43. Примеры построения д- , т-, rs- триггеров на основе jk- триггера
Триггер JK-типа часто называют универсальным. Это устройства, имеющие входы J и К, у которых нет неопределенного состояния. Если на входы J и К подаются сигналы логической единицы, то состояние JK-триггера меняется на противоположное при каждом новом приходящем импульсе. Другими словами, если входы J и К объединены между собой, то JK-триггер работает как T-триггер. В остальных случаях он функционирует как триггер RS-типа. При этом вход J эквивалентен входу S, а К – входу R. На рис. 1а показана структурная схема простейшего JK-триггера.
Триггер JK-типа универсальным называют потому, что на его основе с помощью несложных коммутационных изменений можно получить RS- D- и
T-триггеры (рис.1, б, в, г).
44. Элементы оптоэлектроники. Управляемые источники света. Фотоприемники и фотоизлучатели
Оптоэлектроникой называют научно-техническое направление, в котором для передачи, обработки и хранения информации используются электрические и оптические средства и методы.
Оптоэлектронными приборами называют устройства, излучающие и преобразующие излучение в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой областях спектра или использующие для своей работы электромагнитные излучения, частоты которых находятся в этих областях.
Основным компонентом оптоэлектроники является «пара с фотонной связью», называемая оптроном. Простейший оптрон представляет собой четырехполюсник, состоящий из трех элементов: источника света 1, световода 2 и приемника света 3 (рис.1).
Для осуществления элементарного преобразования в опто-электронике необходимо иметь управляемый источник света (фотоизлучатель), яркость свечения которого однозначно опре-
деляется электрическим сигналом, а также фотоприемник, сопротивление или ЭДС которого зависит от его освещенности.
Источник, световой поток, или яркость, которого является однозначной функцией электрического сигнала, поступающего на его вход, называют управляемым источником света.
основе работы управляемых излучателей света лежит одно из следующих физических явлений: температурное свечение; излучение при газовой разрядке; электролюминесценция; индуцированное излучение.
К управляемым источникам света относятся:
- лампы накаливания; - газоразрядные источники излучения;
- электролюминесцентные источники света; - инжекционные лазеры.
Фотоприемники предназначены для преобразования светового излучения в электрические сигналы.
качестве фотоприемников могут быть использованы фоторезисторы, фотодиоды, фототиристоры
т. д.
45
45. Светодиоды, фотодиоды, фоторезисторы, фототранзисторы, фототиристоры. Оптроны. Условные графические изображения. Области применения. Основные параметры
1). Светодиод или светоизлучающий диод – полупроводниковый прибор с p-n-переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.
Основные параметры светодиода.
1). Сила света Iυ — световой поток, приходящийся на единицу телесного угла в заданном направлении; выражается в канделах (кд).
2). Цвет свечения или длина волны излучения.
3). Постоянное прямое напряжение— падение напряжения при заданном токе (2—4 В).
4). Угол излучения α – плоский угол, в пределах которого сила света составляет не менее половины ее максимального значения.
5). Характеристики зависимостей: силы света от тока; спектральной плотности излучения Iυ(λ)/ Iυ(λ)max от длины волны и др.
Области применения светодиодов – в уличном, промышленном, бытовом освещении, в подсветке ЖК-экранов, игрушках и т.д.
2). Фотодиод – приѐмник оптического излучения, который преобразует попавший на его фоточувствительную область свет в электрический заряд за счѐт процессов в p-n-переходе.
Основные параметры фотодиода.
1). Энергетические характеристики фотодиода связывают фототок со световым потоком, падающим на фотодиод. 2). Абсолютные и относительные спектральные характеристики.
3). Частотная характеристика показывает изменение интегральной чувствительности при изменении яркости светового потока с разной частотой излучения.
Области применения фотодиодов – в качестве приемников оптического излучения, элементов солнечных батарей и т.п.
3). Фоторезистор – полупроводниковый прибор, изменяющий величину своего сопротивления при облучении светом.
Основные параметры фоторезистора.
1). Вольт-амперная характеристика — это зависимость тока I через фоторезистор от напряжения U, приложенного к его выводам, при различных значениях светового потока Ф
2). Энергетическая характеристика — это зависимость фототока (фоторезистора) от светового потока при U=const. 3). Чувствительность — это отношение входной величины к выходной.
4). Абсолютная и относительная спектральные характеристики — это значения чувствительности в полосе частот. Области применения фотодиодов – как световые датчики в устройствах слежения и автоматики, автоматических и
фотореле в быту, в охранных системах и др.
4). Фототранзистор – оптоэлектронный полупроводниковый прибор, вариант биполярного транзистора.
Основные параметры фототранзистора.
1). Вольт-амперные характеристики.
2). Энергетические и спектральные характеристики.
3). Токовая чувствительность.
4). Коэффициент усиления по фототоку.
5). Ширина полосы пропускания.
Области применения фототранзисторов – используются в качестве фотоприемников и транзисторных оптопарах, для регистрации больших световых сигналов и др.
5). Фототиристоры – оптоэлектронный полупроводниковый прибор, имеющий структуру, схожую со структурой обычного тиристора, но отличающийся от последнего тем, что включается не напряжением, а светом, падающим на тиристорную структуру.
Основные параметры фототиристоров.
Основной характеристикой фототиристора является вольт-амперная характеристика.
Области применения фототиристоров – применяется в управляемых светом выпрямителях и наиболее эффективен в управлении сильными токами при высоких напряжениях.
6). Основным компонентом оптоэлектроники является «пара с фотонной связью», называемая оптроном. Простейший оптрон представляет собой четырехполюсник, состоящий из трех элементов: источника света 1, световода 2 и приемника света 3 (рис.1).
Основные параметры оптронов.
1). Электрическая прочность.
2). Коэффициент передачи тока.
3). Нижняя и верхняя рабочие частоты.
Области применения оптронов – используются как датчики во всевозможных детекторах наличия (например, детектор бумаги в принтере), датчиках конца (или начала), счѐтчиках и дискретных спидометрах на их базе; для гальванической развязки цепей и др.