Електронні ключі

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Лекція 1  

Тема. Електронні ключі.
План
"1-3" \ n
1.Призначення та параметри електронних ключів
2.Діодние ключі
3.Транзісторние ключі

1. Призначення та параметри електронних ключів

Електронні ключі входять до складу багатьох імпульсних пристроїв. Основу будь-якого електронного ключа становить активний елемент (напівпровідниковий діод, транзистор), що працює в ключовому режимі. Ключовий режим характеризується двома станами ключа: "Увімкнено" - "Вимкнено". На малюнку наведено спрощена схема і часові діаграми ідеального ключа. При розімкнутому ключі , , При замкнутому ключі , . При цьому передбачається, що опір розімкнутого ключа нескінченно велика, а опір дорівнює нулю.
E
U вих
E / R
t
U вих
t
i
i
0
0

рис. STYLEREF 1 \ s 1. SEQ рис \ * ARABIC \ s 1 1. Схема, тимчасові діаграми струму і вихідної напруги ідеального ключа.
У реальних ключах струми, а також рівні вихідної напруги, що відповідають станам "Увімкнено" - "Вимкнено", залежать від типу і параметрів застосовуваних активних елементів і перехід з одного стану в інший відбувається не миттєво, а протягом часу, обумовленого инерционностью активного елемента і наявністю паразитних ємностей та індуктивностей ланцюга. Якість електронного ключа визначається наступними основними параметрами:
падінням напруги на ключі в замкнутому стані ;
струмом через ключ в розімкнутому стані ;
часом переходу ключа з одного стану в інший (часом перемикання) .
Чим менше значення цих величин, тим вище якість ключа.

2. Діодні ключі

Найпростіший тип електронних ключів - діодні ключі. В якості активних елементів в них використовуються напівпровідникові або електровакуумні діоди.
При позитивному вхідній напрузі діод відкритий і струм через нього
,
де - Пряме опір діода.
Вихідна напруга
.
Зазвичай , Тоді . При негативному вхідній напрузі струм йде через діод
,
де - Зворотне опір діода.
При цьому вихідна напруга
.
Як правило, і . При зміні полярності включення діода графік функції повернеться на кут навколо початку координат.
U вх
i
R
U вих
U вих
U вих

рис. STYLEREF 1 \ s 1. SEQ рис \ * ARABIC \ s 1 2. Схема і передавальна характеристика послідовного діодного ключа з нульовим рівнем включення.
Наведеної вище схемі відповідає нульовий рівень включення (рівень вхідної напруги, що визначає заперечення або замикання діода). Для зміні рівня включення в ланцюг ключа вводять джерело напруги зсуву . У цьому випадку при діод відкритий і , А при - Закритий і . Якщо змінити полярність джерела , То графік функції придбає вигляд, показаний пунктирною лінією.
E 0
E 0
U вх
R
U вих
U вх
U вих
E 0

рис. STYLEREF 1 \ s 1. SEQ рис \ * ARABIC \ s 1 3. Схема і передавальна характеристика послідовного діодного ключа з ненульовим рівнем включення.
В якості джерела часто використовують резистивний дільник напруги, підключений до загального для електронного пристрою джерела живлення. Застосовуючи змінний резистор як регульований дільник напруги, можна змінювати рівень включення.
Діодні ключі не дозволяють електрично розділити керуючу і керовані ланцюга, що часто потрібно на практиці. У цих випадках використовуються транзисторні ключі.

3. Транзисторні ключі

R б
u вх
R к
+ Е до
u вих
I k1
I до
U до
I б IV
I б III
I б II
I б I
I б = 0
A 2
A 1
I k2
U k1
U k2

рис. STYLEREF 1 \ s 1. SEQ рис \ * ARABIC \ s 1 4. Схема і характеристики режиму роботи ключа на біполярному транзисторі.
Вхідна (керуюча) ланцюг тут відділена від вихідної (керованої) ланцюга. Транзистор працює в ключовому режимі, характеризується двома станами. Перший стан визначається точкою на вихідних характеристиках транзистора, його називають режимом відсічення. У режимі відсічення струм бази , Колекторний струм порівняно з початковим колекторному току, а колекторне напруга . Режим відсічення реалізується при негативних потенціалах бази. Другий стан визначається точкою і називається режимом насичення. Він реалізується при позитивних потенціалах бази. При цьому струм бази визначається в основному опором резистора і , Оскільки опір відкритого емітерного переходу мало. Колекторний перехід теж відкрито, і струм колектора , А колекторне напруга . З режиму відсічення в режим насичення транзистор переводиться під впливом позитивного вхідної напруги. При цьому підвищення вхідної напруги (потенціалу бази) відповідає зниження вихідного напруги (потенціалу колектора), і навпаки. Такий ключ називається інвертує (інвертором). У розглянутому транзисторному ключі рівні вихідного напруги, що відповідають режимам відсічення і насичення стабільні і майже не залежать від температури. Повторює ключ виконують за схемою емітерного повторювача.
Час перемикання ключів на біполярних транзисторах визначається бар'єрними ємностями pn-переходів і процесами накопичення та розсмоктування неосновних носіїв заряду в базі. Для підвищення швидкодії і вхідного опору застосовують ключі на польових транзисторах.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Лекція
25.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Електронні ключі Особливості схемотехніки РТЛ і ДТЛ
Електронні гроші та електронні платежі
Інше - ключі таємниць. ..
Радянська модернізація в антропологічному ключі
Інформаційні бази даних нормалізація зв`язку та ключі
Шолохов м. а. - Втрачені ключі від жіночого щастя
Електронні гроші 2 Електронні гроші
Електронні гроші 2 Електронні гроші
Електронні видання
© Усі права захищені
написати до нас