Контрольная работа по Физике (стр. 3 из 5)
В данной схеме эмиттер соединён с землёй, поэтому изменение напряжения на базе от 0 до 0,4 В (что то же самое, что и изменение UБЭ) приведёт к изменению выходного напряжения на коллекторе транзистора Uk от +U до -0 В.
Усилителем напряжения эту схему называют потому, что коэффициент усиления входного сигнала Ки >>1. Типовое значение Кисоставляет 30 ÷ 120.
Если на вход инвертора подать электрический сигнал в виде прямоугольного импульса, то на выходе получим также прямоугольный импульс, но "перевёрнутый" на 180°.
6. Схема включения транзистора с общим коллектором.
Схема с общим коллекторам «ОК» (рис. 8) отличается малым выходным сопротивлением, так как в выходной цепи течет ток эмиттера iЭ. Входное сопротивление большое, так как входным является ток базы. Схема с общим коллектором, называемая «эмиттерным повторителем», применяется в усилителях в качестве согласующего элемента между нагрузкой с малым сопротивлением и выходом предыдущего каскада, обладающим большим выходным сопротивлением. Усиления по напряжению транзистор в схеме с общим коллектором не даёт.
Рис. 8. Схема включения транзистора с общей коллектором; (RH - сопротивление нагрузки, Rx - сопротивление между эмиттером и базой)
Коэффициент усиления по току:
Усиление тока происходит, так как Кi>1.
Коэффициент усиления по напряжению:
Определим Rвх из второго закона Кирхгофа для замкнутой цепи (рис. 8):
откуда:
так как RЭБ<<RН, то
Напряжение в схеме с «ОК» не усиливается, так как Ки=1. Схема работает как согласующий усилитель.
Коэффициент усиления по мощности:
Мощность схемы усиливается, так как КР >1.
Схема с общим коллектором используются как согласующий усилитель с большим входным сопротивлением.
Схема с общим коллектором, называемая также "эмиттерным повторителем" или "усилителем мощности", изображена на рис. 9.
Рис. 9. Схема с общим коллектором (эмиттерный повторитель)
В данной схеме для того, чтобы транзистор был "открыт", напряжение , на базе UБ должно быть на 0,4 В больше напряжения на эмиттере UЭ. Из этого следует, что если UБ будет равно 0, то напряжение на эмиттере UЭ также будет равно 0. Если на базу подать напряжение + UБ (UБ > 0,4 В), то напряжение на эмиттере будет равно UЭ = UБ- UБЭ, где UБЭ изменяется в диапазоне от 0 до 0,4 В. Таким образом, напряжение на эмиттере UЭ "повторяет" с точностью до UБЭ напряжение на базе UБ.
Коэффициент усиления эмиттерного повторителя Кu<1. Типовое значение Кu составляет 0,8-0,95. Усилителем мощности данную схему называют потому, что мощность выходного сигнала Рвых, получаемого на нагрузке RН, может быть значительно больше мощности входного сигнала Рвх:
так как iЭ >> iБ, то Рвых>>Рвх.
Если на вход повторителя подать электрический сигнал в виде прямоугольного импульса, то на выходе получим так же прямоугольный импульс, по форме повторяющий входной сигнал.
7. Однополупериодный выпрямитель, принцип действия, коэффициент пульсации выпрямленного тока.
Схема однополупериодного выпрямителя (рис. 10) включает однофазный трансформатор TV, во вторичную обмотку которого включены последовательно диод VD и нагрузочное сопротивление RH. Первичная обмотка трансформатора присоединена к сети переменного тока. При подаче переменного напряжения на первичную обмотку трансформатора напряжение на зажимах его вторичной обмотки также будет переменным. Если напряжение на первичной обмотке является синусоидальным (
), мгновенное напряжение на вторичной обмотке трансформатора при этом будет меняться во времени по синусоидальному закону ( 
). Диод, как известно, проводит электрический ток только в том случае, когда его анод относительно катода будет иметь положительный потенциал. Поэтому ток в цепи (вторичная обмотка трансформатора TV, диод VD, нагрузка RH) будет протекать только в одном направлении, т.е. в течение положительного полупериода переменного напряжения и1на первичной обмотке трансформатора. 
Рис. 10. Принципиальная схема однополупериодного выпрямителя переменного тока: и1, и2, i1, i2 - мгновенные значения напряжения и тока первичной и вторичной обмоток трансформатора соответственно.
В результате этого ток, протекающий в цепи нагрузки, оказывается пульсирующим, неизменным по направлению, но изменяющимся по величине во времени. Временные диаграммы изменения напряжений и токов, соответствующих однофазному однополупериодному выпрямителю, представлены на рис. 11.
Рис. 11. Временные диаграммы токов и напряжений однофазного однополупериодного выпрямителя.
Из рис. 11 видно, что рассматриваемое выпрямительное устройство характеризуется значительными пульсациями выпрямленного тока i2 и напряжения на нагрузке ин.
Максимальное значение тока, проходящего через диод:
где U2т, U2 - максимальное и действующее значения напряжений.
Мгновенное значение тока i2, после разложения в гармонический ряд Фурье имеет вид:
Первое слагаемое этого ряда
представляет собой среднее значение тока нагрузки за период Т' и называется постоянной составляющей выпрямленного тока. Амплитуда первой гармоники гармонического ряда Фурье
называют переменной составляющей выпрямленного тока (основной гармоникой), она имеет частоту ω напряжения на входе трансформатора (сети). Остальные слагаемые ряда называют составляющими высших гармоник. Амплитуды высших гармоник относительно невелики, поэтому при анализе их можно не учитывать.
Среднее выпрямленное напряжение на нагрузке:
Уравнение связывает среднее выпрямленное напряжение Ucp со вторичным действующим значением напряжения трансформатора U2.
Действующее значение тока I2 во вторичной обмотке трансформатора TV находят как среднеквадратичное значение тока за период T:
Максимальное обратное напряжение Uобр.т диода равно амплитудному значению вторичного напряжения трансформатора, так как в отрицательный полупериод ток равен нулю и падения напряжения на RH нет.
Качество выпрямления оценивается коэффициентом пульсации.
Для рассматриваемого однополупериодного однофазного выпрямителя:
Это означает, что амплитуда A1 переменной составляющей выпрямленного тока в 1,57 раза больше постоянной составляющей Iср.
Диод в схеме должен выдерживать максимальное обратное напряжение выпрямителя, т.е. при выборе вентиля для выпрямителя следует выбирать
Однополупериодный выпрямитель имеет низкую эффективность из-за высокой пульсации выпрямленного напряжения и находит ограниченное применение.
8. Двухполупериодный выпрямитель, принцип действия, коэффициент пульсации выпрямленного тока.