начало (СКЕ 2005) - circuit-fantasia.com - кратък построителен курс

ЛЕКЦИЯ 2

2. Съставни пасивни преобразуватели

2.1. Резистивни преобразуватели с напреженов изход

2.1.1. Делител на напрежение - сглобяване от по-елементарните преобразуватели напрежение-ток и ток-напрежение (съпротивление-напрежение). Приложения: преобразувател напрежение-напрежение; преобразувател съпротивление-напрежение, захранван с входно напрежение (идеи за бъдещо представяне на транзисторните стъпала); преобразувател преместване-напрежение (сензор); умножител отношение на съпротивления х напрежение. Влияние на товара. Недостатъци и идеи за отстраняването им.

2.1.2. Паралелен суматор на напрежения - сглобяване от по-елементарни градивни блокчета: преобразувател напрежение-ток, преобразувател ток-напрежение и паралелен суматор на токове. Визуализиране на действието с потенциална диаграма. Бъдещи приложения (на идейно ниво): изваждащо устройство в електронните схеми с паралелна отрицателна обратна връзка; превръщане на двуполярен вход/изход в еднополярен и обратно; резистивен цифрово-аналогов преобразувател. Дискусия 1: Какви са предимствата и недостатъците на паралелния суматор на напрежения в сравнение с последователния? Дискусия 2: Какво е това виртуална маса? Само при бъдещите схеми с операционни усилватели ли съществува този феномен?

2.1.3. Мостови схеми - сглобяване от по-елементарни делители на напрежение. Разглеждане на действието при диференциални и синфазни входни сигнали. Дискусия: Какво е това диференциален и синфазен сигнал? Идеи за бъдещо приложение в мостовите транзисторни стъпала.

2.1.4. Извличане на елементарни аналогови преобразуватели от основната електрическа верига, захранвана от разнородни източници.

1. Последователен суматор на ток с напрежение. Приложения: активни схеми с паралелна отрицателна обратна връзка (на идейно ниво). Недостатъци и идеи за отстраняването им. Дискусия: Можем ли да натоварим източник на напрежение с източник на ток или източник на ток с източник на напрежение? Идеи за бъдещо построяване на "парадоксални" електронни схеми.

2.2. Реактивни преобразуватели с напреженов изход

2.2.1. Капацитивни схеми. Функционална представа за съхраняващ потенциална енергия елемент, извлечена от множество житейски ситуации (аналогии). Кондензаторът като елемент, съхраняващ потенциална енергия.

1. C интегратор ток-напрежение (капацитивен интегратор с токов вход и напрежителен изход). Приложения: градивно блокче за построяване на по-сложни капацитивни интегратори. Дискусия: Идеален интегратор ли е тази схема? Недостатъци при работа с реален източник на ток. Търсене на идеи за отстраняването им.

2. C диференциатор напрежение-ток (капацитивен диференциатор с напрежителен вход и токов изход). Дискусия: Коректна ли е тази схема? Идеален диференциатор ли схемата? Приложения: ускоряващ (форсиращ) кондензатор в транзисторните ключове; градивно блокче за построяване на по-сложни диференциатори.

3. RC интегратор напрежение-напрежение - построяване от по-елементарните преобразувател напрежение-ток и C интегратор ток-напрежение. Приложения: несъвършен генератор на линейно изменящо се напрежение (ГЛИН) - построяване на схемата от външен източник на правоъгълни импулси и RC интегратор; паралелна филтрираща схема. Недостатъци и идеи за отстраняването им.

4. CR диференциатор напрежение-напрежение - сглобяване от по-елементарните C диференциатор напрежение-ток и преобразувател ток-напрежение. Приложения: "скъсяваща" импулси схема; "преместваща" потенциални промени схема (идеи за бъдещи приложения в схемите за преднапрежение на транзисторните стъпала). Недостатъци и идеи за отстраняването им.

2.2.2. Индуктивни схеми. Функционална представа за съхраняващ кинетична енергия елемент, извлечена от множество житейски ситуации (аналогии). Индуктивността като елемент, съхраняващ потенциална енергия.

1. L интегратор напрежение-ток (индуктивен интегратор с напрежителен вход и токов изход). Приложения: градивно блокче за построяване на по-сложни индуктивни интегратори. Дискусия: Идеален интегратор ли е тази схема? Недостатъци при работа с реален източник на напрежение и идеи за отстраняването им.

2. L диференциатор ток-напрежение (индуктивен диференциатор с токов вход и напрежителен изход). Дискусия: Коректна ли е тази схема? Идеален диференциатор ли е тя? Приложения: градивно блокче за построяване на по-сложни диференциатори.

3. LR интегратор напрежение-напрежение - построяване от по-елементарните L интегратор напрежение-ток и преобразувател ток-напрежение. Недостатъци и идеи за отстраняването им.

4. RL диференциатор напрежение-напрежение - сглобяване от по-елементарните преобразувател напрежение-ток и L диференциатор. Визуализиране на действието с потенциални стълбчета. Недостатъци и идеи за отстраняването им.

 


Интернет ресурси

Lessons In Electric Circuits: Series and Parallel Circuits, Divider Circuits and Kirchhoff's Laws, DC Metering Circuits, Capacitors, RC and R/L Constants, DC Circuit Experiments.

www.HobbyElectronics.info: Current and Resistors, Capacitors.

techlearner.com: Capacitance and Capacitors , Inductance and Inductors

Williamson-Labs: Intuitive Electronics, Resistors, Capacitors,

Voltage Dividers,

 


Литература

[1 - стр. 34, 38]

 


Как протече втората лекция ...

Цветя за колежките по случай празника на жената 8-ми март...В зала 2140 студентите бяха значително повече от миналия път. Може би причината беше в празника 8 март и много от колегите бяха дошли от уважение към колежките :)? Както и да е, важното че в залата се възцари ведра атмосфера и се стигна дори до дискусии. Специално благодаря на колегата Николай от 57 гр., който направи интересни предложения за схемата на паралелния суматор и дори остана след лекцията за да обсъдим приложението на тази пасивна схема в компараторите с хистерезис. Благодаря и на Здравко от 56б гр., който традиционно ни засипа с оригинални идеи за усъвършенстване на схемите (забележката ми към него е да формулира по-ясно идеите си). Припомням ви, че можем да обсъждаме схемните феномени преди лекцията, по време на междучасието (е, най-много да остана без обичайната чашка кафе :)), след завършването й (тук пък май може да остана без обяд :)), в кафето, коридора, на лабораторните занятия, в интернет, по телефона...

Проблемът е обаче, че по време на лекция времето не стига... (ако зависеше от мен, бих ви предложил да направим допълнителни лекции, но знам, че времето ви е много, ама много кът :)). Ето например, на днешната лекция стана доста интересна дискусия за грешката на пасивния интегратор и в резултат на това не остана време да разгледаме всички запланувани схемни блокчета. Благодаря за интересните предложения да усъвършенстваме схемата, но много ви моля, нека да не използваме готови идеи (например отрицателна обратна връзка), а сами да достигаме до тях по един естествен за човешкото мислене начин. Тъй като все пак ми се иска следващия път да довършим тази лекция с така интересните индуктивни схеми, моля разгледайте това анимирано филмче, посветено на загадъчния индуктивен диференциатор. За мисловно упражнение можете да си представите как би изглеждало филмчето в случая на капацитивния диференциатор.

Отново ви напомням, че можете да намерите на сайта сканирани мои записки на миналата лекция 1, настоящата лекция 2 и следващата лекция 3). Погледнете също и краткия построителен курс.

Моля, изпращайте въпросите си, свързана с тази лекция на cyril@circuit-fantasia.com.

Последна редакция March 26, 2005