Семинарно упражнение 5 (29 март - 10 април 2004)

5. Диодни схеми

КОЛЕКЦИЯТА. До тук успяхме да извлечем, построим и дори да "изобретим" общо 36 елементарни градивни схемни блокчета, които събрахме в една колекция. Общата черта на всичките тези устройства е линейната им предавателна характеристика. Днес ще обогатим колекцията си с още 10 пасивни схемни блокчета (дотук стават общо 46), които вече са нелинейни схеми. Ето кои са те:

5.1. Диодът в ролята на еднопосочен вентил. Функционална представа за елемент от типа "вентил". Характеристики на идеален вентил. Полупроводниковият диод като вентил. Опростена волт-амперна характеристика 1.
5.1.1. Последователен диоден ограничител. Приложения: изправител; формировател; "развързващ" елемент; защита срещу неправилно включване. Влияние на праговото напрежение VF на диода и идеи за отстраняването му.
5.1.2. Паралелен диоден ограничител. Приложения: формировател; защита срещу неправилно включване; защита от свръхнапрежение. Влияние на VF и идеи за отстраняването му.

5.2. Диодът в ролята на стабилизиращ напрежението нелинеен елемент. Функционална представа за нелинеен елемент от типа RV. Характеристики на идеален RV елемент. Опростена волт-амперна характеристика II.
5.2.1. Схеми с паралелно свързани RV елементи. Приложения: стабилизатор на (опорно) напрежение; защита от свръхнапрежение на входовете на операционните усилватели; схеми с автоматично превключване на тока (светодиодни индикатори; емитерно свързани схеми; диференциален усилвател, TTL схеми и др.). Влияние на температурата (вреден или полезен е този ефект?). Дискусия 1: Как се правеше добър източник на напрежение в електротехниката)? Какви са неговите недостатъци? Как можем да ги преодолеем като използваме електронни елементи? Дискусия 2: Схема с отрицателна обратна връзка ли е това? Можем ли да си представяме, че е и каква е ползата от това?
5.2.2. Схеми с последователно свързани RV елементи. Приложения: "преместване" на потенциални промени в транзисторните схеми (схема за преднапрежение на push-pull мощно усилвателно стъпало).

5.3. Диодът като нелинеен елемент с логаритмична характеристика. Реална волт-амперна характеристика III. Дискусия: Как най-добре се снема тази характеристика?
5.3.1. Логаритмични преобразуватели.
5.3.1.1 Диоден логаритматор с токов вход и напрежителен изход (D логаритматор). Приложения: градивно блокче за построяване на по-сложни логаритматори. Недостатъци при работа с реален източник на ток и идеи за отстраняването им (виж т. 1.2.1 - търсене на ...).
5.3.1.2. RD логаритматор с напрежителни входове и изходи - построяване от по-елементарните преобразувател напрежение-ток и D логаритматор. Приложения: схеми за компресиране на сигнали. Недостатъци и идеи за отстраняването им.

5.3.2. Антилогаритмични преобразуватели.
5.3.2.1 Диоден антилогаритматор с напреженов вход и токов изход (D антилогаритматор). Приложения: градивно блокче за построяване на по-сложни антилогаритматори. Недостатъци при работа с реален източник на напрежение и идеи за отстраняването им.
5.3.2.2. DR антилогаритматор с напрежителни входове и изходи - сглобяване от по-елементарните D антилогаритматор и преобразувател ток-напрежение. Приложения: схеми за "разширяване" на сигнали. Недостатъци и идеи за отстраняването им.

Ето и обичайното тестче за построяване, което може да ви донесе допълнителни интернет точки.

"Строител" на електронни схеми (нещо като електронен ЛЕГО)