varu, sest teatavasti avaneb ränitransistor kui baasi ja emitteri vaheline pinge ületab 0,5V. Kui mingil põhjusel vajatakse suuremat varu (häirekindluse tõstmiseks), siis antakse baasile kuni 1V negatiivset pinget (n-p-n transistoridel kuni +1V). Transistori viimiseks küllastusrežiimi tuleb anda baasile transistori küllastamiseks piisav vool, mille väärtus sõltub toitepingest, koormustakistusest ja kasutatava transistori vooluvõimendustegurist Pilet 16 1. Optron Optron on pooljuhtseadis, mis koosneb ühisesse kesta paigutatud kiirguselemendist, mida nimetatakse kiirguriks ja kiirgustundlikust elemendist, mida nimetatakse vastuvõtjaks. Need elemendid on sidestatud ainult valguskiire abil ja seda nimetatakse optiliseks sidestuseks. 2. Diferentsvõimendusaste 3. mitteinverteeriv võimendi OV põhjal Mitteinverteeriva võimendi puhul on tegemist võimendiga, mille sisendtakistus on
primaarpoolele kantud takistusena, mille väärtus sõltub R Wl1 ülekande tegurist R 'L = 2L ; n = n W2 Kui koormustakistus on väljundtakistusest väiksem, siis tuleb kasutada pinget vähendavat trafot nii, et taandatud takistus on siis tegelikusest koormustakistusest suurem, seda taandatud takistust me võime kujutleda primaarmähise asemel toimivana. Juhul kui koormustakistus on väljundtakistusest suurem, tuleb kasutada pinget tõstvat trafot. Elektrilises reziimis on trafo sidestuse korral erinevusi seetõttu, et kollektorahelas ei toimi nüüd mitte alalisvooluline pingelang, vaid primaarmähisel voolu muutustest indutseeritud. Kui sisendsignaal puudub, siis määrab tööreziimi transitoris
koormus takistusele. Uuesti algab laadimine järgmisel positiivsel poolperioodil ajahetkel t 3, kui alaldatav pinge muutub uuesti suuremaks kui kondensaatori pinge. Töötamisel mahtuvuslikule koormusele on alaldi töös mitmeid olulisi erinevusi: 1. Väljundpinge muutumine on märksa väiksem kui aktiivtakistusliku koormuse korral. See tähendab, et väheneb pulsatsioon. Seejuures pulsatsiooni vähenemise määr sõltub kondensaatori mahtuvusest ja koormustakistusest, kui kondensaatori mahtuvus on suurem väheneb pulsatsioon enam ja sama tulemuse annab ka suurem koormustakistus. Taoliselt lülitatud kondensaatorit võib vaadelda ka silufiltrina. 2. Alaldi lülitamis hetkel on kondensaator tühi ja see on sama väärne lühisega väljundis. Läbi dioodi tekib väga tugev laadimisvoolu impulss, see võib kahjustada dioodi, kuna voolu piirab ainult alaldi sisetakistus, mis koosneb dioodi pärisuuna takistusest ja trafomähiste takistusest
Transistori sulgereziimi viimiseks piisab enamasti sellest kui viia baasi ja emitteri vaheline pinge nulliks. Seejuures jääb umbes 0,5V varu, sest teatavasti avaneb ränitransistor kui baasi ja emitteri vaheline pinge ületab 0,5V. Kui mingil põhjusel vajatakse suuremat varu (häirekindluse tõstmiseks) siis antakse baasile kuni 1V negatiivset pinget. Transistori viimiseks küllastusreziimi tuleb anda baasile transistori küllastamiseks piisav vool, mille väärtus sõltub toitepingest, koormustakistusest ja kasutatava transistori vooluvõimendustegurist ; ; ; . Transistoride vooluvõimendustegurite väärtused on aga praktiliselt mõnevõrra hajuvad. Kui me arvutame küllastuseks vajaliku baasivoolu keskmise väärtuse järgi, siis kui reaalne transistori on sellest suurem, siis on see transistor arvutatud baasivoolu korral sügavas küllastuses. Minimaalse korral aga ei ole transistor veel küllastunud.
Transistori sulgereziimi viimiseks piisab enamasti sellest kui viia baasi ja emitteri vaheline pinge nulliks. Seejuures jääb umbes 0,5V varu, sest teatavasti avaneb ränitransistor kui baasi ja emitteri vaheline pinge ületab 0,5V. Kui mingil põhjusel vajatakse suuremat varu (häirekindluse tõstmiseks) siis antakse baasile kuni 1V negatiivset pinget. Transistori viimiseks küllastusreziimi tuleb anda baasile transistori küllastamiseks piisav vool, mille väärtus sõltub toitepingest, koormustakistusest ja kasutatava transistori vooluvõimendustegurist E I c _ sat = ; I c = * I b ; = h21 E ; Rc I c _ sat E I b _ sat = . = Rc *
tehnilistes andmetes antud parameetrid. Eritüüpi opvõimendidel on toitepinge vahemikus 3 - 200V. Reeglina töötavad opvõimendid ka madalama toitepingega kuid see toob kaasa parameetrite muutusi. 2. Tarbitav vool see on toiteallikatest tarbidav vool normaalses tööreziimis. Tarbidava voolu väärtus sõltub väljund takistusest ja koormustakistusest. 3. Suurim lubadav sisendpinge võidakse anda kas ühe sisendi suhtes või sisendite vahelise pingena enamasti tema väärtus võrdne toitepingega. 4. Nihke pinge all mõistetakse väljund pinge erinevust 0st kui sisend pinged on 0-d. parameetrina antakse nihke pinge sisendi suhtes ja ta on kujuldetav sisendpinge, mille toimel väljund pinge nihe muutub nulliks
Transistori töötamisel võimendina on kollektorahelasse lülitatud koormustakistus, mille toimel muutub transistori reziim dünaamiliseks, kuna üheaegselt muutuvad kõik transistori voolud ja pinged ning staatiliste tunnusjoontega pole enam võimalik kõiki neid muutusi iseloomustada. Sellist olukorda võime vaadelda kui transistori ja koormustakistuse järjestiklülituse lahendamist grafoanalüütilisel teel. Transistori omadusi kajastavale väljundtunnusjoontele kanname koormustakistusest sõltuva koormussirge, mille kaks punkti on piirreziimide abil lihtsalt määratavad. Kui Ic = 0, siis on kollektori ja emitteri vaheline pinge võrdne toitepingega s.t. UCE = E ja võime märkida punkti kollektorpinge teljel. Kui aga transistori takistus on null, siis läbib ahelat vool E / Rc ja saame punkti kollektorvoolu teljel. Nende punktide ühendamisega saamegi väljundtunnusjoontel koormussirge millele peavad vastama kõik transistori ja koormustakistuse järjestiklülituse reziimid.