АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №1

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №2

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №3

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №4

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №5

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №6

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №7

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №8

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №9

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №10

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №11

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №12

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №13

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №14

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №15

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №16

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №17

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №18

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №19

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №20

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №21

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №22

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №23

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №24

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №25

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №26

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №27

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №28

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №29

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №30

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №31

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №32

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №33

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, слайд №34

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ. Доклад-сообщение содержит 34 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

АНАЛИЗ СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ

Слайд 2

Описание слайда:

ВОЛЬТ-АМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В курсе электротехники изучают основные пассивные компоненты электрических цепей: резисторы (сопротивления), конденсаторы и катушки индуктивности. На рис. показано условное графическое обозначение (УГО) этих элементов:

Слайд 3

Описание слайда:

Эти элементы объединяются в схемы совместно с источниками напряжения или источниками тока (постоянного или переменного тока). На рисунке показано условное графическое обозначение активных источников: Эти элементы объединяются в схемы совместно с источниками напряжения или источниками тока (постоянного или переменного тока). На рисунке показано условное графическое обозначение активных источников:

Слайд 4

Описание слайда:

В курсе компьютерной электроники, кроме указанных элементов, изучают нелинейные активные и пассивные компоненты – диоды, транзисторы и др. В курсе компьютерной электроники, кроме указанных элементов, изучают нелинейные активные и пассивные компоненты – диоды, транзисторы и др. Основной метод расчета и анализа схем с нелинейными компонентами – это графоаналитический метод. Для этого метода необходимы Вольт-Амперные характеристики (ВАХ) применяемых активных и пассивных компонентов.

Слайд 5

Описание слайда:

На рис приведена Вольт-Амперная характеристика (ВАХ) резистора номиналом 10 Ом (т.е. зависимость тока через резистор от величины приложенного напряжения) На рис приведена Вольт-Амперная характеристика (ВАХ) резистора номиналом 10 Ом (т.е. зависимость тока через резистор от величины приложенного напряжения) Этот график иллюстрирует закон Ома: I = U / R.

Слайд 6

Описание слайда:

На рис. приведена Вольт-Амперная характеристика идеального источника напряжения (напряжение этого источника постоянное при любых значениях тока). На рис. приведена Вольт-Амперная характеристика идеального источника напряжения (напряжение этого источника постоянное при любых значениях тока). Внутреннее сопротивле-ние источника равно нулю, т.е. котангенс угла наклона графика равен нулю.

Слайд 7

Описание слайда:

На рис. приведена Вольт-Амперная характеристика (ВАХ) идеального ис-точника тока (ток этого источника постоянный при любых значениях напряжения). На рис. приведена Вольт-Амперная характеристика (ВАХ) идеального ис-точника тока (ток этого источника постоянный при любых значениях напряжения). Внутреннее сопротив-ление источника равно бесконечности, т.е. котангенс угла наклона графика равен беско-нечности.

Слайд 8

Описание слайда:

Реальные источники напряжения имеют отличное от нуля внутреннее сопротивление. Реальные источники напряжения имеют отличное от нуля внутреннее сопротивление. На схеме реальный источник изображается как последовательное соединение идеального источника напряжения E и внутреннего сопротивления Rвн или как параллельное соединение идеального источника тока J и внутренней проводимости Gвн.

Слайд 9

Описание слайда:

В реальном источнике напряжения электро-движущую силу Е можно измерить вольтметром на «холостом ходу»: Е = Uхх, т.е. без сопротивления нагрузки (Rнагр = ∞). В реальном источнике напряжения электро-движущую силу Е можно измерить вольтметром на «холостом ходу»: Е = Uхх, т.е. без сопротивления нагрузки (Rнагр = ∞). Внутреннее сопротивление Rвн реального источника напряжения можно вычислить по теореме Тевенена: Rвн = Uхх / Iкз = Е / Iкз, – напряжение холостого хода делится на ток короткого замыкания . В реальном источнике тока величину J можно измерить как ток короткого замыкания: J = Iкз. Внутренняя проводимость Gвн вычисляется по теореме Тевенена: Gвн = Iкз / Uхх = J / Uхх.

Слайд 10

Описание слайда:

Схемы реальных источников тока и напряжения являются эквивалентными, т.е., зная параметры реального источника напряжения (E, Rвн), можно рассчитать параметры реального источника тока: Схемы реальных источников тока и напряжения являются эквивалентными, т.е., зная параметры реального источника напряжения (E, Rвн), можно рассчитать параметры реального источника тока: J = E / Rвн, Gвн = 1 / Rвн, и, наоборот, по известным параметрам реального источника тока (J, Gвн) можно рассчитать параметры реального источника напряжения: E = J / Gвн, Rвн = 1 / Gвн

Слайд 11

Описание слайда:

На рис. приведена Вольт-Амперная характеристика реального источника напря-жения (тока). На рис. приведена Вольт-Амперная характеристика реального источника напря-жения (тока). Горизонтальная пунктирная линия соответствует величине идеального источника тока – J, вертикальная пунктирная линия соответствует величине идеального источника напряжения – Е.

Слайд 12

Описание слайда:

Обычно для реальных источников напряжения измерение тока короткого замыкания Iкз может привести к разрушению такого источника напряжения (или срабатыванию схемы защиты от перегрузок). Обычно для реальных источников напряжения измерение тока короткого замыкания Iкз может привести к разрушению такого источника напряжения (или срабатыванию схемы защиты от перегрузок). Поэтому для измерения внутреннего сопротивления Rвн реального источника напряжения сначала измеряют напряжение холостого хода на выходе Е = Uхх, а потом подключают сопротивление нагрузки Rнагр и измеряют напряжение на сопротивлении нагрузки Uн. Величина внутреннего сопротивления вычисляется по формуле: Rвн = ΔUн / ΔІн,

Слайд 13

Описание слайда:

ΔUн – изменение напряжения нагрузки: ΔUн = Uхх – Uн; ΔUн – изменение напряжения нагрузки: ΔUн = Uхх – Uн; ΔІн – изменение тока нагрузки: ΔІн = Ін – Іхх = Ін; Ін = Uн / Rнагр. Поэтому внутреннее сопротивление можно рассчитать по формуле: Rвн = (Uхх – Uн) * Rнагр / Uн.

Слайд 14

Описание слайда:

В точке пересечения графиков выполняется второй закон Кирхгофа: В точке пересечения графиков выполняется второй закон Кирхгофа: Ін * Rвн + Ін * Rнагр = Е; Ін * Rнагр = Е – Ін * Rвн URвн + URнагр = Е; URнагр = Е –URвн .

Слайд 15

Описание слайда:

ВОЛЬТ-АМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИОДОВ Элементы, которые мы рассматривали до сих пор, относятся к линейным. Это значит, что удвоение приложенного напряжения вызывает удвоение отклика (тока). Этим свойством обладают даже реактивные элементы: конденсаторы и индуктивности в цепях переменного

Слайд 16

Описание слайда:

Диод представляет собой пассивный нелинейный элемент с двумя выводами. Диод представляет собой пассивный нелинейный элемент с двумя выводами. Внутреннее строение диода – это полупроводниковый кристалл, состоящий из двух областей с проводимостями p-типа и n-типа

Слайд 17

Описание слайда:

За счет действия электростатических сил эти противоположные заряды группируются на границе p-n-перехода, образуя потенциальный барьер – порог Ферми. Этот потенциальный барьер препятствует дальнейшей диффузии зарядов через границу перехода. За счет действия электростатических сил эти противоположные заряды группируются на границе p-n-перехода, образуя потенциальный барьер – порог Ферми. Этот потенциальный барьер препятствует дальнейшей диффузии зарядов через границу перехода. Полупроводниковые диоды изготавливаются из кремния, германия, арсенида галлия и других полупроводниковых материалов. Для кремниевых диодов потенциальный барьер Ферми равен примерно 0,5 В. У германиевых диодов этот барьер в 2÷3 раза меньше, чем у кремниевых диодов, а у p-n-переходов на основе арсенида галлия этот потенциальный барьер в 2÷3 раза больше.

Слайд 18

Описание слайда:

Первый квадрант этого графика соответствует «прямому включению диода», т.е. на анод подается положительное напряжение, а на катод – отрицательное Первый квадрант этого графика соответствует «прямому включению диода», т.е. на анод подается положительное напряжение, а на катод – отрицательное При увеличении напряже-ния от нуля до 0,5 Вольт (т.е. до порога Ферми) ток через диод не протекает.

Слайд 19

Описание слайда:

«Обратная ветвь» Вольт-Амперной характеристики диода соответствует подключению к аноду диода отрицательного напряжения, а к катоду – положительного. «Обратная ветвь» Вольт-Амперной характеристики диода соответствует подключению к аноду диода отрицательного напряжения, а к катоду – положительного. Ток через диод в 103÷105 раз меньше, чем ток прямой ветви. Поэтому в большинстве случаев обратный ток через диод можно не учитывать. При значительном увеличении напряжения на p-n-переходе ток через диод резко возрастает. Это сопровождается большим тепловыделением и может привести к тепловому перегреву и разрушению p-n-перехода. Поэтому максимальное обратное напряжение для диодов определяется допустимым увеличением «обратного тока» через диод.

Слайд 20

Описание слайда:

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ДИОДОВ Максимальный прямой ток – Iмакс; Максимальный импульсный прямой ток – Iмакс_имп; Максимальное обратное напряжение – Uобр_макс; Максимальное импульсное обратное напряжение – Uобр_макс_имп; Максимальная рассеиваемая мощность – Рмакс; Статическое сопротивление диода – Rстат; Дифференциальное сопротивление диода – Rдиф;

Слайд 21

Описание слайда:

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ДИОДОВ Диффузионная емкость p-n-перехода при прямом включении – Сдиф; Барьерная емкость p-n-перехода при обратном включении – Собр; Максимальная частота работы диода – Fмакс, или время переключения диода – tперекл. Зависимости параметров диода от температуры и режимов работы;

Слайд 22

Описание слайда:

По значению максимальной рабочей частоты диоды подразделяются на группы: По значению максимальной рабочей частоты диоды подразделяются на группы: Низкочастотные выпрямительные диоды – рабо-тают в выпрямителях источников электропитания на частотах от 50 до 1000 Гц; Импульсные диоды – работают в импульсных устройствах на частотах до нескольких десятков или сотен Мгц; Сверхвысокочастотные (СВЧ) диоды – работают на частотах до нескольких десятков ГГц.

Слайд 23

Описание слайда:

Некоторые параметры реальных диодов можно рассчитать по Вольт-Амперной характеристике. Некоторые параметры реальных диодов можно рассчитать по Вольт-Амперной характеристике.

Слайд 24

Описание слайда:

Для второго метода измерения Вольт-Амперной характеристики необходим источник с переменным регулируемым выходным напряжением Е Для второго метода измерения Вольт-Амперной характеристики необходим источник с переменным регулируемым выходным напряжением Е На графике видно, что все наклонные линии имеют одинаковый угол наклона (котангенс этого угла равен номиналу резистора R).

Слайд 25

Описание слайда:

Статическое сопротивление диода числено равно отноше-нию напряжения на диоде к току: Rстат = Uд / Iд. Статическое сопротивление диода числено равно отноше-нию напряжения на диоде к току: Rстат = Uд / Iд. Для расчета дифференциаль-ного сопротивления диода необходимо измерить токи и напряжения диода для двух точек. Величина дифферен-циального сопротивления рассчитывается по формуле: Rдиф = ΔU / ΔI,

Слайд 26

Описание слайда:

Барьерная емкость p-n-перехода Собр зависит от приложенного об-ратного напряжения. Барьерная емкость p-n-перехода Собр зависит от приложенного об-ратного напряжения. Поэтому в современных телевизорах и радиопри-емниках используют специальные диоды – варикапы как конден-сатор переменной емкости для перестрой-ки колебательных кон-туров по частоте.

Слайд 27

Описание слайда:

Основные параметры диодов изменяются при изменении температуры p-n-перехода. Основные параметры диодов изменяются при изменении температуры p-n-перехода. Для кремниевых диодов увеличение температуры на один градус приводит к уменьшению падения на-пряжения на диоде (при прямом включении) на 2 мВ.

Слайд 28

Описание слайда:

Ток, протекающий через диод при «обратном включении» также существенно зависит от температуры. Ток, протекающий через диод при «обратном включении» также существенно зависит от температуры. При увеличении температуры на 10оС обратный ток диода увеличивается примерно в 2 раза. Поэтому максимальная температура работы p-n-перехода ограничивается допустимыми значениями обратного тока диода, который приводит к дополнительному тепловому разогреву p-n-перехода и может вызвать его разрушение. Для кремниевых диодов максимальная температура p-n-перехода не должна превышать 120оС÷130оС.

Слайд 29

Описание слайда:

При расчете электронных схем часто используют простейшую аппрок-симацию ВАХ диода двумя прямыми линиями При расчете электронных схем часто используют простейшую аппрок-симацию ВАХ диода двумя прямыми линиями Точка пересечения этих прямых указывает порого-вое напряжение отпира-ния Uотп диода. Это напряжение немного больше потенциального барьера Ферми.

Слайд 30

Описание слайда:

В вычислительной тех-нике используются диоды, реализованные на основе перехода «ме-талл-полупроводник». В вычислительной тех-нике используются диоды, реализованные на основе перехода «ме-талл-полупроводник». Полупроводник может иметь проводимость n-типа или р-тира. Такие диоды называются диодами Шотки.

Слайд 31

Описание слайда:

Поэтому прямая ветвь ВАХ начинается практически с нулевого напряжения Поэтому прямая ветвь ВАХ начинается практически с нулевого напряжения Падение напряжения на диоде не превышает 0,1÷0,3 В, что в несколько раз меньше, чем у обычного кремниевого диода с p-n-переходом (пунктирная линия на рис.). Поэтому при протекании больших токов через диод Шотки рассеиваемая тепловая мощность в несколько раз меньше, чем у аналогичных кремниевых диодов с p-n-переходом. Неприятной особенностью диодов Шотки является относительно небольшое максимальное обратное напряжение, которое не превышает нескольких десятков Вольт.

Слайд 32

Описание слайда:

Резкое возрастание тока при увеличении обрат-ного напряжения на p-n-переходе используется как положительное свойство в специальных диодах с «Зенеровским пробоем». Резкое возрастание тока при увеличении обрат-ного напряжения на p-n-переходе используется как положительное свойство в специальных диодах с «Зенеровским пробоем». Этот «восстанавливае-мый пробой» характери-зуется стабильным на-пряжением пробоя, или напряжением стабилиза-ции Uст

Слайд 33

Описание слайда:

ТУННЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ Особое место среди полу-проводниковых диодов занимает туннельный диод из-за свойственного ему «падающего участка» ВАХ с «отрицательным диффе-ренциальным сопротивле-нием» (пунктирная линия)

Слайд 34

Описание слайда:

Туннельные диоды изготавливают из германия или арсенида галлия. На рис. приведена ВАХ туннельного диода из арсенида галлия. Пиковый ток Iпик для разных типов диодов может иметь значение от единиц до десятков миллиАмпер. Туннельные диоды изготавливают из германия или арсенида галлия. На рис. приведена ВАХ туннельного диода из арсенида галлия. Пиковый ток Iпик для разных типов диодов может иметь значение от единиц до десятков миллиАмпер. Отношение пикового тока к току впадины (Iпик / Iвпад) может составлять от 4 до 10. Наличие участка с «отрицательным диффе-ренциальным сопротивлением» позволяет реализовать на этих диодах генераторы перемен-ного напряжения или статические триггеры.