Изменение эмиттерного тока транзистора. Описание работы мультивибратора в операционном усилителе. Составление схемы мультивибратора

большей части характеристик при Uкэ ≥ Uкэ,н ток коллектора почти не зависит от напряжения Uкэ (положительный участок выходных характеристик).

При I_б = const ток эмиттера так же останется постоянным, т.к. I_э = I_к + I_б. Однако при дальнейшем росте U_кэ произойдет явление электрического пробоя коллекторного перехода, что приведет к быстрому росту I_к и при I_б = const возрастет и эмиттерный ток.

Задача 2.5 (Стр. 104). В режиме холостого хода на выходе усилителя U_вых = 2В, а при подключении нагрузки R_н = 2 кОм, U_вых = 1В.

Найти R_вых усилителя.

Решение.

В режиме холостого хода выходной ток транзистора  равен: 

При подключении нагрузки выходной ток через параллельно соединенные резисторы R_н  и R_вых  равен:

Вопрос 6.8 (Стр. 253). Какой ток I_d  и напряжение U_d в нагрузке можно получить в трехфазном нулевом выпрямителе собранном на трех вентилях 10го класса, рассчитанных на средний ток 1000А каждый?

          Ответ:

Среднее значение тока за период определяется формулой:

Напряжение U_d определяем по формуле обратного напряжения:

Для вентиля 10го класса =10000В следовательно

Вопрос 9.1 (Стр. 313). Объясните назначение диода в схеме на рис 3.б. Постройте временные диаграммы напряжения на диоде и тока через диод.

Нагрузка на рис 3.б. носит активно – индуктивный характер. Для того, чтобы при разрыве цепи не было опасных скачков напряжений, она индуцируется диодом V₀. При этом ток в нагрузке становится непрерывным, протекая через источник Е, когда ключ замкнут(на интервале t_н энергия запасается на нагрузке) или через шунтирующий диод, когда ключ разомкнут(на интервале T-t_н часть энергии, запасенной на нагрузке, рассеивается). При идеальном ключе напряжение на нагрузке U_н имеет форму прямоугольных импульсов, а ток i_н пульсирует изменяясь по экспоненциальной зависимости с постоянной времени  .

Временные диаграммы напряжения и тока через диод V₀.

Задание 2.

Описать работу мультивибратора в операционном усилителе.

Мультивибратором называется генератор периодически повторяющихся импульсов прямоугольной формы. Мультивибратор является автогенератором и работает без подачи входного сигнала.

Рассмотрим работу мультивибратора. Временные диаграммы приведены на рис. 4.б.  Пусть при t<t₁источники питания ОУ отключены: Е_п =0, –Е_п=0. Конденсатор С разряжен и  u_с=0. В момент t₁подключим Е_п и –Е_п.

При их включении выходное напряжение ОУ и_вых отклонится либо в положительном, либо в отрицательном направлении (случайный процесс). Для определенности допустим, что произошло положительное приращение ∆U_вых. Через цепь R₃R₄это приращение подается на прямой вход ОУ, усиливается и в свою очередь вызывает приращение ∆U_вых. Процесс развивается лавинообразно, в результате в момент t₁скачком устанавливается и_вых = U_{вых max}.

Начиная с момента t₁, конденсатор С заряжается напряжением

U = U_{вых max}через резистор R₁ так как к аноду диода V1 приложено положительное напряжение, постоянная времени τ=R₁C.  Нарастающее по экспоненте напряжение u_с подается на инвертирующий вход ОУ. На прямой вход ОУ через цепочку ПОС R₃R₄ подается напряжение

В момент t=t₂напряжение на конденсаторе u_с достигает значения U_oи происходит срабатывание компаратора. Его переключение протекает лавинообразно (регенеративный процесс) и завершается при и_вых =–U_{вых max}. Напряжение на конденсаторе не может измениться скачком и, начиная с момента t₂, происходит перезаряд конденсатора через резистор R₂напряжением U=–U_{вых max} с постоянной времени τ=R₂C (на диоде V2 прямое напряжение – минус на катоде). Воздействуя на диод V1 и V2, компаратор осуществляет переключение цепей заряда (V1, R₁) и разряда (V2, R₂) конденсатора С.  При t₂<t< t₃   напряжение на прямом входе ОУ:

Конденсатор С не успевает разрядиться