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

ЛЕКЦИЯ 3

3. Диодни схеми

3.1. Диодът в ролята на еднопосочен вентил. Функционална представа за елемент от типа "вентил". Характеристики на идеален вентил. Полупроводниковият диод като вентил. Опростена волт-амперна характеристика (I).

3.1.1. Схеми с последователно включен диод. Приложения: изправител (детектор); последователен ограничител; формировател; "развързващ" елемент; логически схеми (като схемно решение); защита срещу неправилно включване; компаратор на напрежения с токов изход. Влияние на праговото напрежение VF на диода и идеи за отстраняването му.

3.1.2. Схеми с паралелно включен диод. Приложения: паралелелен ограничител; формировател; логически схеми (като схемно решение); защита срещу неправилно включване; защита от свръхнапрежение. Влияние на VF и идеи за отстраняването му.

3.2. Диодът в ролята на стабилизиращ напрежението нелинеен елемент. Функционална представа за нелинеен елемент от типа RV. Характеристики на идеален RV елемент. Опростена волт-амперна характеристика на диод (II).

3.2.1. Схеми с паралелно свързани RV елементи. Приложения: стабилизатор на (опорно) напрежение; защита от свръхнапрежение на входовете на операционните усилватели; схеми с автоматично превключване на тока (светодиодни индикатори; емитерно свързани схеми; диференциален усилвател при диференциални входни сигнали; входно стъпало на TTL схеми и др.). Влияние на температурата (вреден или полезен е този ефект?). Дискусия 1: Как се правеше добър източник на напрежение в електротехниката)? Какви са неговите недостатъци? Как можем да ги преодолеем като използваме електронни елементи? Дискусия 2: Схема с отрицателна обратна връзка ли е това? Можем ли да си представяме, че е и каква е ползата от това?

3.2.2. Схеми с последователно свързани RV елементи. Приложения: "преместване" на потенциални промени в схемите за преднапрежение на push-pull мощни усилвателни стъпала, изходните стъпала на усилвателит, схемите със следяща отрицателна обратна връзка и др..

3.3. Диодът като нелинеен елемент с логаритмична характеристика. Реална волт-амперна характеристика на диод (III). Дискусия: Как най-добре се снема тази характеристика (по напрежение или по ток)?

3.3.1. Логаритмични преобразуватели.

1. Диоден логаритматор с токов вход и напрежителен изход (D логаритматор). Приложения: градивно блокче за построяване на по-сложни логаритматори. Недостатъци при работа с реален източник на ток и идеи за отстраняването им (виж т. 1.2.1 - търсене на ...).

2. RD логаритматор с напрежителни входове и изходи - построяване от по-елементарните преобразувател напрежение-ток и D логаритматор. Приложения: схеми за компресиране на сигнали. Недостатъци и идеи за отстраняването им.

3.3.2. Антилогаритмични преобразуватели.

1. Диоден антилогаритматор с напреженов вход и токов изход (D антилогаритматор). Приложения: градивно блокче за построяване на по-сложни антилогаритматори. Недостатъци при работа с реален източник на напрежение и идеи за отстраняването им.

2. DR антилогаритматор с напрежителни входове и изходи - сглобяване от по-елементарните D антилогаритматор и преобразувател ток-напрежение. Приложения: схеми за "разширяване" на сигнали. Недостатъци и идеи за отстраняването им.

 


Интернет ресурси

Lessons In Electric Circuits: Diodes and Rectifiers, Descrete Semiconductor Circuits (Experiments).

www.HobbyElectronics.info: Diodes.

Antonine Education Website: Diodes.

 


Литература

[1 - стр. 41-44]

 


Как протече третата лекция ...

Обратно на очакванията и призивите ми в зала 2140 студентите бяха доста по-малко от миналия път. Май закономерност няма, ако има, кажете ми каква е. Ясно е само едно - в лабораторията пак ще трябва повече да си говорим, отколкото да действаме. Между другото, студентите още повече намаляха след междучасието, тъй като предложих в залата да останат тези от тях, които имат интерес към схемотехниката, а останалите да бъдат така любезни да не ни пречат на интересните дискусии. Резултатът от това се вижда на снимката.

Важното че в залата се възцари ведра атмосфера и пак се стигна до дискусии. В първата част на лекцията довършихме капацитивните и индуктивни схеми и с това приключихме пасивните схеми. Най-вече се занимавахме с феномените в диференциращите схеми. Първо стигнахме до извода, че това са некоректни схеми. След това изследвахме интересното им свойство да генерират отрицателни сигнали при положителен входен сигнал. Дори сглобихме схемата на един преобразувател +12V ... -12V. Но най-интересни дискусии станаха около индуктивните схеми и най-вече индуктивния диференциатор. Даже един колега пожела да обясни (и успя да го направи) тази така загадъчна схема, на която посветих едно филмче преди няколко години.

Отново ви напомням, че можете да намерите на сайта сканирани мои записки на лекции 1, 2 и 3. Следващия път ще довършим диодните схеми и евентуално ще започнем транзисторните (хвърляйте по едно око от време на време на съдържанието).

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

Последна редакция April 4, 2005