5.2. Електронні ключі та найпростіші схеми формування імпульсів

Ключ - це елемент, що має два тривалих стани: увімкнутий та ви­мкнутий.

Найближчим запараметрами до ідеального ключа є електромеханіч­ний контакт, що має нескінченний опір в розімкнутому стані і нульовий у замкнутому. В наш час в електронних пристроях у якості ключів найчас­тіше використовують напівпровідникові діоди, транзистори, тиристори.

Схема найпростішого ключа на електромеханічному контакті та часові діаграми його роботи зображені на рис. 5.4.

	и вх '
		І \	\ и вх < t
/7 ; вх	*k- Т 0 "eux ' \ к и \ ем • о
		І І
		/ \	\ L'6ux = l->ex ( 1
	Ключ v^ замкнуто	Ключ \^ розімкнуто

а) б)

Рис. 5.4 - Ключ на електромеханічному контакті (а) і часові діаграми його роботи (б)

Схема одного з найпростіших діодних ключів та його передатна ха­рактеристика зображені на рис. 5.5 - це паралельний діодний ключ-обмежувач знизу.

Для того, щоб виключити зв'язок між вхідним та вихідним колами і забезпечити підсилення, в якості ключа використовують транзистор. Схема транзисторного ключа зображена на рис. 5.6.

5. Імпульсні пристрої

^+Е

я

VD1

Рис. 5.5 Діодний ключ (а) Рис. 5.6 Транзисторний

та його передатна характеристика (б) ключ

Найпростішими колами формування імпульсів (формуючими кола­ми) є диференціюючі та інтегруючі ЛСланцюжки.

(5.5)

У диференціюючого ланцюжка, схема якого зображена на рис. 5.7,a, напруга на виході пропорційна похідній за часом вхідної напруги, як це видно з наступних математичних міркувань. Для ідеального випадку:

тому що

dt ' du_c

(5.6)

= C,

де co=2nF; F - частота; - для імпульсного сигналу

де t.- тривалість імпульсу), C1

Я 1

а)

б)

R,C,<<t,

матимемо

dt

(5.10)

де R,C = T_t - постійна часу.

Часові діаграми роботи диференцію­ючого ланцюжка наведені на рис. 5.7,6 (для трапецеїдальної форми імпульсів) і рис. 5.7,B (для прямокутного імпульсу у випадку коли не виконується умова диференціювання).

У інтегруючого кола, схема якого зображена на рис. 5.8,a, вихідна напру­га пропорційна інтегралу за часом від вхідної. Роботу схеми пояснюють на­ступні математичні міркування:

(5.11)

C

^с"

1 ._А и_вих=и_с = —ji_cdt;

R1

^ивих - R\C\

du_c ~dt

(5.7)

U,

C1

U

а)

и_с=и„-и_м.

Якщо

и_с ~ и_т, и_вих = U_Rl « u^, (5.9)

і забезпечуються умови виконання ланцюжком операції диференцію­вання (а саме:

- для гармонійного сигналу це

1

в) Рис. 5.7 - Диференціюючий

ланцюжок (а) і часові Діаграми його роботи (б), (в)

б)

Рис. 5.8 Інтегруючий ланцюжок