Главная Операционные усилители



НИКОВ питания положительной полярности с напряжением в диапазоне от 24 до 28 В. С другой стороны, для большинства операционных усилителей предпочтительнее использовать источники двойной полярности, у которых V сс положительно по отношению к земле, а Vee - отрицательно. Наиболее часто встречающиеся значения этих напряжений - от ±12 до ±15 В. Однако в некоторых схемах требуются напряжения, не попадающие в указанный диапазон. Тем не менее таких схем немного. Если вы предполагаете использовать цифровую ТТЛ-логику и не прочь затратить на это некоторые усилия, то приобретите стабилизированный источник +5 В постоянного тока. Требуемые уровни тока будут, конечно, зависить оттого, что вы собираетесь делать, но, вообще говоря, для питания от ±12 до ±15 В будет достаточно значения 500 мА или больше, а для 5 В - не менее 1 А. Однако питание 5 В - это тот случай, про который можно сказать: «Чем больше, тем лучше». Лично я при питании 5 В предпочитаю иметь не менее 1,5 А, но считаю, что лучше всего работать при токах от 3 до 5 А.

Трансформатор - это пассивное устройство, которое не может вырабатывать энергию. Мощность, отбираемая от вторичной обмотки, никогда не может превысить мощности, отбираемой первичной обмоткой от сети. Фактически она всегда будет немного меньше, поскольку не бывает устройств со 100%-ным к.п.д. Тем не менее вы, наверное, удивитесь, узнав, что трансформатор- это одна из машин, обладающих наиболее высоким к.п.д. Такое свойство должно восхитить любого в наш век энергетических проблем. Поскольку к.п.д. составляет 95% и более, мы удовлетворимся использованием соотношения

первперв ~ BTOpBTOpi {19.1а)

•дерв/-вторвтор/-пеРв- (19.16)

Конечно, пуристы оспаривали бы использование знака равенства в выражении (19.1), но мы не будем играть словами ради ошибки в несколько процентов. Рассматривая выражение (19.16), можно заметить свойство взаимности: если вторичное напряжение уменьшается, то потребление тока, которое возможно для каждой данной мощности [EyI), растет. Вот какие умные трансформаторы!

Выпрямление - это преобразование переменного тока в постоянный или в нечто похожее на постоянный ток. Следовательно, выпрямитель - это устройство, выполняющее выпрямление. Этот ловкий трюк делается путем пропускания тока только в одном направлении. Но так как переменный ток в разных полупериодах протекает в двух противоположных направлениях, то выпрямитель преобразует переменный ток в псевдопостоянный, пульсирующий.

Для сглаживания пульсаций, остающихся после выпрямле-



ния, используются схемы фильтрации. Они преобразуют пульсирующее напряжение с выхода выпрямителя в почти гладкое постоянное напряжение, годное к использованию в большинстве электронных схем, не безупречное, но зачастую вполне приемлемое.

Схемы стабилизации используются во многих, но не во всех, источниках питания для обеспечения устойчивости выходного напряжения постоянного тока в условиях изменяющейся нагрузки. В большинстве нестабилизированных источников выходное напряжение может несколько изменяться при изменениях нагрузки и колебаниях напряжения в сети переменного тока. Электронный стабилизатор напряжения предотвращает эти изменения. Вы узнаете и о других полезных применениях стабилизаторов. В последнее время, когда появились недорогие и удобные в работе стабилизаторы на ИС, они стали применяться особенно широко. В связи с этим я настоятельно рекомендую ими пользоваться.

Типы выпрямителей

В электронном оборудовании обычно используются несколько различных типов выпрямительных устройств. Почти все виды выпрямителей представляют собой электронные устройства, называемые диодами. В старом оборудовании вы можете встретить или выпрямители на электровакуумных лампах, или устарелые полупроводниковые селеновые выпрямители. Последние состоят из набора тонких металлических пластин, покрытых селеном. Площадь пластин приближенно определяет величину допустимого тока, а общее число пластин ограничивает уровень напряжения. Пластины соединены последовательно.

Современные выпрямители делаются из кремния, другого полупроводникового материала. Этот химический элемент позволяет создавать конструкции выпрямительных устройств, которые по своим габаритам гораздо меньше предыдущих типов. Размеры типичных кремниевых диодов могут быть всего лишь 3X6 мм, а допустимый ток при этом может быть больше 1 А. Некоторые диоды настолько малы, что соединительные проводники кажутся рядом с ними огромными.

Схемы выпрямителей

На рис. 19.1 показано несколько различных выпрямительных схем. В любом случае энергия поступает к диодам от трансформатора. Это делается по двум главным причинам: для изменения величин напряжения и тока до необходимых уровней и для изоляции от сети переменного тока. Требования безопасности делают обязательным использование трансформатора, даже





Рис. I9.I. Однополупериодный выпрямитель (fl); двухполупериодный выпрямитель (б); двухполупериодный мостовой выпрямитель (в); условное обозначение двухполупериодного мостового выпрямителя (г).

если вам требуется напряжение 115 В (коэффициент трансформации 1:1). Некоторые электронные изделия широкого потребления являются бестрансформаторными, но для использования в заземленном окружении эта конструкция крайне опасна. Вот почему изготовители телевизоров и других электроприборов часто помещают на свои изделия бирку с надписью «Не открывать». НИКОГДА не делайте бестрансформаторные источники питания и не применяйте их, в противном случае возможен смертельный исход.

Схема на рис. 19.1, а - это однополупериодный выпрямитель. Он получил свое название благодаря тому, что в нем используется только одна половина входного колебания переменного тока. К сожалению, при этом возникает несколько проблем, которые ограничивают полезность однополупериодного выпрямителя. Его единственное достоинство - сомнительная экономия, связанная с использованием одного-единственного диода в процессе выпрямления, сомнительная потому, что диоды, право, дешевы.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 [97] 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126


0.0108