52. Опишите транзисторные электронные ключи.

Электронные ключи относят к классу нелинейных элементов. Нелинейными элементами электронного ключа являются п/п-вые диоды, транзисторы, нелинейное сопро­тивление которых — величина переменная. В электронных ключах транзисторы работают в ключевом режиме.

Электронный ключ включает и выключает электрические цепи при подаче управляющих сигналов, поэтому режим работы ключа характеризуется одним из двух состояний: «включено» — «выключено».

Рассмотрим работу диодных ключей. Их подразделяют на последовательные и параллельные. В последовательном диодном ключе, схема которого показана на рис. 6.7, а, диод включен последовательно с сопротивлением нагрузки.

Если на входе ключа действует положительное напряжение, то диод открыт, его сопротивление в прямом направлении R_д = R_пр<<R_и и u_вых ≈ u_вх- При этом α = 45°, а на выходе ключа выделяется напряжение той же полярности и примерно одинаковой амплитуды, что и на входе.

Рис. 6.7

При отрицательном входном напряжении диод закрыт, его сопротивление R_д = R_oбр>>R и выходное напряжение u_вых≈ u_вх( R/R_обр) <<. u_вх В этом случае α— α^’≈ О, а напряжение входного сигнала практически полностью падает на диоде u_вых≈0. Если в схеме (рис. 6.7, а) изменить полярность включения диода, то график функции u_вых ≈ ψ(u_вх ) повернется на 180°. При этом будут ограничены сигналы положительной полярности.

Параллельный диодный ключ (рис. 6.7, в) содержит диод, включенный параллельно сопротивлению нагрузки R_н. Предполагая R_н = ∞, нетрудно убедиться, что при подаче на вход ключа положительного напряжения диод открывается (ключ замыкается), его сопротивление становится незначительным и напряжение на диоде (следовательно, на выходе ключа) u_вых = 0. Действие отрицательного напряжения на входе ключа приводит к запиранию диода (ключ разомкнут) и u_вых ≈ u_вх, что видно из передаточной характеристики ключа (рис. 6.7, г). Для ограничения сигналов отрицательной полярности следует полярность включения диода изменить на обратную.