Читать онлайн «Электроника в вопросах и ответах». Страница 33

Что такое запоминающие трубки?

Это электронно-лучевые трубки, предназначенные для накопления (запоминания) информации и воспроизведения этой информации по истечении длительного времени (нескольких часов). С этой целью в трубке предусмотрен дополнительный накопительный электрод, на котором электронный пучок образует определенное поверхностное распределение зарядов, представляющее записываемую информацию. В качестве запоминающих трубок используют также электронно-лучевые осциллографические трубки с очень большим временем послесвечения.

Это преобразователи, заменяющие оптическое изображение соответствующим ему электрическим сигналом. Передающие трубки работают на принципе использования явления фотоэмиссии или фотоэлектрической проводимости. Изображение с помощью объектива проектируется на пластину со светочувствительным материалом. Под влиянием света на пластине (мишени) возникает плоское распределение электрических зарядов, соответствующее распределению света и тени в проецируемом оптическом изображении. Электронный пучок, выходящий из электронной пушки передающей трубки в направлении мишени, вызывает последовательное преобразование «зарядного изображения» мишени («изображения», созданного различными электрическими зарядами) в ток, зависящий от этих зарядов, т. е. от света, падающего в данное место мишени. Последовательность преобразования отдельных зарядов в электрический ток задается телевизионной системой. Существуют различные виды передающих трубок. Чаще всего применяют трубки, называемые видиконами или суперортиконами (или ортиконом изображения).

Декадные лампы (декатроны) — лампы тлеющего разряда (газосветные), предназначенные для счета импульсов в десятичном исчислении[19]. Типичная лампа такого типа имеет один анод и девять катодов, расположенных по окружности. Под влиянием подводимых к лампе импульсов возникают разряды, переходящие после каждого импульса на следующий катод. Светящееся пятно указывает цифру, соответствующую числу импульсов.

Это лампы специальной конструкции, используемые в технике сверхвысоких частот для усиления или генерирования колебаний. Их применяют в телевизионных и радиолокационных передающих устройствах большой мощности.

Это полупроводниковый прибор, использующий эффект Холла, основанный на том, что в полупроводниковой пластинке, включенной в электрическую цепь и соответствующим образом расположенной в магнитном поле, возникает напряжение, зависящее от этого поля. Датчики на эффекте Холла применяют для измерения напряженности поля, тока и мощности, а также в качестве усилителей и генераторов.

Это процесс, в результате которого переменное входное электрическое колебание преобразуются в выходное колебание только одного знака (рис. 6.1). Процесс выпрямления используется в устройствах электропитания (блоках питания) и демодуляторах.

Рис. 6.1. Выпрямление синусоидального колебания:

а, в — однополупериодное; б — двухполупериодное

Выпрямление всегда осуществляется при использовании нелинейных элементов, обладающих свойством однонаправленного пропускания электрического тока. Благодаря таким свойствам на выходе выпрямляющего элемента получают ток одного знака.

Применяют полупроводниковые и вакуумные (кенотроны) диоды, газоразрядные диоды (газотроны), тиратроны, кремниевые и селеновые элементы, тиристоры и другие элементы с нелинейными свойствами в зависимости от применения, значений выпрямленных, напряжений и токов, отбираемых нагрузкой. В маломощных электронных устройствах для выпрямления чаще всего применяют полупроводниковые диоды.

Название «выпрямитель» используется прежде всего для схем, преобразующих переменный ток в постоянный. Выпрямителем называется также и сам элемент с однонаправленными свойствами, используемый в процессе выпрямления.

Однополупериодным выпрямителем называется такой выпрямитель, на выходе которого после процесса выпрямления остаются колебания одного знака. Схема однополупериодного выпрямителя, возбуждаемого синусоидальным сигналом, представлена на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Схема одпополупериодного выпрямителя, управляемого синусоидальным напряжением от трансформатора (а) и внешнего источника (б)

Диод включен таким образом, что проводит ток только при положительных полупериодах входного колебания, т. е. когда напряжение на его аноде больше потенциала катода. Среднее значение Ucр колебания, полученного в результате выпрямления синусоидального напряжения с действующим значением U и максимальным значением Um (см. рис. 4.4), равно

Например, при выпрямлении напряжения с действующим значением U = 220 В после выпрямления получаем среднее напряжение Ucр ~= 100 В. В отрицательный полупериод диод не проводит ток и все подведенное к выпрямителю напряжение действует на диоде как обратное напряжение выпрямителя. При изменении направления включения диода он будет проводить в отрицательные полупериоды и не проводить в положительные. Рассматриваемая схема выпрямителя называется последовательной. Название связано с тем, что нагрузка включается последовательно с нелинейным элементом (вентилем).

Двухполупериодным выпрямителем называют такой выпрямитель, в котором после процесса выпрямления остаются участки входного колебания, имеющие один знак. К ним после изменения знака добавляются участки, имеющие противоположный знак. Принципиальная схема двухполупериодного выпрямителя, управляемого синусоидальным сигналом от трансформатора, показана на рис. 6.3.

Рис. 6.3. Схема двухполупериодного выпрямителя, управляемого синусоидальным напряжением от трансформатора

В периоды времени, когда на аноде диода Д1 действует положительное напряжение, на аноде диода Д2 присутствует отрицательное и наоборот. Это происходит потому, что средняя точка вторичной обмотки трансформатора заземлена, и, следовательно, она имеет нулевой потенциал. При положительной полуволне напряжения на вторичной обмотке диод Д1 пропускает ток, а диод Д2 не пропускает. При отрицательной полуволне положительное напряжение действует на диоде Д2, который при этом проводит, а диод Д1, смещенный в обратном направлении, не проводит. Среднее значение напряжения, полученного на выходе двухполупериодного выпрямителя, как легко заметить, в 2 раза больше напряжения, полученного на выходе однополупериодного выпрямителя.

Выпрямитель на мостовой схеме, называемой иногда схемой Гретца, является двухполупериодным выпрямителем с четырьмя диодами, соединенными, как это показано на рис. 6.4.

Рис. 6.4. Двухполупериодная мостовая схема выпрямителя

Когда мгновенная полярность напряжения на вторичной обмотке такая, как это показано на рисунке, то проводит диод Д1, а диод Д2 не проводит. В это же время в другой ветви проводит диод Д3, а диод Д4 не проводит. При этом в один полупериод входного напряжения ток протекает следующим путем: вывод трансформатора, находящийся при отрицательном потенциале («нижний»), диод Д3, нагрузка, диод Д1, вывод трансформатора, находящийся при положительном потенциале («верхний»), В данный момент — это однополупериодный выпрямитель с двумя диодами Д3 и Д1, соединенными последовательно. В следующий полупериод полярность входного напряжения изменяется. Проводят диоды Д2 и Д4 и не проводят Д1 и Д3. Теперь ток течет от верхнего вывода трансформатора через диод Д4, нагрузку и диод Д2 к нижнему выводу трансформатора. Схема также работает как однополупериодный выпрямитель, и ток, текущий, через нагрузку, имеет то же самое направление, что и в предыдущий полупериод. Следовательно, ток течет через нагрузку в течение обоих полупериодов, и в сумме мостиковый выпрямитель работает как двухполупериодный выпрямитель.