Электроника:Полупроводники/Диоды и выпрямители/Схемы фиксаторов уровня: различия между версиями

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску
Нет описания правки
Строка 5: Строка 5:
=Схемы фиксаторов уровня<ref>[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-3/clamper-circuits/ www.allaboutcircuits.com - Clamper Circuits]</ref>=
=Схемы фиксаторов уровня<ref>[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-3/clamper-circuits/ www.allaboutcircuits.com - Clamper Circuits]</ref>=


Цепи, приведённые на [[#pic1|рисунке 1]] ниже известны как ''фиксаторы уровня'' или ''восстановители постоянной составляющей'' (если дословно с англ. то ''восстановители постоянного тока''). Соответствующий список соединений SPICE также приведён ниже. Эти схемы фиксируют пик сигнала постоянного тока до определённого уровня по сравнению с сигналом с ёмкостной «связью», который колеблется около своего среднего уровня постоянного тока (обычно 0 В). Если диод убрать с фиксатора уровня, то в цепи будет обычная конденсаторная «связь» – без фиксации.
Цепи, приведённые на [[#pic1|рисунке 1]] ниже известны как ''фиксаторы уровня'' или ''восстановители постоянной составляющей'' (если дословно с англ. то ''восстановители постоянного тока''). Соответствующий список соединений [[SPICE]] также приведён ниже. Эти схемы фиксируют пик сигнала постоянного тока до определённого уровня по сравнению с сигналом с ёмкостной «связью», который колеблется около своего среднего уровня постоянного тока (обычно 0 В). Если диод убрать с фиксатора уровня, то в цепи будет обычная конденсаторная «связь» – без фиксации.


== Что такое напряжение фиксации? ==
== Что такое напряжение фиксации? ==


Что такое напряжение фиксации? И какой, собственно, пик фиксируется? На рисунке 1.а ниже напряжение фиксации равно 0 В без учёта падения напряжения на диоде (точнее, 0,7 В с учётом падением напряжения, если диод кремниевый).
Что такое напряжение фиксации? И какой, собственно, пик фиксируется? На [[#pic1|рисунке 1.а]] ниже напряжение фиксации равно 0 В без учёта падения напряжения на диоде (точнее, 0,7 В с учётом падением напряжения, если диод кремниевый).


== Анализ работы цепи фиксатора уровня ==
== Анализ работы цепи фиксатора уровня ==
Строка 15: Строка 15:
На [[#pic2|рисунке 2]] ниже положительный пик V(1) зафиксирован на фиксаторе уровней 0 В (0,7 В). Почему так? В первом положительном полупериоде диод заряжает левую пластину конденсатора до +5 В (4,3 В). Это установит -5 В (-4,3 В) на правой пластине в V(1,4).
На [[#pic2|рисунке 2]] ниже положительный пик V(1) зафиксирован на фиксаторе уровней 0 В (0,7 В). Почему так? В первом положительном полупериоде диод заряжает левую пластину конденсатора до +5 В (4,3 В). Это установит -5 В (-4,3 В) на правой пластине в V(1,4).


Обратите внимание на полярность, указанную на конденсаторе на рисунке 1.а ниже. На правом выводе конденсатора напряжение -5 В постоянного тока (-4,3 В) относительно «земли». Он также имеет пиковую синусоидальную волну 5 В переменного тока, передаваемую через него от источника V(4) к узлу 1. Сложение обоих составляет пиковое синусоидальное напряжение 5 В на уровне -5 В постоянного тока (-4,3 В). Диод проводит последовательные положительные отклонения от источника V(4), только если пик V(4) превышает заряд конденсатора. Это происходит только в том случае, если заряд конденсатора истощился из-за нагрузки, которая на схеме не указана. Заряд конденсатора равен положительному пику V(4) (без падения на диоде 0,7). Переменный ток на отрицательном (правом) выводе смещается вниз. Положительный пик сигнала ограничивается 0 В (0,7 В), потому что диод проводит только на положительном пике.
Обратите внимание на полярность, указанную на [[конденсатор]]е на [[#pic1|рисунке 1.а]] ниже. На правом выводе [[конденсатор]]а напряжение -5 В постоянного тока (-4,3 В) относительно «земли». Он также имеет пиковую синусоидальную волну 5 В переменного тока, передаваемую через него от источника V(4) к узлу 1. Сложение обоих составляет пиковое синусоидальное напряжение 5 В на уровне -5 В постоянного тока (-4,3 В). Диод проводит последовательные положительные отклонения от источника V(4), только если пик V(4) превышает заряд конденсатора. Это происходит только в том случае, если заряд [[конденсатор]]а истощился из-за нагрузки, которая на схеме не указана. Заряд конденсатора равен положительному пику V(4) (без падения на диоде 0,7). Переменный ток на отрицательном (правом) выводе смещается вниз. Положительный пик сигнала ограничивается 0 В (0,7 В), потому что диод проводит только на положительном пике.


<div id="pic1">[[File:III-03_7_1.jpg|550px|center|thumb|'''Рис. 1.''' Фиксаторы уровня: (а) Положительный пик, ограниченный до 0 В. (б) Отрицательный пик, ограниченный до 0 В. (в) Отрицательный пик, ограниченный до 5 В.]]</div>
<div id="pic1">[[File:III-03_7_1.jpg|550px|center|thumb|'''Рис. 1.''' Фиксаторы уровня: (а) Положительный пик, ограниченный до 0 В. (б) Отрицательный пик, ограниченный до 0 В. (в) Отрицательный пик, ограниченный до 5 В.]]</div>
Строка 24: Строка 24:
|}
|}


Предположим, что полярность диода изменена, как показано на рисунке 1.б выше. Диод проводит на отрицательном пике V(4) источника. Отрицательный пик фиксируется на уровне 0 В (-0,7 В). См. V(2) на рисунке 2 выше.
Предположим, что полярность диода изменена, как показано на [[#pic1|рисунке 1.б]] выше. Диод проводит на отрицательном пике V(4) источника. Отрицательный пик фиксируется на уровне 0 В (-0,7 В). См. V(2) на рисунке 2 выше.


Наиболее общая реализация фиксатора уровня показана на рисунке 1.в выше с диодом, подключённым к источнику постоянного тока. Зарядка конденсатора происходит и во время отрицательного пика источника. Обратите внимание, что полярности источника переменного тока и опорного напряжения постоянного тока взаимодополняемы. Таким образом, конденсатор заряжается до суммы обоих напряжений до 10 В постоянного тока (9,3 В). Соединение пикового синусоидального сигнала 5 В через конденсатор даёт приведённый выше рисунок V(3), сложение заряда на конденсаторе и синусоиды. Отрицательный пик, по-видимому, ограничен 5 В постоянного тока (4,3 В), значением опорного напряжения постоянного тока (без падения напряжения на диодах).
Наиболее общая реализация фиксатора уровня показана на [[#pic1|рисунке 1.в]] выше с [[диод]]ом, подключённым к источнику постоянного тока. Зарядка [[конденсатор]]а происходит и во время отрицательного пика источника. Обратите внимание, что полярности источника переменного тока и опорного напряжения постоянного тока взаимодополняемы. Таким образом, [[конденсатор]] заряжается до суммы обоих напряжений до 10 В постоянного тока (9,3 В). Соединение пикового синусоидального сигнала 5 В через [[конденсатор]] даёт приведённый выше [[#pic2|рисунок V(3)]], сложение заряда на [[конденсатор]]е и синусоиды. Отрицательный пик, по-видимому, ограничен 5 В постоянного тока (4,3 В), значением опорного напряжения постоянного тока (без падения напряжения на [[диод]]ах).


Попробуйте описать форму волны, если опорное значение фиксатора постоянного тока изменяется с 5 В на 10 В. Фиксированная волна сдвигается вверх. Отрицательный пик будет ограничен 10 В (9,3). А если предположить, что амплитуда источника синусоидальной волны увеличена с 5 В до 7 В? Уровень ограничения отрицательного пика останется неизменным. Однако амплитуда выходного синусоидального сигнала будет увеличиваться.
Попробуйте описать форму волны, если опорное значение фиксатора постоянного тока изменяется с 5 В на 10 В. Фиксированная волна сдвигается вверх. Отрицательный пик будет ограничен 10 В (9,3). А если предположить, что амплитуда источника синусоидальной волны увеличена с 5 В до 7 В? Уровень ограничения отрицательного пика останется неизменным. Однако амплитуда выходного синусоидального сигнала будет увеличиваться.
Строка 32: Строка 32:
== Схемы с фиксаторами уровня как восстановители постоянной составляющей ==
== Схемы с фиксаторами уровня как восстановители постоянной составляющей ==


Схема фиксатора применяется в качестве «восстановителя постоянного тока» в схемах с «композитным видеосигналом», например, как в телевизионных передатчиках, так и в приёмниках. «Уровень белого» видеосигнала NTSC (в соответствии с видеостандартом США) соответствует минимальной (12,5%) передаваемой мощности. «Уровень чёрного» в видеосигнале соответствует высокому уровню (75%) мощности передатчика. Существует даже «уровень чернее чёрного», соответствующий 100% передаваемой мощности, назначенной для сигналов синхронизации. Сигнал NTSC содержит как видеосигнал, так и импульсы для синхронизации.
Схема фиксатора применяется в качестве «восстановителя постоянного тока» в схемах с «композитным видеосигналом», например, как в телевизионных передатчиках, так и в приёмниках. «Уровень белого» видеосигнала [[NTSC]] (в соответствии с видеостандартом США) соответствует минимальной (12,5%) передаваемой мощности. «Уровень чёрного» в видеосигнале соответствует высокому уровню (75%) мощности передатчика. Существует даже «уровень чернее чёрного», соответствующий 100% передаваемой мощности, назначенной для сигналов синхронизации. Сигнал [[NTSC]] содержит как видеосигнал, так и импульсы для синхронизации.


Проблема с композитным видеосигналом заключается в том, что тут средний уровень постоянного тока меняется в зависимости от сцены (насколько она тёмная или светлая). А сам видеосигнал будет разным. Однако синхронизация всегда должна достигать 100%. Чтобы предотвратить отставание синхросигналов при смене сцен, «устройство восстановления постоянного тока» ограничивает верхнюю часть синхроимпульсов до напряжения, соответствующего 100% модуляции передатчика.
Проблема с композитным видеосигналом заключается в том, что тут средний уровень постоянного тока меняется в зависимости от сцены (насколько она тёмная или светлая). А сам видеосигнал будет разным. Однако синхронизация всегда должна достигать 100%. Чтобы предотвратить отставание [[синхросигнал]]ов при смене сцен, «устройство восстановления постоянного тока» ограничивает верхнюю часть синхроимпульсов до напряжения, соответствующего 100% модуляции передатчика.


== Итог ==
== Итог ==
Строка 41: Строка 41:
*Сигнал из фиксатора уровня выглядит так, что один пик ограничен постоянным напряжением. Пример: отрицательный пик зафиксирован на уровне 0 В постоянного тока, форма волны, кажется смещённой вверх. Полярность диода определяет, какой именно пик будет зафиксирован.
*Сигнал из фиксатора уровня выглядит так, что один пик ограничен постоянным напряжением. Пример: отрицательный пик зафиксирован на уровне 0 В постоянного тока, форма волны, кажется смещённой вверх. Полярность диода определяет, какой именно пик будет зафиксирован.
*Применение фиксатора уровня или устройства восстановления постоянной составляющей заключается в ограничении синхроимпульсов композитного видеосигнала до напряжения, соответствующего 100% мощности передатчика.
*Применение фиксатора уровня или устройства восстановления постоянной составляющей заключается в ограничении синхроимпульсов композитного видеосигнала до напряжения, соответствующего 100% мощности передатчика.


=См.также=
=См.также=

Версия от 11:33, 21 августа 2021

Перевод: Макаров В. (valemak)
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Схемы фиксаторов уровня[1]

Цепи, приведённые на рисунке 1 ниже известны как фиксаторы уровня или восстановители постоянной составляющей (если дословно с англ. то восстановители постоянного тока). Соответствующий список соединений SPICE также приведён ниже. Эти схемы фиксируют пик сигнала постоянного тока до определённого уровня по сравнению с сигналом с ёмкостной «связью», который колеблется около своего среднего уровня постоянного тока (обычно 0 В). Если диод убрать с фиксатора уровня, то в цепи будет обычная конденсаторная «связь» – без фиксации.

Что такое напряжение фиксации?

Что такое напряжение фиксации? И какой, собственно, пик фиксируется? На рисунке 1.а ниже напряжение фиксации равно 0 В без учёта падения напряжения на диоде (точнее, 0,7 В с учётом падением напряжения, если диод кремниевый).

Анализ работы цепи фиксатора уровня

На рисунке 2 ниже положительный пик V(1) зафиксирован на фиксаторе уровней 0 В (0,7 В). Почему так? В первом положительном полупериоде диод заряжает левую пластину конденсатора до +5 В (4,3 В). Это установит -5 В (-4,3 В) на правой пластине в V(1,4).

Обратите внимание на полярность, указанную на конденсаторе на рисунке 1.а ниже. На правом выводе конденсатора напряжение -5 В постоянного тока (-4,3 В) относительно «земли». Он также имеет пиковую синусоидальную волну 5 В переменного тока, передаваемую через него от источника V(4) к узлу 1. Сложение обоих составляет пиковое синусоидальное напряжение 5 В на уровне -5 В постоянного тока (-4,3 В). Диод проводит последовательные положительные отклонения от источника V(4), только если пик V(4) превышает заряд конденсатора. Это происходит только в том случае, если заряд конденсатора истощился из-за нагрузки, которая на схеме не указана. Заряд конденсатора равен положительному пику V(4) (без падения на диоде 0,7). Переменный ток на отрицательном (правом) выводе смещается вниз. Положительный пик сигнала ограничивается 0 В (0,7 В), потому что диод проводит только на положительном пике.

Рис. 1. Фиксаторы уровня: (а) Положительный пик, ограниченный до 0 В. (б) Отрицательный пик, ограниченный до 0 В. (в) Отрицательный пик, ограниченный до 5 В.
Рис. 2. V(4) – пиковое напряжение 5 В источника, используемое во всех фиксаторах. V(1) – выходное напряжение фиксатора уровня на рисунке 1.а выше. V(1,4) –напряжение постоянного тока на конденсаторе на рисунке 1.а. V(2) – выходное напряжение фиксатора уровня на рисунке 1.б. V(3) – выходное напряжение фиксатора уровня на рисунке 1.в.
 * SPICE 03443.eps
V1 6 0 5
D1 6 3 diode
C1 4 3 1000p
D2 0 2 diode
C2 4 2 1000p
C3 4 1 1000p
D3 1 0 diode
V2 4 0 SIN (0 5 1k)
.model diode d
.tran 0,01m 5m
.end

Предположим, что полярность диода изменена, как показано на рисунке 1.б выше. Диод проводит на отрицательном пике V(4) источника. Отрицательный пик фиксируется на уровне 0 В (-0,7 В). См. V(2) на рисунке 2 выше.

Наиболее общая реализация фиксатора уровня показана на рисунке 1.в выше с диодом, подключённым к источнику постоянного тока. Зарядка конденсатора происходит и во время отрицательного пика источника. Обратите внимание, что полярности источника переменного тока и опорного напряжения постоянного тока взаимодополняемы. Таким образом, конденсатор заряжается до суммы обоих напряжений до 10 В постоянного тока (9,3 В). Соединение пикового синусоидального сигнала 5 В через конденсатор даёт приведённый выше рисунок V(3), сложение заряда на конденсаторе и синусоиды. Отрицательный пик, по-видимому, ограничен 5 В постоянного тока (4,3 В), значением опорного напряжения постоянного тока (без падения напряжения на диодах).

Попробуйте описать форму волны, если опорное значение фиксатора постоянного тока изменяется с 5 В на 10 В. Фиксированная волна сдвигается вверх. Отрицательный пик будет ограничен 10 В (9,3). А если предположить, что амплитуда источника синусоидальной волны увеличена с 5 В до 7 В? Уровень ограничения отрицательного пика останется неизменным. Однако амплитуда выходного синусоидального сигнала будет увеличиваться.

Схемы с фиксаторами уровня как восстановители постоянной составляющей

Схема фиксатора применяется в качестве «восстановителя постоянного тока» в схемах с «композитным видеосигналом», например, как в телевизионных передатчиках, так и в приёмниках. «Уровень белого» видеосигнала NTSC (в соответствии с видеостандартом США) соответствует минимальной (12,5%) передаваемой мощности. «Уровень чёрного» в видеосигнале соответствует высокому уровню (75%) мощности передатчика. Существует даже «уровень чернее чёрного», соответствующий 100% передаваемой мощности, назначенной для сигналов синхронизации. Сигнал NTSC содержит как видеосигнал, так и импульсы для синхронизации.

Проблема с композитным видеосигналом заключается в том, что тут средний уровень постоянного тока меняется в зависимости от сцены (насколько она тёмная или светлая). А сам видеосигнал будет разным. Однако синхронизация всегда должна достигать 100%. Чтобы предотвратить отставание синхросигналов при смене сцен, «устройство восстановления постоянного тока» ограничивает верхнюю часть синхроимпульсов до напряжения, соответствующего 100% модуляции передатчика.

Итог

  • Сигнал с ёмкостной «связью» чередуется со своим средним уровнем постоянного тока (0 В).
  • Сигнал из фиксатора уровня выглядит так, что один пик ограничен постоянным напряжением. Пример: отрицательный пик зафиксирован на уровне 0 В постоянного тока, форма волны, кажется смещённой вверх. Полярность диода определяет, какой именно пик будет зафиксирован.
  • Применение фиксатора уровня или устройства восстановления постоянной составляющей заключается в ограничении синхроимпульсов композитного видеосигнала до напряжения, соответствующего 100% мощности передатчика.

См.также

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

Внешние ссылки

  1. ↑ www.allaboutcircuits.com - Clamper Circuits
Теория по электронике
Постоянный ток
Основные концепты электричества • Статическое электричество • Проводники, диэлектрики и поток электронов • Что такое электрические цепи • Напряжение и электроток • Сопротивление • Напряжение и электроток в реальной цепи • Условный ток и поток электронов
Закон Ома • Закон Ома – Как напряжение, сила тока и сопротивление связаны друг с другом • Аналогия для закона Ома • Мощность в электрических цепях • Расчёт электрической мощности • Резисторы • Нелинейная проводимость • Построение цепи • Полярность перепада напряжения • Компьютерная симуляция электрических цепей
Правила электробезопасности • Важность правил электробезопасности • Воздействие электричества на психологическое состояние • Путь, который ток проходит перед ударом • Закон Ома (снова!) • Техника безопасности • Первая медицинская помощь при ударе током • Распространённые источники опасности • Проектирование электроцепей с учётом требований безопасности • Безопасное использование приборов для измерения электрических показателей • Данные о влиянии удара током на тело человека
Экспоненциальная запись и метрические приставки • Экспоненциальная запись • Арифметические операции для экспоненциальной записи • Метрические обозначения • Преобразование метрических приставок • Используем ручной калькулятор • Экспоненциальная форма в программе SPICE
Последовательные и параллельные электрические цепи • Что такое «последовательные» и «параллельные» электрические цепи • Простая последовательная цепь • Простая параллельная цепь • Электропроводность • Рассчитываем мощность • Правильно используем закон Ома • Анализ отказов компонентов цепи • Строим простые резистивные цепи
Схемы с делителями напряжения и правила Кирхгофа • Схемы с делителем напряжения • Правило напряжений Кирхгофа (ПНК) • Цепи – делители тока и формула делителя тока • Правило Кирхгофа для силы тока (ПКТ)
Комбинированные последовательно-параллельные схемы • Что такое последовательно-параллельная цепь • Методы анализа последовательно-параллельных резисторных цепей • Перерисовываем избыточно усложнённые схемы • Анализ отказов компонентов (продолжение) • Построение простых резисторных цепей
Измерения в электрических цепях постоянного тока • Что такое измеритель? • Как устроен вольтметр • Как вольтметр влияет на измеряемую цепь • Как устроен амперметр • Как амперметр влияет на измеряемую цепь • Как устроен омметр • Высоковольтный омметр • Мультиметры • Кельвиновское 4-проводное измерение сопротивления • Мостовые схемы • Как устроен ваттметр • Как самостоятельно сделать ручной калибратор
Сигналы электрического оборудования • Аналоговые и цифровые сигналы • Системы сигналов напряжения • Системы сигналов силы тока • Тахогенераторы • Теромопары • Измерения pH • Тензодатчики
Анализ сети постоянного тока • Что такое сетевой анализ? • Метод токов ветвей • Аналитический метод контурных токов • Метод узловых потенциалов • Введение в сетевые теоремы • Теорема Миллмана • Теорема о суперпозиции • Теорема Тевенена • Теорема Нортона • Эквивалентность схем Тевенена и Нортона • И вновь о теореме Миллмана • Теорема о передаче максимальной мощности • Δ-Y и Y-Δ преобразования
Батареи и системы питания • Поведение электронов при химических реакциях • Батарейные конструкции • Рейтинг батарей • Батареи специального назначения • Практические рекомендации при использовании батарей
Физика проводников и диэлектриков • Введение в физику проводников и диэлектриков • Размеры проводов• Допустимые токовые нагрузки на провода • Предохранители • Удельное сопротивление • Температурный коэффициент сопротивления • Сверхпроводимость • Пробивное напряжение диэлектрика
Конденсаторы • Электрическое поле и ёмкость • Конденсаторы и дифференциальное исчисление • Факторы, влияющие на ёмкость конденсатора • Последовательное и параллельное соединение конденсаторов • Практические соображения - Конденсаторы
Магнетизм и электромагнетизм • Постоянные магниты • Электромангетизм • Единицы измерения магнитных величин • Магнитная проницаемость и насыщение • Электромагнитная индукция • Взаимная индукция
Катушки индуктивности • Магнитные поля и индуктивность • Катушки индуктивности и дифференциальное исчисление • Факторы, влияющие на индуктивность • Катушки индуктивности в последовательных и параллельных соединениях • Практические соображения – Катушки индуктивности
Постоянные времени в RC и L/R цепях • Переходные процессы в электрических цепях • Переходные процессы в цепях с конденсатором • Переходные процессы в цепях с катушкой индуктивности • Расчёт напряжения и силы тока • Почему L/R, а не LR? • Комплексные расчёты напряжения и тока • Сложные схемы • Расчёт неизвестного времени
Переменный ток
Основы теории переменного тока • Что такое переменный ток? • Формы волн переменного тока • Измерение величин переменного тока • Расчёт простейшей цепи переменного тока • Фаза переменного тока • Принципы радио
Комплексные числа • Введение в комплексные числа • Векторы и волны переменного тока • Сложение простых векторов • Сложение сложных векторов • Полярная и алгебраическая запись комплексных чисел • Арифметика комплексных чисел • И ещё по поводу полярности переменного тока • Несколько примеров с цепями переменного тока
Реактанс и импеданс – Индуктивность • Резистор в цепи переменного тока (Индуктивность) • Катушка индуктивности в цепи переменного тока • Последовательные резистивно-индуктивные цепи • Параллельные резистивно-индуктивные цепи • Особенности катушек индуктивности • Что такое «скин-эффект»?
Реактанс и импеданс – Ёмкость • Резистор в цепи переменного тока (Ёмкость) • Конденсатор в цепи переменного тока • Последовательные резистивно-ёмкостные цепи • Параллельные резистивно-ёмкостные цепи • Особенности конденсаторов
Реактанс и импеданс – R/L/C-цепи • Обзор R, X и Z (сопротивление, реактанс и импеданс) • Последовательные R/L/C-цепи • Параллельные R/L/C-цепи • Последовательно-параллельные R/L/C-цепи • Реактивная проводимость и адмиттанс • R/L/C-цепи – что в итоге?
Резонанс • Электрический маятник • Простой параллельный резонанс (колебательный контур) • Простой последовательный резонанс • Применение резонанса • Резонанс в последовательно-параллельных цепях • Добротность и полоса пропускания резонансной цепи
Сигналы переменного тока смешанной частоты • Сигналы переменного тока смешанной частоты - Введение • Прямоугольные волновые сигналы • Другие волновые формы • Подробнее о спектральном анализе • Эффекты в электрических цепях
Фильтры • Что такое фильтр? • Низкочастотные фильтры • Высокочастотные фильтры • Полосовые фильтры • Полосно-заграждающие фильтры • Резонансные фильтры • Подводя итоги по фильтрам
Трансформаторы • Взаимная индуктивность и основные операции • Повышающие и понижающие трансформаторы • Электрическая изоляция • Фазировка • Конфигурации обмотки • Регулировка напряжения • Специальные трансформаторы и приложения • Практические соображения – Трансформаторы
Многофазные цепи переменного тока • Однофазные системы питания • Трёхфазные системы питания • Чередование фаз • Устройство многофазного двигателя • Трёхфазные Y- и дельта-конфигурации • Трёхфазные цепи с трансформатором • Гармоники в многофазных энергосистемах • Гармонические фазовые последовательности
Коэффициент мощности • Мощность в резистивных и реактивных цепях переменного тока • Истинная, реактивная и полная мощность • Расчёт коэффициента мощности • Практическая коррекция коэффициента мощности
Измерение цепей переменного тока • Вольтметры и амперметры переменного тока • Измерение частоты и фазы • Измерение мощности • Измерение качества электроэнергии • Мостовые схемы переменного тока • Измерительные преобразователи переменного тока
Двигатели переменного тока • Введение в двигатели переменного тока • Синхронные двигатели • Синхронный конденсатор • Двигатель с магнитным сопротивлением • Шаговые двигатели • Бесщёточный двигатель постоянного тока • Многофазные асинхронные двигатели Теслы • Асинхронные двигатели с фазным ротором • Однофазные асинхронные двигатели • Прочие специализированные двигатели • Сельсин-двигатели (синхронизированные двигатели) • Коллекторные двигатели переменного тока
Линии передачи • Кабель на 50 Ом? • Электрические цепи и скорость света • Характеристический импеданс • Линии передачи конечной длины • «Длинные» и «короткие» линии передачи • Стоячие волны и резонанс • Преобразование импеданса • Волноводы
Полупроводники
Усилители и активные устройства • От электрики к электронике • Активные и пассивные устройства • Усилители • Коэффициент усиления • Децибелы • Абсолютные дБ-шкалы • Аттенюаторы
Теория твердотельных приборов • Введение в теорию твердотельных устройств • Квантовая физика • Валентность и кристаллическая структура • Зонная теория твёрдых тел • Электроны и «дырки» • P-N-переход • Полупроводниковые диоды • Транзисторы с биполярным переходом • Полевые транзисторы • Полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET) • Тиристоры • Методы производства полупроводников • Сверхпроводящие устройства • Квантовые устройства • Полупроводниковые приборы в SPICE
Диоды и выпрямители • Диоды и выпрямители – Введение • Проверка диодов мультиметром • Номинальные характеристики диодов • Схемы выпрямителей • Пиковый детектор • Схемы ограничителей напряжения • Схемы фиксаторов уровня • Умножители напряжения (удвоители, утроители, учетверители и т.д.) • Схемы коммутации индуктивных нагрузок • Диодные схемы коммутации • Что такое диод Зенера (стабилитрон)? • Диоды специального назначения • Прочие диодные технологии • Модели диодов в SPICE
Биполярные транзисторы • Транзисторы с биполярным переходом (ТБП) – Введение • Транзистор с биполярным переходом (ТБП) как переключатель • Проверка транзистора с биполярным переходом (ТБП) с помощью мультиметра • Активный режим работы транзистора с биполярным переходом (ТБП) • Усилительный каскад с общим эмиттером • Усилительный каскад с общим коллектором • Усилительный каскад с общей базой • Каскодный усилитель • Методы смещения для транзисторов с биполярным переходом (ТБП) • Расчёт смещения для транзисторов с биполярным переходом (ТБП) • Взаимодействие входа и выхода в транзисторах с биполярным переходом (ТБП) • Обратная связь в транзисторах с биполярным переходом (ТБП) • Импеданс усилителя • Токовые зеркала в транзисторах с биполярным переходом (ТБП) • Параметры и корпуса транзисторов с биполярным переходом (ТБП) • Особенности транзисторов с биполярным переходом (ТБП)
Полевые транзисторы • Полевые транзисторы (JFET) – Введение • Полевой транзистор (JFET) как переключатель • Проверка полевого транзистора (JFET) с помощью мультиметра • Активный режим работы полевого транзистора (JFET)
Полевые транзисторы с изолированным затвором • Полевые транзисторы с изолированным затвором – Введение • Обедняющие полевые транзисторы с изолированным затвором • Биполярные транзисторы с изолированным затвором
Тиристоры • Гистерезис • Газоразрядные лампы • Диод Шокли (динистор) • DIAC (симметричный динистор) • Управляемый кремниевый выпрямитель (SCR-тиристор) • TRIAC (симметричный тринистор, триак) • Оптотиристоры • Однопереходной транзистор • Управляемый кремниевый коммутатор (SCS-тиристор) • Тиристоры с полевым управлением
Операционные усилители • Операционные усилители (ОУ) – Введение • Несимметричные и дифференциальные усилители • «Операционный» усилитель • Отрицательная обратная связь • Делитель напряжения в цепи обратной связи • Аналогия для делителя напряжения в цепи обратной связи • Преобразование сигнала напряжения в сигнал тока • Схемы усреднителя и сумматора • Построение дифференциальных усилителей • Инструментальный (измерительный) усилитель • Схемы дифференциатора и интегратора • Положительная обратная связь • Практические аспекты ОУ • Модели операционных усилителей
Практические аналоговые полупроводниковые схемы • Электростатический разряд • Схемы источников питания • Схемы усилителей • Осцилляторные схемы • Радиосхемы • Вычислительные схемы • Измерительные схемы
Приводы двигателей постоянного тока • Широтно-импульсная модуляция
Электронные лампы • Электронные лампы – Введение • История электронных ламп – с чего всё началось • Триод • Тетрод • Силовой лучевой тетрод • Пентод • Комбинированные электронные лампы • Характеристики электронных ламп • Ионизированные (газовые) электронные лампы • Индикаторные электронные лампы • Микроволновые электронные лампы • Сравниваем электронные лампы и полупроводники
Цифровая электроника
Системы счисления • Числа и способы их выражения • Системы счисления • Сравниваем десятеричные и двоичные числа • Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления • Восьмеричные и шестнадцатеричные числа преобразовываем в десятеричные • Преобразование из десятеричной системы счисления
Двоичная арифметика • Числа и системы счисления • Двоичное сложение • Отрицательные двоичные числа • Двоичное вычитание • Двоичное переполнение • Наборы битов
Логические вентили • Цифровые сигналы и вентили • Вентили «НЕ» • «Буферные» вентили • Вентили с более чем одним входом • Транзисторно-транзисторная логика вентилей «И-НЕ» и «И» • Транзисторно-транзисторная логика вентилей «ИЛИ-НЕ» и «ИЛИ» • Схемы КМОП-вентилей • Специальные выходы в вентилях • Универсальность вентилей «И-НЕ» и «ИЛИ-НЕ» • Уровни напряжения для «высоких» и «низких» логических сигналов • Вентильные DIP корпусы
Переключатели • Типы переключателей • Как устроены контакты переключателей • «Нормальное» состояние контакта и последовательное замыкание/размыкание • «Дребезжание» контактов
Электромеханические реле • Устройство реле • Контакторы • Реле с задержкой времени • Защитные реле • Твердотельные реле
Релейная логика • «Лестничные» диаграммы • Функции цифровой логики • Разрешающие и блокирующие схемы • Схемы управления двигателем • Отказоустойчивость • Программируемые логические контроллеры (ПЛК)
Булева алгебра • Булева алгебра – Введение • Логическая арифметика • Булевы алгебраические тождества • Булевы алгебраические свойства • Логические правила для упрощения • Примеры упрощения схем • Функция «Исключающее ИЛИ»: вентиль XOR • Законы де Моргана • Преобразование таблиц истинности в логические выражения
Карты Карно • Карты Карно – Введение • Диаграммы Венна и множества • Булевы соотношения на диаграммах Венна • Преобразование диаграмм Венна в карты Карно • Карты Карно, таблицы истинности и логические выражения • Упрощение логики с помощью карт Карно • Бо́льшие карты Карно с 4-мя переменными • Минтермы и макстермы в реализациях • Обозначения сумм и произведений • Поля «безразличия» на картах Карно • Бо́льшие карты Карно с 5-ю и 6-ю переменными
Функции комбинационной логики • Функции комбинационной логики – Введение • Неполный сумматор • Полный сумматор • Декодер • Кодер • Демультиплексоры • Мультиплексоры • Совместное использование множественных комбинационных схем
Мультивибраторы • Цифровая логика с обратной связью • SR-защёлка • Вентильная SR-защёлка • D-защёлка • Защёлки с запуском по фронту сигнала: триггеры • JK-триггер • Триггеры с асинхронными входами • Моностабильные мультивибраторы
Схемы последовательностей • Двоичная счётная последовательность • Асинхронные счётчики • Синхронные счётчики • Конечные автоматы
Сдвиговые регистры • Сдвиговые регистры – Введение • Сдвиговые регистры: последовательный вход, последовательный выход (SISO) • Сдвиговые регистры: параллельный вход, последовательный выход (PISO) • Сдвиговые регистры: последовательный вход, параллельный выход (SIPO) • Универсальные сдвиговые регистры: параллельный вход, параллельный выход (PIPO) • Кольцевые счётчики
Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразования • Цифро-аналоговые (ЦАП) и аналого-цифровые (АЦП) преобразования – Введение • ЦАП R/2nR: цифро-аналоговый преобразователь с двоично-взвешенным входом • ЦАП R/2R: (цифро-аналоговый преобразователь) • Параллельные АЦП • Цифровые ступенчатые АЦП • АЦП с последовательным приближением • Отслеживающий АЦП • Скатные (интегрирующие) АЦП • Дельта-сигма АЦП • Практические аспекты схем АЦП
Цифровая связь • Цифровая связь – Введение • Сети и шины • Потоки данных • Типы электрических сигналов • Оптическая передача данных • Топология сети • Сетевые протоколы • Практические аспекты цифровой связи
Цифровое хранилище (память) • Почему «цифровое»? • Понятия и концепции цифровой памяти • Современная немеханическая память • Устаревшие немеханические технологии памяти • Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) • Память с движущимися частями: «Приводы»
Принципы цифровых вычислений • Двоичный сумматор • Таблицы поиска • Конечные автоматы • Микропроцессоры • Микропроцессорное программирование
Справочные материалы
Полезные уравнения и коэффициенты пересчёта • Уравнения и законы для цепей постоянного тока • Правила последовательных цепей • Правила параллельных цепей • Эквивалентные значения компонентов в последовательных и параллельных цепях • Уравнение ёмкости конденсатора • Уравнение катушки индуктивности • Уравнения постоянной времени • Уравнения цепей переменного тока • Уравнения для децибел • Метрические приставки и преобразования единиц измерения
Цветовая маркировка • Цветовая маркировка резисторов • Цветовая маркировка проводки • Инфографика цветовой маркировки проводки
Таблицы проводников и диэлектриков • Таблица калибров медной проволоки • Таблица допустимых нагрузок для медного провода • Коэффициенты удельного сопротивления • Таблица температурных коэффициентов сопротивления • Критические температуры для сверхпроводников • Диэлектрическая прочность изоляторов
Справочник по алгебре • Основные алгебраические тождества • Основные свойства арифметики • Свойства степеней • Извлечение корней • Важные константы • Логарифмы • Формулы сокращённого умножения • Квадратное уравнение • Прогрессии • Факториалы • Решение систем уравнений: метод подстановки и метод сложения
Справочник по тригонометрии • Тригонометрия прямоугольного треугольника • Тригонометрия произвольного треугольника • Тригонометрические формулы • Гиперболические функции
Справочник по исчислению • Формулы вычисления пределов • Производная числа • Общие производные • Производные показательных функций с основанием e • Производные простых тригонометрических функций • Правила вычисления производных • Первообразная (неопределённый интеграл) • Общие первообразные • Первообразные показательных функций от числа e • Правила вычисления первообразных • Определённые интегралы и основная теорема исчисления • Дифференциальные уравнения
Использование программы SPICE для моделирования электрических схем • Программа моделирования электрических цепей SPICE — Введение • История программы SPICE • Основы программирования в SPICE • Интерфейс командной строки • Компоненты электрических схем • Опции для проведения анализа • Странные особенности программы SPICE • Примеры электрических цепей и списков связей
Устранение неполадок – теория и практика • Вопросы, которые следует задать, прежде чем продолжить • Общие советы по устранению неполадок • Конкретные методы устранения неполадок • Вероятные сбои в проверенных системах • Вероятные сбои в непроверенных системах • Возможные ментальные ловушки
Схематические обозначения элементов цепи • Провода и соединения • Источники питания • Типы резисторов • Типы конденсаторов • Катушки индуктивности • Взаимные катушки индуктивности • Переключатели с ручным управлением • Управляемые процессом переключатели • Переключатели с электрическим приводом (реле) • Соединители • Диоды • Биполярные транзисторы • Переходные транзисторы с полевым эффектом (JFET) • Транзисторы с полевым эффектом с изолированным затвором (IGFET или MOSFET) • Гибридные транзисторы • Тиристоры • Интегральные схемы • Электронные лампы
Периодическая таблица химических элементов • Таблица Менделеева
Эксперименты
Введение • Электроника как точная наука • Обустраиваем домашнюю лабораторию
Основные концепции и испытательное оборудование • Использование вольтметра • Использование омметра • Очень простая схема • Использование амперметра при измерении силы тока • Закон Ома • Нелинейное сопротивление • Рассеяние мощности • Цепь с переключателем • Эксперимент по электромагнетизму • Эксперимент с электромагнитной индукцией
Электрические цепи постоянного тока • Электрические цепи постоянного тока – Введение • Последовательные источники питания • Параллельные источники питания • Делитель напряжения • Делитель тока • Потенциометр как делитель напряжения • Потенциометр как реостат • Прецизионный потенциометр • Ограничение диапазона реостата • Термоэлектричество • Мультиметр своими руками • Чувствительный детектор напряжения • Потенциометрический вольтметр • 4-проводное измерение сопротивления • Простейший компьютер • Картошка-батарейка • Зарядка и разрядка конденсатора • Индикатор скорости изменения
Электрические цепи переменного тока • Электрические цепи переменного тока – Введение • Трансформатор – блок питания • Сборка трансформатора • Переменный индуктор • Чувствительный аудиодетектор • Обнаружение магнитных полей переменного тока • Обнаружение электрических полей переменного тока • Альтернатор – автомобильный генератор • Асинхронный двигатель • Асинхронный двигатель побольше • Фазовый сдвиг • Погашение звука • Музыкальный синтезатор как генератор сигналов • ПК-осциллограф • Анализ волновых сигналов • Колебательный контур • Сигнальная связь
Дискретные полупроводниковые схемы • Дискретные полупроводниковые схемы – Введение • Коммутирующий диод • Полупериодный выпрямитель • Двухполупериодный мостовой выпрямитель • Двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом • Цепь «выпрямитель/фильтр» • Регулятор напряжения • Транзистор как переключатель • Датчик статического электричества • Датчик импульсного света • Повторитель напряжения • Усилитель с общим эмиттером • Многокаскадный усилитель • Как построить схему токового зеркала • JFET – регулятор тока • Дифференциальный усилитель • Простой операционный усилитель • Аудио осциллограф • Ламповый аудио усилитель
Аналоговые интегральные схемы • Аналоговые интегральные схемы – Введение • Компаратор напряжения • Прецизионный повторитель напряжения • Неинвертирующий усилитель • Высокоимпедансный вольтметр • Интегратор • Аудио осциллограф на таймерной схеме 555 • Наклонный генератор на таймерной схеме 555 • ШИМ-контроллер мощности • Аудиоусилитель класса B
Цифровые интегральные схемы • Цифровые интегральные схемы – Введение • Основная функция вентилей • SR-защёлка на основе вентилей «ИЛИ-НЕ» • SR-защёлка на основе вентиля «И-НЕ» с входом разрешения • SR-триггер на основе вентиля «И-НЕ» • Светодиодный секвенсор • Простейший кодовый замок • 3-битный двоичный счётчик • 7-сегментный дисплей
Таймерные схемы 555 • Интегральный таймер 555 • Триггер Шмитта на интегральном таймере 555 • Гистерезисный осциллограф на интегральном таймере 555 • Моностабильный мультивибратор на интегральном таймере 555 • Минимальное количество комплектующих для КМОП-схемы 555 проблескового прибора длительного действия на красных светодиодах • КМОП-схема 555 проблескового прибора длительного действия на синих светодиодах • КМОП-схема 555 проблескового прибора длительного действия на светодиодах обратного хода • КМОП-схема 555 проблескового прибора длительного действия на красных светодиодах

Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Электроника:Полупроводники/Диоды_и_выпрямители/Схемы_фиксаторов_уровня&oldid=1911637