Содержание
1. Расчеты электронных устройств на диодах ……………….. 4
1.1. детектор на полупроводниковом диоде ……………… 4
1.2. ограничитель на диоде …………………………………. 8
1.3 выпрямитель на диоде …………………………………… 12
1.4. Стабилизатор напряжения на стабилитроне ………… 16
2. Расчеты электронных устройств на основе оУ ……………. 23
2.1. Расчет оУ в инвертирующем включении ……………. 23
2.2. Расчет оУ в неинвертирующем включении …………. 29
2.3. Преобразователи сигналов на основе оУ …………….. 31
2.3.1. вычитатель на оУ …………………………………. 31
2.3.2. Сумматор на оУ ……………………………………. 33
2.3.3. Преобразователь «напряжение-частота» на оУ . 34
2.3.4. Преобразователь импульсов прямоугольной
формы ……………………………………………………….. 39
Рекомендуемая литература …………………………………….. 42
1. РАСЧЕТЫ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
НА ДИОДАХ
1.1. Детектор на полупроводниковом диоде
При проектировании различных электронных устройств возникает необходимость выделения напряжения какой-либо одной
полярности. эту задачу позволяет решить детектор устройство,
предназначенное для превращения двухфазного напряжения в
однофазное. Схема простейшего детектора на диоде представлена на рис. 1.1.
Расчет такого детектора может быть произведен аналитическим и графоаналитическим методами.
При аналитическом расчете для построения вольтамперной
характеристики (вах) диода используется следующее выражение для тока через диод:
/
I (I e0
U T1),
где I0 тепловой ток; U – приложенное к диоду напряжение;
jT контактная разность потенциалов. однако для использования этого выражения необходим расчет величины T, которая
в свою очередь является функцией концентраций носителей зарядов (рр и рn) в материалах полупроводников, образующих р-nпереход. Получение данных о этих величинах представляет определенную сложность.
При графоаналитическом расчете для определения зависимости Uвых от Uвх и параметров цепи необходимо использовать
вах диода и произвести построение нагрузочной характеристики MN (рис. 1.2). так как это прямая линия, то для ее построения достаточно определить две точки. точка М соответствует
режиму полностью запертого диода VD, когда ток в цепи I = 0.
в этом случае все напряжение Uвх оказывается приложенным
VD
Uвх
UVD
R н
Uвх= URн
Рис. 1.1. Схема однополупериодного детектора на полупроводниковом
диоде
4
I
мА
6
5
4
3
N
Iмак2
Iмак1
A1
A 2
I
мА
IA2
IA1
2 Iмак3
IA3
1
A3
Uп
M
–U
t0 0,5 1,0 2,0
t1
U t0t1t2t 3 t4 t 5 t 6 t 7 t
t2
t3
t4
t5
t6
UVD1
UVD2
U
Uвых1
Uвых2
U
t7
t
VD3 вых3
Uвх1
Uвх2 =Uвых3
Рис. 1.2. Построение зависимостей Uвхf t( ) и I f t( ) с помощью ВАХ
диода I=f(Uвх)
к диоду. вторая точка N соответствует режиму полностью открытого диода, при котором UVD=0. При этом ток достигает своего
максимально