Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике Демодуляторы на транзисторных ключах.В системах автоматического управления в последнее время широкое применение получили демодуляторы, построенные на транзисторных ключах.
Рис. XIV.39. Примеры схем ламповых двухполупериодных усилителей-демодуляторов Основными преимуществами демодуляторов этого типа является высокий коэффициент преобразования сигнала, высокий к. п. д. схемы (малое потребление мощности), малые габариты и вес, высокая надежность, долговечность и быстродействие. К недостаткам демодуляторов на транзисторных ключах следует отнести зависимость параметров транзисторов от изменения температуры, что в ряде схем приводит к значительному изменению уровня остаточных выходных токов и напряжений. В основе построения рассматриваемых типов демодуляторов лежит использование свойств транзисторных ключей, описанных в предыдущем параграфе. Основная особенность демодуляторов на транзисторных ключах заключается в том, что источник сигнала и нагрузка включаются последовательно в цепь коллектор — эмиттер, а опорное (коммутирующее) напряжение подается в цепь эмиттер — база или коллектор — база. Если демодулятор расположен близко к входу усилительного устройства, то наиболее рациональными схемами демодуляторов, также как и модуляторов, являются такие, у которых используется инверсное встречно-последовательное включение транзисторов, (инверсный двухтранзисторный ключ, рис. XIV. 14, а). В тех же случаях, когда демодулятор расположен в конце усилительного тракта системы и уровень остаточных токов и напряжений мал по сравнению с преобразуемым сигналом, целесообразно применять двухтранзисторный ключ с нормальным включением транзисторов.
Рис. XIV.40. Однополупериодные демодуляторы на транзисторных ключах: а — нагрузка без средней точки; б — нагрузка со средней точкой При этом цепь коммутации получается более экономичной. Однополупериодная схема демодулятора, работающего на нагрузку без средней точки, приведена на рис. XIV.40, а, а при нагрузке со средней точкой — на рис. XIV.40, б.
Рис. XIV.41. Двухполуперйодные демодуляторы на транзисторных ключах: а — нагрузка без средней точки; б — нагрузка со средней точкой Соответствующие двухполупериодные демодуляторы получаются удвоением этих схем (рис. XIV.41). Как правило, однополупериодные схемы применяются при мощности в нагрузке, не превышающей 1—2 вт. Пульсация выпрямленного тока (напряжения) сглаживается включением емкостей, шунтирующих нагрузку. Двухполупериодные схемы демодуляторов применяются при достаточно больших значениях выходной мощности и в тех случаях, когда к демодулятору предъявляются требования высокого быстродействия. При этом емкости, шунтирующие нагрузку, не ставятся вообще либо берутся малой величины. На рис. XIV.42 приведена схема с бестрансформаторным входом. Она особенно выгодна в предварительных каскадах усиления, когда сигнал поступает с выхода усилителя низкой частоты. При этом схема получается более надежной и помехозащищенной. Если сигнал, подаваемый на вход демодулятора, синусоидальной формы, то опорное напряжение Оптимальная работа транзисторного ключа обеспечивается в том случае, когда коммутирующее напряжение представляет собой колебания или импульсы (при однополярной коммутации, см. § 2 настоящей главы) прямоугольной формы.
Рис. XIV.42. Двухполупериодная схема демодулятора с бестрансформаторным входом На выходные параметры демодуляторов большое влияние оказывает сдвиг по фазе Основным параметром, характеризующим ключевой демодулятор, является коэффициент преобразования, под которым будем понимать отношение среднего значения напряжения на нагрузке к действующему значению напряжения на входе [15]. При прямоугольной форме опорного напряжения коэффициент преобразования
где Максимальное значение При наличии сглаживающей емкости достаточно большой величины выпрямленное напряжение на нагрузке в однополупериодном демодуляторе
а коэффициент преобразования при активно-емкостной нагрузке в однополупериодном демодуляторе имеет следующий вид:
Из этого уравнения видно, что при
Необходимо учитывать, что к запертому транзистору в схеме рис. XIV.40 и XIV.41 прикладывается удвоенное напряжение Ток базы, необходимый для насыщения двухтранзисторного ключа, определится транзистором, который находится в обратном включении:
Принимая сопротивление ключа в открытом состоянии и активное сопротивление обмоток входного трансформатора равным нулю, коэффициент трансформации можно определить из равенства
Для обеспечения стабильности параметров демодуляторов при изменении температуры в цепь базы транзисторов необходимо включать сопротивление
При отсутствии источника прямоугольных колебаний в качестве опорного напряжения можно использовать источник синусоидального напряжения. Рассмотрим условие обеспечения нормальной работы транзисторов в режиме ключа в схемах демодуляторов при синусоидальном опорном напряжении на примере однотранзисторного ключа, показанного на рис. XIV.43. При помощи графического построения, которое выполним на семействе идеализированных коллекторных характеристик транзистора особенности выбора соотношения между амплитудами На семействе выходных характеристик выбранного транзистора (рис. XIV.44, а) проводим нагрузочную характеристику по параметрам
Рис. XIV.43. Схема однотранзисторного ключа
Рис. XIV.44. Построение линий зависимости коллекторного тока от После этого под входными и выходными характеристиками строим по оси времени в одинаковом масштабе зависимости линии, параллельные прямой Для расчета можно рекомендовать следующие соотношения
при условии, что
где Если это соотношение не удовлетворяется, то нужно увеличить значение
|
1 |
Оглавление
|