Электронные ключи

Министерство Науки и Высшего образования

Республики Казахстан

Республиканское государственное казенное предприятие

Восточно-Казахстанский государственный университет

Кафедра прикладной механики

Реферат на тему:

«Электронные ключи»

Выполнил:

студент группы 4Ж

Антонов А.И.

Усть-Каменогорск

1999 г.

Оглавление.

1. КЛЮЧЕВОЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ЛАМПЫ

2. СТАТИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРНОГО КЛЮЧА

3. ВКЛЮЧЕНИЕ ТРАНЗИСТОРНОГО КЛЮЧА

4. ВЫКЛЮЧЕНИЕ ТРАНЗИСТОРНОГО КЛЮЧА

5. Список литературы

ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ

При работе в импульсных схемах электронные приборы (лампы, транзисторы, тиристоры и др ) имеют два рабочих состояния. В одном из них электронный прибор закрыт, ток через него практически не проходит и его внутреннее со­противление R_i велико; в другом состоянии прибор открыт, ток в выходной цепи имеет заданное значение, а внутреннее сопротивление мало. Переход из одного состояния в другое сопровождается переходным процессом, время которого определяет длительность фронта и среза импульса. Такой режим работы электронного прибора называется ключевым.

1. КЛЮЧЕВОЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ЛАМПЫ

Когда коммутируемая импульсная мощность не превышает де­сятков ватт, в качестве ключевых элементов используются тран­зисторы.

В мощных генераторах импульсов применяют специальные импульсные модуляторные лампы. Двум рабочим состояниям

Рис. 7.1. Анодно-сеточная и сечочная характеристики лам­пы.

Рис. 7.2. Схема ключа на электронной лампе.

электронной лампы соответствуют определенные положения ра­бочей точки на анодно-сеточной характеристике (рис. 7.1). Лампа закрыта (режим отсечки), когда напряжение на сетке u_сет мень­ше порогового U_пор и рабочая точка (точка А) находится на го­ризонтальном участке характеристики. Анодный и сеточный токи лампы при этом практически равны нулю. Когда u_сет > U_пор , лампа открыта. В анодной цепи протекает ток I_a , а если при этом напряжение на сетке положительное, то имеет место сеточный ток I_сет (точка В). Участок характеристики между этими двумя точками нельзя аппроксимировать отрезком прямой линии.

Таким образом, электронная лампа в ключевом режиме ведет себя как существенно нелинейный элемент. Естественно, что при анализе импульсных схем необходимо учитывать эту нелиней­ность.

Чтобы, с одной стороны, учесть нелинейность электронных приборов, а с другой — не усложнять расчет, используют ис­кусственный прием расчета импульсных схем. Сущность его со­стоит в том, что рассматривают процессы в схеме для двух состоя­ний электронного прибора: открытого и закрытого, который пред­ставляется соответствующими эквивалентными параметрами. Вид анодно-сеточной характеристики электронной лампы (ее нелинейность) не имеет существенного значения, поскольку за­кон изменения напряжения или тока при формировании фронта и среза импульса не является главным. Определяющей является длительность переходного процесса, которая должна быть минимальной.

В режиме отсечки участки схемы, к которым подключены сет­ка и анод лампы (рис. 7.2), представляются разомкнутыми. В отк­рытом состоянии анодная цепь заменяется эквивалентным резис­тором, сеточная цепь также представляется эквивалент­ным резистором.

Длительность перехода лампы из открытого состояния в за­крытое и обратного перехода определяется временем изменения напряжения на электродах, которое в основном зависит от пос­тоянной времени цепей перезарядки межэлектродных емкостей. Инерционность электронного потока лампы при анализе переходного процесса обычно не учитывают, так как время пролета электронами между электродного простран­ства составляет доли наносекунды. Поскольку длительность фронта и среза импульсов, генерируемых схемами с модулятор­ными лампами, гораздо больше этого времени, такое допущение правомерно.

2. СТАТИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРНОГО КЛЮЧА

Рис. 7.3. Схема транзисторного ключа с общим эмиттером

В силу ряда неоспоримых преимуществ (отсутствие накала, ма­лые габариты, малая потребляемая мощность, высокая надеж­ность) транзисторы полностью заменили электронные лампы в ма­ломощных импульсных схемах. Более того, использование тран­зисторов позволило создать такие схемы, реализация которых с помощью ламп принципиально невозможна. В импульсных схемах используются германиевые и кремниевые, биполярные и полевые транзисторы. В дальнейшем будем рассматривать схемы на кремниевых транзисторах n-p-n-типа, поскольку они наиболее широко применяются.

В большинстве случаев используют транзисторный ключ с общим эмиттером (ОЭ), в котором нагрузочный резистор включен в коллекторную цепь (рис. 7.3). (Если в схеме используется

не п-р-п-, а p-n-p-транзистор, то на коллектор подается отрица­тельное напряжение.) Напряжения и токи, соответствующие за­крытому и открытому состояниям транзистора, могут быть опре­делены с помощью входных и вы­ходных статических характеристик транзистора, включенного по схе­ме ОЭ (рис. 7.4).

Режим отсечки. Закрытому состоянию транзистора соответ­ствует режим отсечки, при кото­ром на коллекторном и эмиттер-ном переходах действуют обратные напряжения. Через

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать