Главная Промышленные терморезисторы



чки А. Однако если напряжение возрастает до Е2, то рабо-точка переходит за точку перегиба и затем быстро переме-ся в устойчивую точку D. Если же напряжение вновь умень-тся до Ей то рабочая точка перемещается в точку В. Чтобы "нуть рабочую точку в точку А, прикладываемое напряжение "жно снизить до Ез или до напряжения, при котором нагрузоч- я линия пересекает вольт-амперную характеристику терморезистора «только в одной точке. Далее терморезистор охлаждается до те?с пор, пока его рабочая точка не переместится в устойчивую точку F, а затем вернется в точку А, когда прикладываемое напряжение станет равным £1.



Усили -тель

Рис 5.22. Влияние напряжения на рабочую точку терморезистора с отрицательным ТКС

Рис. 5.23. Схема возбуждения с кварцевым резонатором [38]

Стабилизация амплитуды и частоты генераторов. Стабильность работы генератора определяется двумя контурами, один из которых является резонансным и задающим частоту, а другой обеспечивает подведение энергии для поддержания колебаний. Идеальным резонатором является резонансный контур с высокой добротностью, или механический резонатор, например кристалл (кварц), свойства которого не зависят от окружающих условий, механических вибраций или тряски, амплитуды колебаний, старения и других факторов. Идеальный задающий контур должен «пользоваться» стабильностью резонатора, заставляя его генерировать со стабильными амплитудой и частотой, определяемыми только самим резонатором, независимо от колебаний на-прян<ения питания, старения схемных элементов и других изменений условий работы.

Мичем [38] сконструировал задающий контур с кварцевым резонатором, включенным в одно плечо измерительного моста, питаемого от усилителя, в который в свою очередь подают сигнал разбаланса для реверсирования фазы между входом и выходом. Для возникновения колебаний необходимо, чтобы мост был Разбалансирован, однако наличие постоянных резисторов в остальных трех плечах моста ведет к очень сильной зависимости параметров контура от допусков на его компоненты. Эта проб-



лема решается подбором терморезистора Ri с положительны ТКС в схеме на рис. 5.23. Сразу после включения сопротивледи**, терморезистора ниже, чем требуется для баланса моста, ш ef: низкий коэффициент затухания ведет к быстрому нарастанию ко лебаний. Затем терморезистор нагревается выделяемой }J д " мощностью, его сопротивление увеличивается и приближается к значению, при котором коэффициент усиления контура / стано-вится равным единице и амплитуда колебаний стабилируехся Если же сопротивление терморезистора продолжает pacTi, то сигнал на входе усилителя уменьшается и даже реверсируется и амплитуда колебаний автоматически снижается. В контуре с фик-сированной частотой функцию Ri выполняла маломощная лампа накаливания с вольфрамовой нитью, ТКС которой равнялся ±0,5%/° С. В современных генераторах лампу накаливания заменяют терморезистором с положительным ТКС; в другом варианте Rl делают постоянным, а Rz или Rs заменяют терморезистором с отрицательным ТКС.

Флеминг ![39] использовал бусинковый терморезистор с отрицательным ТКС в делителе напряжения цепи обратной связи i?C-reHepaTOpa с фазовым сдвигом для регулирования амплитуды колебаний. Амплитуда колебаний изменялась не более чем на 10% во всем диапазоне частот от 0,9 до 10 000 Гц. В [40] описано применение терморезистора с отрицательным ТКС для управления LC-генератором звуковой частоты. Оливер [41] изучал поведение генераторов, регулируемых лампой с вольфрамовой нитью накала, и обнаружил, что нелинейные искажения в синхронизирующем усилителе заметно влияют на подавление колебаний огибающей. Термин колебания огибаюш,ей относится к колебани--ям или модуляции амплитуды колебаний вследствие возмущений, в генераторе, например в результате перестройки частоты. Такие колебания опасны и должны подавляться как можно быстрее.

Позднее Тейлор i[42] изучал нестабильность амплитуды и искажения в генераторе с мостом Вина, управляемым терморезис-тором с отрицательным ТКС, и показал, что, хотя терморезистор и вносит большую часть нелинейных искажений в выходной сигнал генератора, измеренный уровень искажений (2-10-=%) невозможно объяснить достигнутым уровнем подавления колебаний огибающей. Согласно упрощенным теориям терморезистор должен вносить почти 90%-ное запаздывание по фазе в управляющий контур, а это привело бы к недостаточному подавлению колебаний огибающей.

Проведенные исследования [42] показали, что в действитель ности бусинковый терморезистор вносил фазовый сдвиг значи тельно меньше 90° и обеспечивал большой запас по фазе, и по этому именно этот фактор, а не нелинейные искажения BbUbiBaJ подавление колебаний огибающей. Была также предложена мо дель, объясняющая поведение терморезистора как регулятора ам плитуды колебаний генератора.

Тепловая инерционность бусинковых терморезисторов, подо



ых переменным током, была использована Стоуном [43] греваем индуктивности в резонансном LC-контуре. ом принципе был построен генератор инфразвуковых час-,qq2-0,1 Гц), в котором использован терморезистор, регу-™7п\емый переменным конденсатором.

"стабилизаторы напряжения, ограничители и экспандеры.

из последовательно соединенных терморезистора и посто-Voro резистора дает семейство вольт-амперных характеристик, rffnMa которых зависит от сопротивления резистора. При очень малых сопротивлениях постоянного резистора вольт-амперная характеристика такой пары приближается к характеристике терморезистора (кривая 3 на рис. 5.24), тогда как при высоком сопротивлении резистора она становится почти линейной. Подобрав соответствующее сопротивление резистора, можно получить вольт-амперную характеристику, показанную кривой 2 на рис. 5 24. Эта характеристика имеет довольно большой участок, на котором напряжение почти не зависит от тока, что является необходимым условием регулирования или ограничения напряжения.

Если использовать еще более высокоомный резистор, то вольт-амперная характеристика цепи будет соответствовать кривой / на рис. 5.24. Устройство с такой характеристикой можно назвать компрессором, так как оно «сжимает» или уменьшает, но не ограничивает диапазона подаваемых сигналов. Как в ограничителях, так и в компрессорах цепь из последовательно соединенных постоянного резистора и терморезистора включают параллельно нагрузочному резистору (рис. 5.25). Если U - напряжение на терморезисторе R- и постоянном резисторе R, Uo - выходное напряжение, а Ui, I а Rs - соответственно напряжение, ток и сопротивление на входе, тогда

U = Uo-=Ui - IR,. (5.23)

Если цепочка терморезистора и постоянного резистора включена последовательно между генератором и сопротивлением нагрузки, то получается так называемый экспандер, в котором

U„ = Ui~U. (5.24)

Рис. 5.24. Характеристики простого терморезисторного регулятора напряжения, ограничителя и компрессора

5.25. Схема простого вдРичителя напряжения

компрессора


Рис. 5.24

Рис. 5.25



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


0.0133