Деталі й елементи радіоелектронних кіл

Будь-який складний радіоелектронний пристрій складається з обмеженого набору відносно простих деталей, які при з'єднанні утворюють електричні кола. Електричне коло — це сукупність з'єднаних між собою елементів, що забезпечує проходження електричних струмів від джерел до споживачів. В електричному колі кожен елемент або їх сукупність виконує певну функцію. Одні з них (мікрофони, фотодіоди, генератори) є джерелами електричних сигналів, інші їх підсилюють, перетворюють, селектують, нарешті, є й такі, що виконують

Рис. 2.1. Умовні графічні позначення найпоширеніших елементів електричних кіл (а)і позначення на еквівалентних схемах ідеалізованих провідності, індуктивності, ємності, генераторів струму та напруги (б)

функції кінцевих пристроїв (гучномовці, дисплеї, принтери, світлодіоди), в яких електричний сигнал перетворюється на зручну для використання споживачем форму.

Потрібно розрізняти поняття «деталь радіоапаратури» й «елемент електричного кола».

Деталі — це створені з радіотехнічних матеріалів за певною технологією неділимі вироби, якими є резистори, конденсатори, трансформатори, котушки індуктивності, електронні прилади, інтегральні мікросхеми, мікрофони, гучномовці, перемикачі тощо. Для зображення на принципових схемах кожна деталь має своє умовне графічне позначення та літерно-цифрове позначення, встановлене державними і міждержавними стандартами. Найпоширеніші з цих позначень показано на рис. 2.1, а.

Літерно-цифрове позначення деталі, як правило, розташовують праворуч зверху від її умовного графічного позначення, причому літеру та цифру пишуть одним шрифтом. Властивості й умови застосування кожної деталі визначаються її основними параметрами, які вказують на корпусі деталі. Параметрами називають номінальні величини, що визначають умови експлуатації та основні властивості деталі. Наприклад, номінальний опір, точність виготовлення, розсіювана потужність, допустима робоча напруга.

Крім основних параметрів, майже всі деталі мають ще й додаткові, які враховують лише за окремих умов застосування деталі. Наприклад, основним параметром котушки є її індуктивність, але ж котушку намотано дротом, що має власний опір, а її витки утворюють міжвиткову розподілену ємність. Отже, для постійного струму котушка еквівалентна резисторові з активним опором, для струмів низьких і середніх частот вона є послідовним з'єднанням індуктивності й активного опору, а на надвисоких частотах основну роль в ній відіграє міжвиткова ємність. Аналогічно за деяких умов слід враховувати індуктивність виводів, ємності -переходів тощо.

Таким чином, на еквівалентних схемах, призначених для графічного моделювання та теоретичного аналізу властивостей, характеристик і параметрів електричних кіл, показують не їхні деталі, а ідеалізовані елементи, тобто фізичні моделі реальних деталей, що відображують найсуттєвіші їхні властивості за даних умов застосування і діючих у колі сигналів. Властивості будь-яких деталей можна відобразити, користуючись ідеалізованими еквівалентними елементами електричних кіл: електропровідністю , ємністю , індуктивністю та джерелами струму або напруги . Їхні умовні графічні позначення показано на рис. 2.1, б.

У табл. 2.1 наведено найпоширеніші еквівалентні схеми резистора, конденсатора та котушки індуктивності з урахуванням їхніх виводів (наприклад, , ).

Таблиця 2.1

ГРАФІЧНА МОДЕЛЬ	РЕЗИСТОР	КОНДЕНСАТОР	КОТУШКА ІНДУКТИВНОСТІ
ІДЕАЛІЗОВАНИЙ ЕКВІВАЛЕНТ І ЗВ'ЯЗОК МІЖ СТРУМОМ ТА НАПРУГОЮ
ПОВНА ЕКВІВАЛЕНТНА СХЕМА
ЕКВІВАЛЕНТНА СХЕМА НА ДУЖЕ НИЗЬКИХ ЧАСТОТАХ
ЕКВІВАЛЕНТНА СХЕМА НА СЕРЕДНІХ ЧАСТОТАХ
ЕКВІВАЛЕНТНА СХЕМА НА ВИСОКИХ І НАДВИСОКИХ ЧАСТОТАХ

Елементи електричних кіл можуть бути лінійними та нелінійними, зосередженими і розосередженими.

Лінійними називають елементи, вплив яких на сигнали описується лінійними диференціальними рівняннями зі сталими коефіцієнтами. Фізичний зміст цього полягає в тому, що параметри лінійного елемента не залежать від напруги та часу. Для їх аналізу застосовують закон Ома і принцип суперпозиції. До лінійних будемо також відносити лінійно-параметричні елементи, параметри яких залежать від зовнішньої дії (наприклад, мікрофон, провідність якого залежить від звукового тиску на мембрану).

У нелінійних елементах залежність між струмом і напругою не підпорядкована закону Ома, їхні властивості відображують за допомогою нелінійних вольт-амперних характеристик (ВАХ). Типовими прикладами таких елементів є напівпровідникові прилади. В деяких випадках при обмежених амплітудах сигналів нелінійні елементи умовно розглядають як лінійні, тоді їхні властивості описують малосигнальними параметрами.

У схемах радіоелектроніки іноді використовують параметричні елементи, властивості яких залежать від зовнішньої дії. До них належать варикапи, терморезистори тощо.

Залежно від частоти сигналу можна розглянути два крайніх (граничних) випадки: коли довжина хвилі сигналу значно більша за геометричні розміри деталей і коли розміри деталей сумірні з довжиною хвилі сигналу. В першому випадку мають справу з електричним колом із зосередженими параметрами, а в другому — з розосередженими, або розподіленими. Цей випадок переважно розглядається при надвисоких частотах у хвилеводах, кабелях та інших пристроях каналізування інформації.

У радіоелектронних пристроях здебільшого одночасно діють постійні струми і напруги, які визначають робочі режими активних елементів, та змінні струми і напруги різних частот, що є відгуком електричного кола на діючий сигнал. Тому, аналізуючи властивості електричних кіл, будемо намагатися висвітлити такі питання:

● якими елементами та як забезпечуються робочі режими електричного кола;

● як передається сигнал, які зміни і спотворення вносить в нього електричне коло;

● якими мають бути смуга пропускання і динамічний діапазон електричного кола;

● як впливає електричне коло, що аналізується, на роботу тих пристроїв, які йому передують, а також тих, що застосовуються у вигляді навантаження .

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
	\|	Схеми радіоелектронних пристроїв

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.