Оглавление:
Основные преобразования, осуществляемые при помощи нелинейных электрических цепей
Основные преобразования выполняются с использованием нелинейных электрических цепей. На рисунке 238 схематично показана четырехполюсная сеть с одним или несколькими нелинейными резисторами. Это называется 4-терминальной нелинейностью (IF).
- На рисунках 238 и b показана нелинейная 6-терминальная сеть (NS). В отличие от 4-контактного устройства, есть два зажима («полюса»), к которым подключен
источник управляющего напряжения или тока. Людмила Фирмаль
Многие очень важные преобразования могут быть выполнены с использованием нелинейных 4-портовых и 6-портовых сетей. 1. Преобразуйте переменный ток в постоянный.
Устройства, которые позволяют это преобразование, называются выпрямителями (см. §236). Цель управления 2. Конвертировать DC в AC. Это преобразование выполняется с использованием устройств, называемых генераторами (см. § 239) и инверторами.
- 3. Выполнить умножение частоты, то есть получить напряжение на выходе 4-контактного устройства, частота которого в несколько раз превышает частоту входного напряжения. Квадруполь, умноженный на частоту, называется умножителем частоты. Устройство умножения частоты называется умножителем частоты.
Устройство, которое утраивает частоту с помощью трипликатора. Простейший принцип работы частотного триплера обсуждается в §233. 4. Выполните процесс деления частоты. Квадруполь, которая допускает деление частоты, называется делителем частоты.
Теория их работы здесь не рассматривается. Людмила Фирмаль
5. Стабилизируйте напряжение или ток, то есть получите напряжение или ток, которые мало изменяются, когда входное напряжение значительно изменяется на выходе 4-контактного устройства. Такой квадруполь называется стабилизатором напряжения (или тока).
Устройства, которые обеспечивают стабилизацию напряжения в цепях постоянного тока, рассматриваются. Глава 2 Стабилизация напряжения переменного тока описана в §245. 6. Реализуйте эффект триггера.
Он понимается как эффект внезапного (судорожного) изменения в выходной мощности с небольшим изменением входной. Триггерные эффекты описаны в 241 и 244. Характер контроля низкочастотного сигнала меняется.
В результате возникают высокочастотные колебания в виде изменений амплитуды (фазы или частоты), а характер изменений в низкочастотных управляющих сигналах фиксируется. Устройства, которые допускают модуляцию, называются модуляторами. Один принцип работы модулятора описан в разделе 237.
8. Реализация демодуляции. Под демодуляцией понимается процесс извлечения низкочастотного управляющего сигнала, захваченного из высокочастотно модулированного колебания. Устройства, которые могут демодулировать, называются демодуляторами или детекторами.
Простейшее детекторное устройство обсуждается в §238. 9. Преобразуйте форму входного напряжения нужным способом. Так, например, когда синусоидальное напряжение подается на вход нелинейной четырехполюсной сети, оно может генерировать прямоугольное или пиковое напряжение на выходе.
Некоторые устройства, используемые для этого типа преобразования, были названы в соответствии с формой выходного напряжения или выходного тока. Следовательно, пиковый трансформатор — это устройство, которое может принимать короткие импульсы (пики) тока или напряжения, когда на вход подается синусоидальное напряжение или ток синусоидальной волны.
Один принцип действия пикового трансформатора описан в §234. 10. Выполните усиление напряжения (или тока). Усиление напряжения относится к процессу получения напряжения на выходе нелинейного устройства, которое значительно превышает управляющее напряжение на входе.
Управляющее напряжение представляет собой переменное или постоянное напряжение. Обычный трансформатор может усиливать напряжение, но в нелинейном резисторном усилителе напряжения энергия, потребляемая схемой управления, может быть в сотни, тысячи или сотни тысяч раз меньше энергии на выходе усилителя.
Хотя есть нормальный трансформатор, эти энергии почти равны. Кроме того, усилитель напряжения с использованием нелинейного резистора может усиливать не только напряжение переменного тока, но и напряжение постоянного тока, и может плавно изменять коэффициент усиления.
Простейший усилитель напряжения постоянного тока обсуждался в §41. 11. Выполните усиление мощности. Усиление мощности — это процесс распределения (при нагрузке) гораздо большей мощности (при нагрузке), чем мощность, подаваемая в схему управления.
Устройства, которые могут выиграть от усиления мощности, называются усилителями мощности. Простейший усилитель мощности обсуждается в §246. Требуется дополнительное объяснение эффектов усиления мощности.
Энергия, подаваемая на вход усилителя мощности (вход сети с четырьмя клеммами на рис. 238, а), подается от источника сигнала, внешнего по отношению к сети с четырьмя клеммами, и представляет собой режим работы нелинейного резистора, который является частью сети с четырьмя клеммами.
Проводится на контроль. Энергия, выделяемая в нагрузке, подается из совершенно другого источника, либо из рассматриваемой сети с 4 терминалами, либо из источника энергии, подключенного к выходу сети с 4 терминалами, включенной последовательно с нагрузкой.
Говоря об эффектах усиления мощности, это означает, что прирост мощности, излучаемый нагрузкой, больше приращения мощности, необходимого для изменения режима работы нелинейного резистора. 12. Выполните степенной закон и логарифмическое преобразование входного напряжения и тока.
Эти типы нелинейных преобразований обсуждались в главе 2 (см. Пп. 37 и 38). В дополнение к вышесказанному, другие нелинейные преобразования могут быть выполнены с помощью нелинейных электрических цепей.
К ним относится, например, плавное преобразование частоты с использованием нелинейных 4-контактных и 6-контактных устройств без подвижных частей. Это соображение о конверсии выходит за рамки курса (можно найти в L. 19).
Нелинейные устройства широко используются для электрического выполнения операций, которые умножают 2, 3 или более функций (см. § 37 в первой части курса). Кроме того, электрические устройства счета и хранения (такие как магнитные устройства такого типа — это нелинейные фильтры L.).
По мере развития технологии и изучения характеристик нелинейных цепей последние найдут приложения для выполнения других функций. Несомненно, многие типы преобразований, перечисленные в этом разделе (преобразование постоянного тока в переменный и обратное преобразование, модуляция и демодуляция, усиление тока, напряжения и мощности), выполняются с использованием нелинейных устройств.
В этом смысле это нелинейное преобразование. В диапазоне, где изменение величины ввода относительно мало, преобразователь, который выполняет эти преобразования, является амплитудой (значение выходного значения из операции или амплитуда среднего входного значения (фактическое или среднее значение))
За пределами этого диапазона зависимость выходного значения от входного сигнала зависит в некоторой степени от нелинейности (часто очень важной).
Для многих типов преобразователей (например, логарифмических преобразователей и преобразователей мощности) зависимость выходного значения оFinput является по существу нелинейной, поскольку противоречит назначению и принципу действия преобразователя этого типа.
В большинстве случаев режим работы преобразователя выбирается таким образом, чтобы он работал в линейном сечении, особенно когда он зависит от величины выходного сигнала, который должен быть линейным или близким к линейному, особенно для тока, напряжения, силовой электроники и полупроводников.
И при использовании магнитных усилителей.
Смотрите также:
