Elektrotechnika_1_Skripta
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
ve schématu na Obr. 3.32, ale proudy rezistory s odpory R1 a R2 v původním schématu na
Obr. 3.31. V náhradním obvodu podle Obr. 3.32 jsou to proudy vytékající ze svorek modelů
ekvivalentních proudových zdrojů, jak je v tomto schématu vyznačeno.
Příklad 3.21:
Vypočítejte výstupní napětí U na zátěži napájené třemi paralelně řazenými napěťovými zdroji
podle Obr. 3.33.
Obr. 3.33: Paralelně řazené napěťové zdroje
Obvod má pouze dva uzly, tedy jeden uzel nezávislý (označen 1). Užití metody uzlových
napětí proto povede na řešení jediné rovnice. Na Obr. 3.34 je uveden odpovídající model
s proudovými zdroji a vodivostmi.
Obr. 3.34: Náhradní model s proudovými zdroji
R1
R2
R3
U1
U2
U3
Rz
U
0
1
I1
I2
I3
G1
G2
G3
Gz
1
0
U
Elektrotechnika 1
77
Pro uzel 1 dostáváme jednoduchou rovnici
3
2
1
3
2
1
)
(
I
I
I
U
G
G
G
G
z
+
+
=
+
+
+
.
( 3.49 )
Uvážíme-li, že
i
i
i
i
i
G
U
R
U
I
=
=
,
3
,
2
,
1
=
i
, dostáváme z ( 3.49 ) pro napětí
z
G
G
G
G
G
U
G
U
G
U
U
+
+
+
+
+
=
3
2
1
3
3
2
2
1
1
.
( 3.50 )
Poslední rovnici lze zobecnit pro libovolný počet N paralelně řazených napěťových zdrojů.
Platí vzorec
∑
∑
=
=
+
=
N
i
i
z
N
i
i
i
G
G
G
U
U
1
1
.
( 3.51 )
K témuž výsledku lze dospět také aplikací tzv. Millmanovy věty, o které bude pojednáno
v kap. 3.7.6. Jak uvidíme v předmětu Elektrotechnika 2, právě vztah ( 3.50 ), zapsán ovšem
s admitancemi namísto s vodivostmi, lze s výhodou použít např. při řešení trojfázových
obvodů. Je proto užitečné si tento výsledek pamatovat.
V další části se budeme zabývat případem, kdy obvod obsahuje řízený zdroj proudu.
Uvidíme, že důsledkem je porušení symetrie vodivostní (admitanční) matice. Dále ukážeme,
jak lze i v takovémto případě sestavit vodivostní matici přímo ze zadaného schématu.
Na Obr. 3.35 je nakresleno schéma jednoduchého tranzistorového zesilovacího stupně
se zpětnou vazbou. Bipolární tranzistor NPN má tři elektrody – bázi, kolektor a emitor. Signál
ze zdroje proudu I je přiveden na bázi, zesílený signál je odváděn z kolektoru. Pro správnou
činnost je nutno tranzistoru nastavit vhodný pracovní bod. To zajišťuje zvláštní zdroj
stejnosměrného napětí UCC,. ( Napětí tohoto zdroje bývá několik voltů).
Obr. 3.35: Tranzistorový zesilovací stupeň se zpětnou vazbou
Předpokládáme, že zesilovač zpracovává velmi malý signál, řádově několik milivoltů nebo
desítek milivoltů. V tom případě můžeme provést tzv. linearizaci charakteristik tranzistoru a
zaměnit ho pro účely analýzy obvodu náhradním zapojením. Často stačí použít jednoduché
náhradní schéma, které je nakresleno na Obr. 3.36a. Schéma má tři uzly stejně jako
tranzistor. Mezi bází a emitorem je zapojen rezistor RBE. Proud báze je roven podílu napětí