Elektronika oktatóanyag PDF - ingyenesen letölthető PDF
Rövid leírás
1 Az elektronika oktatóanyagai 2 Bevezetés Az áramkör feszültségének a kimeneten történő fi-ra tétele.
Leírás
Elektronika bemutató
Az áramkör feszültségének a kimeneten történő rögzítése az egyik legfontosabb cél az áramkör megfelelő működéséhez. Ennek eléréséhez feszültségstabilizátorokat vagy szabályozókat használnak, amelyek lehetnek különálló elemekből álló integrált áramkörök.
Feszültségszabályozók
Az áramkör megtervezésekor számos tényezőt figyelembe kell vennünk. Mindenekelőtt természetesen ellenőrizni kell, hogy a tervezett áramkör képes-e a kívánt funkciók mindegyikének végrehajtására. Miután ellenőrizte a megfelelő működését, meg kell vizsgálnunk, hogy az áramkör mennyire képes fenntartani ezeket a működési jellemzőket, vagyis hogyan fog viselkedni az ismertnél kedvezőtlenebb körülmények, például a bemeneti feszültség változása esetén. vagy természetesen hőmérsékletváltozások.
Feszültségszabályozók
Alapvető koncepciók a stabilizált forrás megtervezésében
A tranzisztoroknál tudjuk, hogy a hőmérséklet nagyon fontos tényező, amely károsíthatja a tranzisztort, ha nem tettünk valamit a hatásának kompenzálására, ha növekedett vagy csökkent. A megoldást nagyon egyszerűen úgy sikerült elérni, hogy ellenállást helyeztek az emitterre, és így nagyon kis erőfeszítéssel nagy probléma megoldódott. A táplált feszültség változása, a hőmérséklet ingadozásával együtt, az elektronikus eszközök meghibásodásának vagy akár meghibásodásának egyik fő oka.
Feszültségszabályozók
Alapvető koncepciók a stabilizált forrás megtervezésében
Ennek oka az a tény, hogy minden elektronikus eszközt úgy terveztek, hogy a bemeneti feszültség bizonyos korlátjaival működjön; Ezért egy eszközhöz táplált bemeneti feszültség, amely magasabb, mint amit képes ellenállni, vagy amely a gyártók által ajánlott, valószínűleg elég nagy áramokat hoz létre ahhoz, hogy egyes alkatrészeit megégesse, és ezért az elektronikus eszköz teljesen inaktív. Ez nem jelentene komoly problémát, ha az áramszolgáltatók által szolgáltatott feszültség elég pontos lenne a feszültségérték pontosságának garantálásához.
Feszültségszabályozók
Alapvető koncepciók a stabilizált forrás megtervezésében
Ez azonban nem így van, és a vállalatok által szolgáltatott feszültség, a figyelembe vett helytől és időtől függően, akár 10% -ot is elérhet a névleges értéknél. Ez a variáció elegendő ahhoz, hogy megakadályozzuk abban, hogy állandó feszültségforrással rendelkezzünk. Mint mindig az elektronikában, így vagy úgy, többé-kevésbé megközelítően meg tudjuk oldani a felmerülő problémák nagy részét. Ebben az esetben a feszültségváltozások megoldása a "feszültségszabályozók" néven ismert áramkörökben található.
Feszültségszabályozók
Alapvető koncepciók a stabilizált forrás megtervezésében
A feszültségszabályozók általában két nagy csoportra oszthatók: • Rögzített feszültségszabályozók • Állítható szabályozók. Az előbbiben, amint a neve is jelzi, fix feszültséget fogunk kapni a bemenet változó feszültségéből kiindulva. Állandó feszültségszabályozókkal rögzített feszültséget kapunk a terhelési ellenállás kivezetései között abban az időszakban, amelyben az áramot az ellenálláson keresztül egy bizonyos intervallumon belül fenntartjuk. Az állíthatóakkal vezérelni tudjuk a kimeneti feszültséget, szintén változó feszültségből kiindulva.
Feszültségszabályozók
Rögzített és állítható szabályozók
Minden integrált szabályozó áramkört úgy terveztek, hogy elvezesse az energiát, általában hő formájában. Emiatt a szabályozó integrált áramköröket úgy készítik el, hogy ez a disszipáció ne érje őket, és általában egy tranzisztort helyeznek el, amely stabilizálja a fellépő variációkat.
Feszültségszabályozók
Rögzített és állítható szabályozók
Rögzített és állítható szabályozók A rögzített feszültségszabályozókat két csoportra oszthatjuk, az általuk szabályozott feszültség jele szerint:
A kettő nagyon hasonló lesz, és csak abban az értelemben különbözik egymástól, amelyet a hétköznapi elvár.
Feszültségszabályozók
• Pozitív feszültségszabályozók • Negatív feszültségszabályozók.
Nem integrált szabályozók
Bizonyos áramhatárokon belül tudjuk, hogy a zener diódának állandó feszültségesése van, ezért az a feszültség, amelyet a terhelési ellenállásba juttat, állandó lesz.
Feszültségszabályozók
Különböző típusú elektronikus szabályozóink vannak. Az elsőeket látni fogjuk a zener szabályozók, amelyeket azért neveznek el, mert a zener diódák tulajdonságait használják a feszültség szabályozására.
Az ilyen típusú áramkör működésének megtekintéséhez figyelembe vehetjük a zener diódát, mint változó ellenállást. Ha például a terhelési ellenállás csökken, akkor nagyobb áramot von le. Eleinte a feszültség kissé csökken. A zener belső ellenállása növekszik, kevesebb áramot enged át, mint korábban, így kisebb feszültség csökken, mivel az áram alacsonyabb. A kimeneti feszültség akkor is állandó marad, ha a terhelés változik. Éppen ellenkezőleg, ha a terhelési ellenállás növekszik, akkor kevesebb áramot vesz fel.
Feszültségszabályozók
Nem integrált szabályozók
A zener belső ellenállása csökken, és kevesebb áramot vesz fel, mint korábban, hogy kompenzálja a terhelési ellenállás növekedését: a végeredmény az lesz, hogy a terhelés-ellenállás kivezetései között a feszültség gyakorlatilag állandó lesz egy olyan tartományon belül, amely nem túl nagy.
Feszültségszabályozók
Nem integrált szabályozók
Az elektronikus szabályozók másik típusa az úgynevezett Shunt szabályozó. Egészen hasonlít a zener szabályozóhoz, de itt van egy közös kollektor tranzisztorunk, amelynek emitter ellenállása az áramkör kimeneti terheléseként fog működni. Ennél a típusnál az áramérték magasabb lesz a tranzisztor által kifejtett erősítés miatt.
Feszültségszabályozók
A szabályozók nincsenek integrálva
A soros szabályozó az elektronikus szabályozók egyike. Azért nevezték el, mert a szabályozásért felelős elem sorban van a terhelési árammal. A szabályozó tranzisztor lesz, és ahogy a zener típusú szabályozókban a zener diódát is egyszerű változó impedanciának tekintettük, a soros szabályozókban ezt a tranzisztort is változó impedanciának tekintjük. A különbség a zenerekkel az, hogy a változó impedancia sorban áll a terheléssel. A bemeneti feszültség nagyobb lesz, mint a szabályozott kimenet.
Feszültségszabályozók
Nem integrált szabályozók
A tranzisztor, amelyet szabályozóként használunk, emitterkövetőként csatlakozik. Ez a tranzisztor az aktív régióban működik, és némi ellenállást kínál az áramkörrel szemben. Ha az áramkör normálisan működik, akkor minden alkalommal nagyobb terhelésre lesz szükség. Ami azt jelenti, hogy a feszültség csökken, ha nem szabályozzuk. A soros szabályozónak az a tulajdonsága is, hogy kompenzálja az egyenáramú bemeneti változásokat. Így egy soros szabályozóval kompenzálni tudjuk a bemeneti és a kimeneti variációkat.
Feszültségszabályozók
Nem integrált szabályozók