Уменьшению коэффициента

Количество кольцевых сердечников в современной вычислительной машине достигает десятков и даже сотен миллионов штук. Поэтому большое значение имеет уменьшение размеров сердечников. Имеются сердечники с наружным диаметром до 0,3—0,4 мм и с внутренним- диаметром до сотых долей миллиметра. Применение миниатюрных сердечников не только приводит к уменьшению габаритов и массы устройства, но улучшает и другие параметры — повышает быстродействие, уменьшает потребление мощности и т. п. Это объясняется тем, что при одних и тех же амплитудах импульсов тока о уменьшением диаметра увеличивается напряженность возникающего при перемагничивании магнитного поля. Однако изготовление и сборка матриц из сердечников диаметром, менее 1 мм связаны с большими технологическими трудностями, возникающими при прошивке сердечников проводами, их монтаже и др. Эти затруднения существенно уменьшаются при исполь-

При проектировании электрических машин стремятся повысить КПД, т. е. уменьшить потоки тепловой энергии, что приводит к уменьшению габаритов и стоимости машины. В электрических машинах большой мощности т)=98,2%, а в трансформаторах TI= =99,8%. Такими высокими энергетическими показателями обладают только электрические машины большой мощности; микромашины могут иметь КПД всего несколько процентов.

При проектировании электрических машин стремятся повысить КПД, т. е. снизить потоки тепловой энергии, что приводит к уменьшению габаритов и стоимости машины. В электрических машинах большой мощности г = 98,2%, а в трансформаторах т) = 99,8%. Такими высокими энергетическими показателями обладают только электрические машины большой мощности, микромашины могут иметь КПД всего несколько процентов.

вательно, ростом количества дискретных (отдельных) элементов, так и повышением требований к качеству аппаратуры — увеличению надежности и уменьшению габаритов, массы, потребления энергии. Однако с ростом количества дискретных элементов неизбежно уменьшается надежность аппаратуры и увеличиваются ее габариты, масса, потребление энергии. Необходимость преодоления указанного противоречия приводит к совершенствованию элементной базы, конструкций и технологии производства аппаратуры. В соответствии с этим в настоящее время различают четыре так называемых поколения аппаратуры электронной техники.

где mx, F1( 3t—масса, объем и энергопотребление РЭС до использования новых микроэлектронных узлов; w2, V2, Э2— масса, объем и энергопотребление РЭС после использования новых микроэлектронных узлов. Коэффициенты Кт и Kv характеризуют эффективность использования компонентов с повышенной степенью интеграции, а также эффективность миниатюризации механических и электромеханических узлов; коэффициент уменьшения энергопотребления позволяет оценить резервы по уменьшению габаритов и массы РЭС за счет уменьшения габаритов И массы как источников питания, так и систем охлаждения.

Мерой эффективности мероприятий по уменьшению габаритов аппаратуры является плотность монтажа — среднее количество радиоэлементов, умещающееся в единице объема, например в 1 см3.

При создании ЭП стремятся уменьшить потери — потоки тепловой энергии, что приводит к уменьшению габаритов и удешевлению электромеханических преобразователей. Созданы электрические машины с КПД, равным 99 %, а в трансформаторах достигнут КПД, равный 99,8%. Такие высокие КПД являются исключительным техническим достижением. Следует иметь в виду, что высокие КПД имеются в электрических машинах большой мощности. В ЭП небольшой мощности КПД может составлять всего несколько процентов, т. е. большая часть механической или электрической энергии в таких машинах преобразуется в тепло.

Увеличение индукции приводит к уменьшению габаритов трансформатора. Однако, как правило, значения индукции следует выбирать из условия максимальной линейности. Это объясняется тем, что обычная максимальная индукция, выбранная по условиям линейности, оказывается достаточно большой. Дальнейшее ее увеличение, относительно слабо влияя на габариты трансформатора, весьма резко сказывается на его линейности.

Условия работы АД все усложняются, а требования к уменьшению габаритов и массы растут. Поэтому применительно к АД малой мощности при их конструировании и расчете следует обратить внимание на:

На 7.9, в показан вариант фильтра с использованием крутильных колебаний. Преимущество фильтра с крутильными колебаниями по сравнению с фильтрами, в которых используются продольные колебания, состоит в том, что скорость распространения крутильных колебаний примерно на 30 — 40% меньше скорости распространения продольных колебаний, что приводит к уменьшению габаритов фильтра. Добротность резонаторов при крутильных колебаниях выше, чем при продольных. Если у фильтров с продольными колебаниями относительная полоса пропускания пропорциональна квадрату отношения диаметров резонаторов и стержней связи, то у фильтров с крутильными колебани-ями она пропорциональна этому отношению в четвертой степени. Эта особенность позволяет создавать фильтры с крутильными колебаниями для получения узких полос пропускания при использовании резонаторов и деталей связи с мало отличающимся диаметром.

Намагничивающий ток трансформаторов малой мощности в ряде случаев оказывается сравнительно большим и с ним приходится считаться.. Величина намагничивающего тока зависит от базисного размера магнитопровода ( 10.1). При a<4-f-5 см намагничивающий ток достигает больших значений, превосходя нагрузочный ток при очень малых значениях а (г'ог>1). Активная составляющая намагничивающего тока t'oa с ростом а убывает, но ъ меньшей степени, чем г'ог. Поэтому при увеличении размеров трансформатора (за счет увеличения размера а) отношение ioJhr возрастает. Увеличение намагничивающего тока позволяет выбирать большие величины индукции. В свою очередь увеличение индукции приводит к уменьшению габаритов трансформатора. При этом следует иметь в виду, что рост намагничивающего тока приводит к увеличению полного первичного тока, что вызывает увеличение потерь в обмотке и сказывается на росте Температуры перегрева трансформатора. Если перегрев трансформатора окажется выше допустимого, то потребуется увеличивать его габариты. Поэтому существует некоторое оптимальное значение намагничивающего тока, которое используют в качестве одного из* условий огра*

время при неизменной окружной скорости ротора с уменьшением р увеличивается длительность импульса тока в нагрузке. В настоящее время рассматриваются три основных типа активных зон ЭДН: с гладким магнитопроводом, в пазах которого уложена однофазная или многофазная обмотка, с зубчатым (явнополюсным) магнитопроводом и с беспазовым гладким магнитопроводом, на поверхности которого закреплена обмотка ( 6.17, а—в соответственно). Здесь же для этих случаев показан характер изменения магнитных проводимостей рассеяния и взаимной индукции от 9. При неизменных габаритах активных зон наибольшая магнитная проводимость рассеяния при 0 = 0 имеет место в пазовой конструкции магнитопровода ( 6.17, а). Наибольший поток рассеяния замыкается по пазам и с головок зубцов. Для уменьшения пазового потока рассеяния в пазах магнитопровода размещают пластины из высокоэлектропроводного материала, например меди ( 6.18, а). В переходном режиме в пластинах наводятся вихревые токи, препятствующие проникновению через них магнитного потока. Допускается полное экранирование проводников в пазу ( 6.18, 5) с тем условием, что экран, окружающий проводники, должен иметь ограниченную длину, например в пределах осевой длины ЭДН. Однако оба решения задачи являются частичными, так как приводят к существенному уменьшению коэффициента заполнения паза, увеличению тепла,

Это явление, называемое отрицательной обратной связью, приводит к уменьшению коэффициента усиления усилительного каскада. Для его устранения параллельно резистору Rn включают конденсатор С„, сопротивление которого на самой низкой частоте усиливаемого напряжения должно быть во много раз меньше сопротивления резистора RH. При этом условии падение напряжения от тока истока 1„ на цепочке /?и — С„, называемой звеном автоматического смещения, очень небольшое, так что по переменной составляющей тока исток можно считать соединенным с общей точкой усилительного каскада.

Как видим, увеличение сопротивления Кэ приводит к увеличению верхней граничной частоты и одновременному уменьшению коэффициента усиления по напряжению. Это объясняется увеличением глубины отрицательной обратной связи.

С повышением частоты сопротивление 1/со Ск начинает-уменьшаться и при некоторой частоте часть тока, создаваемого генератором, начинает ответвляться в емкость Ск и ток через RB начинает уменьшаться. Это явление равносильно уменьшению коэффициента усиления транзистора, так как полезная выходная мощность умень- • шается с уменьшением тока нагрузки. Следовательно, с увеличением частоты уменьшаются коэффициенты усиления а и В.

Входной управляющий сигнал с ростом частоты возрастает, что -приводит к уменьшению коэффициента усиления транзистора.

На частоте выше /с коэффициент усиления уменьшается на 20 дБ/дек, что соответствует уменьшению коэффициента усиления в два раза при удвоении частоты. На 2.23 представлена идеализированная АЧХ однополюсного активного фильтра нижних частот. Для получения АЧХ с большей крутизной применяют каскадное соединение простых фильтров.

либо конденсатор С ( 10.12, б). При малых токах, проходящих через дроссель, напряжение на его зажимах изменяется почти пропорционально току (режим ненасыщенного дросселя). При больших напряжениях увеличение магнитной индукции приводит к уменьшению коэффициента магнитной проницаемости стали. Индуктивность дросселя и его сопротивление переменному току уменьшаются. Дальнейшее увеличение напряжения на входе практически не приводит к увеличению напряжения на зажимах дросселя. Такой дроссель называют насыщенным.

Увеличение числа фаз выпрямителя с трех до шести приводит к уменьшению коэффициента пульсаций с 0,25 до 0,057. Простейшим способом преобразования трехфазного переменного тока в шестифаз-ный является применение силового трансформатора с двумя одинаковыми вторичными обмотками, соединенными в звезду. При этом одна из обмоток должна быть «перевернутой», т. е. фаза напряжений в одной из этих обмоток должна быть сдвинута на 180° относительно фазы напряжений во второй вторичной обмотке ( 5.6, б). Схема шести-фазного выпрямителя показана на 5.6, а, процесс выпрямления представлен на 5.6, в. Все шесть вентилей работают поочередно, по 2л/6 периода каждый. В любой заданный момент времени работает вентиль той фазы, напряжение которой наиболее положительно.

Полоса пропускания ограничивается нижней ш„ и верхней шв граничными частотами, при которых коэффициент усиления отличается от наибольшего на заданную величину. В радиоэлектронике принято считать, что граничная частота соответствует уменьшению коэффициента усиления по сравнению с наибольшим его значением до уровня /(о/л/2 ~ 0,7 Ко по напряжению или току и до уровня 0,5 Ко по мощности.

На низких частотах увеличивается падение напряжения сигнала на емкости разделительного конденсатора и, следовательно, снижается выходное напряжение каскада. Это приводит к уменьшению коэффициента усиления с понижением частоты. Как видно из модели на 18.5, в, функцию внешней нагрузки рассматриваемого предварительного усилителя выполняет эквивалентное входное сопротивление следующего каскада: R3 = = R&2 (-Кб ел + Ябэ сл)/(Я62 + Я6сл + Ябэ сл), где R62 — сопротивление, обеспечивающее требуемый ток базы в исходном режиме следующего транзистора; /?6 сл — сопротивление базы следующего транзистора; Лбэсл — сопротивление эмиттерного перехода следующего транзистора.

Для исключения влияния постоянных напряжений источника сигнала и следующего каскада на режим работы рассматриваемого каскада используются разделительные конденсаторы Ср1 и Ср2. При подаче переменного входного напряжения в цепи канала появляется переменный ток стока, равный току истока (так как ток затвора практически равен нулю). За счет падения напряжения на резисторе Ки от переменной составляющей тока истока переменная составляющая напряжения »3и, усиливаемая транзистором, уменьшается: Изи = мвх~~ги^и- Следовательно, здесь наблюдается явление ООС, приводящее к уменьшению коэффициента усиления каскада. Для устранения ООС параллельно RH включают конденсатор Си, емкостное сопротивление которого на самой низкой частоте усиливаемого напряжения должно быть гораздо меньше сопротивления резистора Кя.