Задание для контрольной работы

Электротехника

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

по выполнению контрольных работ

для студентов направления 6.070104 «Морской и речной транспорт»

специальностей

"Эксплуатация судовых энергетических установок", «Судовождение»,

направления 6.050503 «Машиностроение»

специальности «Оборудование перерабатывающих и пищевых производств»,

направления 6.051701 «Пищевые технологии и инженерия»

специальности

“Технология хранения, консервирования и переработки рыбы и морепродуктов”

 

дневной и заочной форм обучения

 

Керчь, 2013 г.

УДК 621.3

Составитель: Голиков С.П., к.т.н., доцент кафедры «Электрооборудование судов и автоматизация производства» (ЭСиАП) Керченского государственного морского технологического университета (КГМТУ).

 

Рецензенты: к.т.н., доцент Дворак Н.М., Бувин К.А. - начальник порта «Камыш-Бурун», ЗАО «Камыш-Бурун».

 

 

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании

кафедры ЭСиАП КМТИ, протокол №6 от 21.02.06 г.

 

 

Методические указания утверждены на заседании Ученого

Совета КМТИ, протокол №6 от 22.05.06 г.

 

 

Методические указания рекомендованы к переутверждению

на заседании кафедры ЭСиАП КГМТУ,

протокол № 5 от 22.11.2013 г.

 

 

Методические указания переутверждены на заседании методической

комиссии МФ КГМТУ, протокол № 8 от 19.12.2013 г.

 

 

Ó Керченский государственный морской технологический университет, 2013 г.

Содержание

 

 

Введение…………………………………………………………………………….	4
1 Электротехника…………………………………………………………………	5
Задача 1.1 ………………………………………………………………………	5
Задача 1.2…………………………………………………………………………………	5
Задача 1.3 ……………………………………………………………………………………………………...	6
Задача 1.4 ………………………………………………………………………	6
Задача 1.5 ………………………………………………………………………	6
Задача 1.6……………………………………………………………………… ……….	7
Задача 1.7……………………………………………………………………… ……….	8
Задача 1.8……………………………………………………………………… ……….	8
2 Электроника……………………………………………………………………	9
Задача 2.1 ………………………………………………………………………	9
Задача 2.2 ……………………………………………………………………………………………………...	12
Список рекомендуемой литературы………………………………………………	17

 

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения, изучающих дисциплину «Электротехника», «Электротехника, электроника и микропроцессорная техника» включают в себя темы типовых программ для неэлектрирческих специальностей высших учебных заведений. Состав контрольных работ для каждой специальности определяется преподавателем.

Студенты групп СВ-2, ТР-2, МА-2 выполняя контрольную работу, решают задачи 1.1, 1.3, 1.5, 1.6, 1.7.

Группа СМ-2 решает задачи 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5.

Учитывая, что группы СМ-2 и МА-2 занимаются два семестра, состав их контрольных работ во втором семестре определяется так:

а) группа МА-2 во втором семестре выполняет задачи 3.1, 3.2.

б) группа СМ-2 во втором семестре выполняет задачи 1.6, 1.7, 1.8.

Студенты заочной формы обучения ЗСВ, ЗТР выполняют задания 1.1, 1.3, 1.5, 1.6, 1.7.

Студенты заочной формы обучения ЗМА выполняют две контрольные работы:

1 контрольная работа: задания 1.1, 1.3, 1.5, 1.6, 1.7.

2 контрольная работа: задания 3.1, 3.2.

Студенты заочной формы обучения ЗСМ выполняют две контрольные работы:

1 контрольная работа: задания 1.1, 1.3, 1.5.

2 контрольная работа: задания 1.6, 1.7, 1.8.

Указания содержат задания для выполнения контрольных работ по указанным дисциплинам, а также методики выполнения расчетов. К выполнению контрольной работы следует приступать после изучения соответствующих тем, указанных в задании на контрольную работу.

При оформлении контрольной работы следует сначала выпи­сать условия задачи, исходные данные и начертить электрическую схему. Решение рекомендуется излагать в последовательности, приведенной в методических рекоменда­циях по решению каждой задачи. При этом сначала записывается расчетная формула в общем виде, далее подставляются вместо символов их числовые значения и затем записывается ответ, округ­ленный до трех значащих цифр, с указанием единицы измерения. Векторные диаграммы должны оформляться с обязательным указанием единиц измерения и мас­штабов по осям координат. Порядок выбора вариантов заданий на контрольную работу и исходных данных для задач изложен в примечаниях к соответствующим таблицам.

Завершенная контрольная работа предоставляется студентом заочной формы обучения преподавателю не позже, чем за две недели до начала экзаменационной сессии.

К защите контрольной работы допускаются студенты, выполнившие все разделы задания в соответствии с требованиями настоящих методических указаний.

Электротехника

Выбор варианта задания производится по последней цифре номера зачетной книжки студента.

Задача 1.1. В цепи (рис.1.1) ЭДС источников равны Е₁, Е₂, Е₃ и внутренние сопротивления R_вн1 =0,1 Ом, R_вн2 =0,2 Ом, R_вн3 =0,3 Ом. Сопротивления в пассивных ветвях R₁ =1,5 Ом, R₂ =2 Ом, R₃ =2,5 Ом, R₄ =2 Ом, R₅ = R₆ = R₇ = R₈ =3 Ом. Отдельные ветви цепей могут быть разомкнуты с помощью выключателей В₁ - В₆.

Определить по методу контурных токов токи в ветвях цепи и режимы работы источников энергии. Проверку провести методом непосредственного применения законов Кирхгофа. Составить баланс мощностей.

Таблица 1.1 – Исходные данные к задаче 1.1

№ варианта	Е1, В	Е2, В	Е3, В	Разомкнутые выключатели	Рисунок 1.1 – Электрическая цепь постоянного тока
1	110	90	116	В4, В5, В6
2	110	90	115	В2, В5, В6
3	110	90	114	В2, В4, В5
4	220	190	208	В1, В4, В6
5	220	190	210	В2, В1, В6
6	220	190	212	В4, В2, В1
7	230	200	216	В3, В4, В6
8	230	200	218	В2, В3, В6
9	230	200	220	В2, В3, В4
0	240	210	230	В4, В2, В6

Задача 1.2. В цепи рис. 1.2 ЭДС источников питания равны Е₁ и Е₂, а сопротивления ветвей R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆. Определить по методу эквивалентного генератора ток в ветви с сопротивлением R₆. Проверить результат, определив этот ток по методу узлового напряжения. При решении задачи применить преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду.

Таблица 1.2 – Данные к задаче 1.2

№ варианта	Е1, B	E2, B	R1, Ом	R2, Ом	R3,Ом	R4,Oм	R5,Ом	R6, Ом	Рисунок 1.2 - Электрическая цепь постоянного тока
1	110	104	5	6	1,5	1,5	1,5	2
2	115	109	5	6	1,8	1,8	1,8	3
3	120	113	5	6	2,1	2,1	2,1	2
4	125	118	5	6	2,4	2,4	2,4	3
5	130	122	5	6	2,7	2,7	2,7	2
6	130	124	6	4	3,0	3,0	3,0	3
7	125	119	6	4	3,3	3,3	3,3	2
8	120	111	6	4	3,6	3,6	3,6	3
9	115	106	6	4	3,9	3,9	3,9	2
0	110	98	6	4	4,5	4,5	4,5	3

 

Задача 1.3. В цепь синусоидального тока частотой f = 50 Гц (рис. 1.3) включе­ны две параллельные ветви. Параметры элементов известны: R₁, R₂, L, С. Напря­жение на конденсаторе U_c. Найти токи в ветвях и в неразветвленной части цепи. Определить сдвиги фаз всей цепи и в обеих ветвях. Построить векторную диаграмму.

Таблица 1.3 - Данные к задаче 1.3

№ варианта	Uc, B	L, Гн	С, мкФ	R1, Ом	R2, Ом	Рисунок 1.3 – Разветвленная электрическая цепь переменного тока
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0	30 20 40 50 60 40 30 20 50 60	0,096 0,0127 0.019 0,016 0,032 0,019 0,0127 0,0096 0,0127 0,016	630 400 500 680 750 600 320 400 500 320	4 6 3 8 5 7 6 5 3 4	5 3 4 4 6 5 3 4 6 5

Задача 1.4. К трехфазной линии с линейным напряжением U_л подключен сим­метричный трехфазный приемник, соединенный треугольником (см. рис. 1.4). Активное и реактивное сопротивления фазы приемника соответственно равны R_ф и X_ф. Определить ток в фазах приемника и линейных проводах, а также потребляемую приемником активную мощность в режимах: а) симметричном трехфаз­ном; б) при обрыве одной фазы приемника; в) при обрыве линейного провода (вследствие сгорания плавкой вставки предохранителя). Построить для всех трех режимов топографические диаграммы напряжений и показать на них векторы токов.

 

Таблица 1.4 - Данные к задаче 1.4

№ варианта	Uл, В	Rф, Ом	Хф, Ом	Рисунок 1.4 – Трехфазная электрическая цепь при соединении фаз трехфазных потребителей «треугольником»
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0	127 220 380 127 220 380 127 220 380 220	3 6 8 4 8 15 3 6 8 8	4 8 15 3 6 8 -4 -8 -15 -6

 

Задача 1.5. К трехфазной линии с линейным напряжением Uл подключены три одинаковых приемника, соединенных звездой (см. рис. 1.5). Активное и реактив­ное сопротивления каждого приемника равны Rф и Хф. Определить токи в фазах нагрузки и линейных проводах, а также потребляемую нагрузкой активную мощ­ность в режимах: а) симметричном трехфазном; б) при обрыве одной фазы нагруз­ки; в) при коротком замыкании той же фазы нагрузки. Построить для всех трех режимов топографические диаграммы напряжений и показать на них векторы токов.

Таблица 1.5 - Данные к задаче 1.5

№ варианта	Uл, В	Rф, Ом	Хф, Ом	Рисунок 1.5 - Трехфазная электрическая цепь при соединении фаз трехфазных потребителей «звездой»
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0	220 380 220 380 220 380 220 380 220 380	1 3 3 4 3 6 8 5 2 3	3 1 4 3 5 8 6 3 5 7

Задача 1.6. Трехфазный трансформатор характеризуется следующими номи­нальными величинами: мощностью S_н; высшее линейное напряжение U_1н; низшее линейное напряжение U_2н. Схема соединения обмоток трансформатора Y / Y. Мощ­ность потерь холостого хода Р₀ (при первичном напряжении, равном номинально­му); мощность потерь короткого замыкания Р_кн (при токах в обмотках, равных номинальным). Определить:

а) коэффициент трансформации;

б) фазные напряже­ния первичной и вторичной обмоток при холостом ходе;

в) номинальные токи в обмотках трансформатора;

г) активное сопротивление фазы первичной и вторич­ной обмоток;

д) КПД трансформатора при cosj₂= 0,8 и значениях коэффициента загрузки 0,25; 0,5; 0,75;

е) годовой эксплуатационный КПД трансформатора при тех же значениях cosj₂= 0,8 и коэффициента загрузки при условии, что трансформатор находится под нагрузкой в течение года 4200 ч, а в остальное время цепь вторич­ной обмотки разомкнута.

Указание. Принять, что в опыте короткого замыкания мощность потерь де­лится поровну между первичной и вторичной обмотками.

Таблица 1.6 - Данные к задаче 1.6

№ варианта	S, кВ • А	U1н, кВ	U2н, В	Р0, Вт	Ркн, Вт
1	20	6	230	180	600
2	20	10	400	220	600
3	30	6	230	250	850
4	30	10	400	300	850
5	50	6	525	350	1325
6	50	10	400	440	1325
7	100	6	525	600	2400
8	100	10	400	730	2400
9	180	6	400	1000	4000
0	180	10	525	1200	4100

Задача 1.7. Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением характеризуется следующими номинальными величинами: напряжение на зажимах U_н; мощность Р_н; частота вращения якоря n_н; КПД h_н. Сопротивление цепи якоря R_я, сопротивление цепи возбуждения R_в. Определить:

а) ток I_н, потребляемый электродвигателем из сети при номинальной нагрузке;

б) номинальный момент на валу электродвигателя;

в) пусковой момент при токе I_п = 2I_н (без учета ре­акции якоря) и соответствующее сопротивление пускового реостата;

г) пусковой момент при том же значении пускового тока, но при ошибочном включении пуско­вого реостата (под ошибочным понимается включение пускового реостата в цепь якоря);

е) частоту вращения якоря при токе якоря, равном номинальному, но при введении в цепь возбуждения добавочного сопротивления, увеличивающего заданное в условии задачи значение R_в на 20%. Начертить схему включения электро­двигателя: правильную и ошибочную.

Таблица 7.1 - Данные к задаче 1.7

№ вариан­та	Uн, В	Рн, кВт	nн, об/мин	hн,%	Rя,0м	Rb, Оm
1	110	1,0	3000	77,0	1,2	220
2	110	1,5	3000	76,0	0,8	160
3	110	2,2	3000	80,0	0,48	110
4	110	3,2	1500	78,5	0,34	80
5	110	4,5	1500	80,0	0,23	70
6	220	6,0	3000	82,5	0,62	220
7	220	8,0	3000	83,5	0,44	170
8	220	11,0	1500	84,0	0,31	185
9	220	14,0	1500	86,5	0,29	135
0	220	19,0	1500	84,5	0,16	110

Задача 1.8. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым рото­ром питается от сети с линейным напряжением 380 В. Величины, характеризующие номинальный режим двигателя: мощность на валу Р_2н; частота вращения ротора n_2н; коэффициент мощности cos j _н; КПД h _н. Обмотки фаз статора соединены звездой. Кратность критического момента относительно номинального К_м=М_к/М_н. Определить:

а) номинальный ток в фазе обмотки статора;

б) число пар полюсов обмотки статора;

в) номинальное скольжение;

г) номинальный момент на валу ротора;

д) критический момент;

е) критическое скольжение (пользуясь формулой):

ж) значения моментов, соответствующие значениям: S_н; S_к; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 (по формуле пункта е);

з) пусковой момент при снижении напряжения в сети на 10 %. Построить механическую характеристику n(М) электродвигателя.

Таблица 1.8 - Данные к задаче 1.8

№ варианта	Р2н, кВт	n2н, об/мин	cos j lн	h н, %	Км
1	1,1	2800	0,87	79,5	2,2
2	1,5	2825	0,88	80,5	2,2
3	2,2	2850	0,89	83,0	2,2
4	3,0	1430	0,84	83,5	2,2
5	4,0	1430	0,85	86,0	2,2
6	5,5	1440	0,86	88,0	2,2
7	7,5	1440	0,87	88,5	2,2
8	10	960	0,89	88,0	1,8
9	13	960	0,89	88,0	1,8
0	17	960	0,90	90,0	1,8

Вопросы для самоконтроля

1. Алгоритм метода контурных токов.

2. Цепь переменного тока R, L, S, условие резонанса напряжений, резонанса токов.

3. Трехфазная цепь, соединения «треугольник», «звезда».

4. Принцип работы асинхронных и синхронных машин, машин постоянного тока.

Литература: [1-4].

 

Электроника

Задача 2.1.Расчет маломощных выпрямителей, работающих на активную нагрузку

Маломощные выпрямители, как правило, выполняются по схемам с однофазным питанием. Схемы таких выпрямителей, работающих на чисто активную нагрузку, показаны на рис. 2.1.

Определить электрические нагрузки на вентили в схеме и сделать выбор вентилей, определить основные параметры трансформатора, на котором в дальнейшем может быть расчет трансформатора (I_1, Е_1, I₂ , Е₂, Р₁).

Основными исходными данными для расчета выпрямителей являются параметры нагрузки, для питания которой предназначен выпрямитель. Эти параметры задаются двумя величинами из следующих четырех:

U_d – среднее значение напряжения на нагрузке;

I_d – среднее значение тока нагрузки;

P_d – средняя мощность нагрузки;

R_d – сопротивление нагрузки.

Два других параметра определяются по заданным с помощью очевидных соотношений.

Дополнительными данными для расчета являются напряжение питающей сети U _c, температура окружающей среды t_окр, частота питающей сети f_c и др.

В ходе расчета учитывается неидеальность характеристик вентилей и трансформатора. Для вентилей принимается во внимание падение напряжения при протекании прямого тока, обратный ток считается пренебрежимо малым. Потери в трансформаторе учитываются введением в расчетные формулы величины сопротивления обмоток трансформатора.

Порядок расчета

1.Определяем параметры нагрузки:

а) ток нагрузки

I_d = ;

в) мощность нагрузки

Р_d = U _d * I_d  .

2. Определяем основные параметры вентилей:

а) средний прямой ток, протекающий через вентили, для однотактной схемы

I_a = I_d.

Для двухтактной схемы со средней точкой и для мостовой схемы

I_a =

б) амплитуда обратного напряжения для однотактной схемы и схемы со средней точки

U_{обр m} = π *U_d.

Для мостовой схемы

U_{обр m} =

3. По найденным величинам I_a и U _{обр m}  производим выбор вентиля.

4. Определяем основные параметры трансформатора:

а) суммарное активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное к вторичной обмотке

R_тр = R_d * l,

где l – коэффициент, определяемый по графику (рис.2.2) как функция активной мощности трансформатора;

б) эквивалентное сопротивление вентиля в прямом включении R_g = ,

где U ₀ – падение напряжения на вентиле при прямом включении;

в) действующее значение э.д.с. вторичной обмотки с учетом падения напряжения на диоде и активном сопротивлении обмоток трансформатора для однополупериодной схемы

E ₂ = 2.22 U_d + I_d (R _тр + R _д)

Для двухполупериодной схемы со средней точкой

E ₂ = 1.11 U_d + I_d (R _тр + R _д),

Для мостовой схемы:

E ₂ = 1.11 U_d + I_d (R _тр + 2 R _д);

г) коэффициент трансформации n = ;

д) действующее значение тока вторичной обмотки для однополупериодной схемы

I₂ = .

Для схемы со средней точкой

I₂ = .

Для мостовой схемы

I₂ = 1.11 * I_d;

е) действующее значение тока первичной обмотки для однополупериодной схемы

I₁ = 1.21 *

Для схемы со средней точкой и мостовой схемы

I₁ =

ж) типовая мощность трансформатора (без учета подмагничивания сердечника) для однополупериодной и мостовой схем

Р_Т = .

Для схемы со средней точкой

Р_Т =

з) типовая мощность трансформатора с учетом подмагничивания сердечника постоянной составляющей тока вторичной обмотки (только для однополупериодной схемы)

Р¹_Т ≈ 1.1 * Р_Т

Задание для контрольной работы

Рассчитать выпрямитель, работающий на активную нагрузку. Параметры нагрузки указаны в таблице.

Номер варианта – сумма трех последних цифр номера зачетной книжки студента. Напряжение сети принять равным 220 В.

 

Таблица 2.1 - Данные к задаче 2.1

Сопротивление нагрузки Rd, Ом	Напряжение на нагрузке U d , В
	50	75	100	125	150
100	1	2	3	4	5
150	6	7	8	9	10
200	11	12	13	14	15
250	16	17	18	19	20
300	21	22	23	24	25
350	26	27	28	29	30

Задача 2.2.Расчет усилительного каскада с емкостной связью

Схема транзисторного усилительного каскада с емкостной связью показана на рис. 2.3.

Определить номинальные значения всех пассивных компонентов схемы каскада (резисторов R₁, R₂, R_k, R_э и конденсаторов С₁, С₂, С₃); коэффициента нестабильности каскада S_i; построить линию нагрузки каскада по постоянному и переменному току; определить коэффициенты усиления каскада по току, напряжению и мощности (K_U, K_I, K_P); определить входное и выходное сопротивления каскада (R_вх, R_вых).

Исходными данными для расчета усилительного каскада являются напряжение источника питания Е_к, параметры рабочей точки транзистора: ток покоя I_0k и напряжение покоя U _{0 кэ}; сопротивление нагрузки R _n; минимальная частота усиливаемого сигнала f₀.

В предлагаемой методике расчета не рассматривается вопрос выбора режима работы транзистора по постоянному току, а также выбор типа транзистора. Решение этих вопросов представляет собой самостоятельную, достаточно сложную задачу, решение которой, как правило, является неоднозначным и зависит от множества дополнительных условий и ограничений. Учет всех этих требований потребовал бы применения нескольких вариантов подхода к решению задачи и сильно увеличил бы и без того достаточно большой объем работы по данной теме.

В основу расчета каскада положено использование входных и выходных характеристик примененного транзистора, по которым определяются необходимые для расчета параметры транзистора.

Порядок расчета

1. Расчет сопротивлений резисторов

Сопротивления резисторов R₁, R₂, R_k, R_э определяем, исходя из условия обеспечения режима каскада по постоянному току:

а) наносим на семейство выходных характеристик транзистора (рис. 2.4,а) рабочую точку каскада и определяем постоянную составляющую тока базы: I_{0 б} ;

б) определяем постоянную составляющую тока эмиттера

I_{0 э} = I_{0 к} + I_{0 б};

в) величину падения напряжения на резисторе R_э принимаем равной 0, 2Е_к. Определяем сопротивление резистора

R_э = ;

г) определяем сопротивление резистора

R_k =

д) на входную характеристику транзистора (рис. 2.4,б) наносим ток покоя I _0б базы транзистора и определяем падение напряжения между эмиттером и базой в режиме покоя U _{0 эб};

е) задаемся величиной сквозного тока делителя I_g; протекающего через последовательно включенные резисторы R₁ и R₂. Принимаем I_g = 10 I_0б;

ж) определяем сопротивление резистора R₂:

R₂ = ;

з) определяем сопротивление резистора R₁:

R₁ =

2. Определение коэффициента нестабильности каскада:

а) определяем величину R_g:

R_g =

б) определяем коэффициент усиления транзистора

в) определяем коэффициент нестабильности

S_i =

Приемлемые значения коэффициента нестабильности лежат в пределах 3 5.

В случае, если величина S_i, полученная расчетом, лежит вне указанных пределов, следует изменить параметры цепи смещения, состоящей из резисторов R ₁ и R ₂. Для увеличения S_i необходимо уменьшить ток делителя I_g или величину падения напряжения на резисторе R_э и повторить расчет.

3. Определение усилительных параметров каскада:

а) по входной характеристике (рис. 2.4, б) определяем входное сопротивление транзистора как отношение приращения D U _эб к изменению тока D I _б

r _вх = ;

б) определяем входное сопротивление каскада как эквивалентное сопротивление трех параллельно включенных сопротивлений R₁, R₂, r_вх. Поскольку сопротивление параллельно включенных резисторов R₁ и R₂ представляет собой найденную нами величину R_g, для определения R_вх можем воспользоваться более простой формулой:

R_вх= R_g r_вх =

в) определяем эквивалентное сопротивление нагрузки каскада по переменному току

R_H~ = R_k║R_H =

г) определяем коэффициент усиления каскада по току с учетом шунтирующего действия входных и выходных цепей усилителя

K_i =

д) определяем коэффициент усиления по напряжению

K _U = - K_i

Физический смысл отрицательного значения коэффициента усиления по напряжению заключается в том, что выходное напряжение сдвинуто по фазе на 180⁰ относительно входного, т.е. мгновенная полярность выходного напряжения всегда является обратной мгновенной полярности входного;

е) определяем коэффициент усиления каскада по мощности

К_Р = │K_i K_U│

ж) определяем выходное сопротивление усилителя как параллельное соединение выходного сопротивления транзистора и сопротивления в цепи коллектора R_k

R_вых= r_вых║R_k.

Ввиду того, что обычно r_вых >> R_k, можно считать

R_вых ≈ R_k

4. Расчет емкостей конденсаторов в схеме усилительного каскада:

а) определяем емкость конденсатора С₁, исходя из условия, что на частоте усиливаемого сигнала х_с1<< R_вх.

Принимаем х_с1 = 0. 1R_вх.

Отсюда

С₁=

б) определяем емкость конденсатора С₂, полагая х_с2 = 0. 1R_э:

С₂ =

в) определяем емкость конденсатора С₃, полагая х_с3 = 0. 1R_H:

C₃ =

5. Построение линии нагрузки каскада по постоянному току.

Линия нагрузки по постоянному току представляет собой графическую зависимость между постоянными составляющими тока коллектора и напряжения коллектор – эмиттер, выражаемую формулой:

U_{0 кэ} = E_k – I_0k(R_k + R _э).

Линия нагрузки строится на семействе выходных характеристик транзистора (рис. 2.4,а) следующим образом:

а) определяем точку, соответствующую режиму холостого хода коллекторной цепи (I_{0к хх} = 0):

U _{0 кэ хх} = Е_к.

Данная точка лежит на оси абсцисс на расстоянии, равном Е_к от начала координат;

б) определяем точку, соответствующую короткому замыканию цепи коллектора (U _{0 кэ кз} =0):

I_{0к (кз)} =

Точку к.з. откладываем на оси ординат на расстоянии, равном I_{ок (кз)} от начала координат;

в) строим линию нагрузки по постоянному току как прямую, соединяющую точку холостого хода с точкой короткого замыкания. Если расчеты и построения выполнены правильно, то линия нагрузки пройдет через заданную рабочую точку транзистора с координатами U_{0 кэ} ; I_ок ( см. рис. 2.4,а ).

6. Построение линии нагрузки по переменному току.

Линия нагрузки по переменному току представляет собой графическую зависимость между переменной составляющей коллекторного тока и выходным переменным напряжением U _H~ = I_k~ R_H~.

Эта линия проходит через рабочую точку каскада, причем угол ее наклона к оси абсцисс определяется сопротивлением нагрузки каскада по переменному току

Для практического построения линии нагрузки по переменному току воспользуемся соотношением

Положим  тогда .

Строим линию нагрузки по переменному току как прямую, проходящую через рабочую точку и точку с координатами I_k = 0:

U _кэ = U_{0 кэ} + ∆ U _H~.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: