- •Электроника
- •1. Основные понятия электроники
- •1.1. Электронная цепь (схема)
- •1.2. Классификация электронных схем
- •Фильтры
- •2.1. Пассивная дифференцирующая цепь
- •2.2. Пассивная интегрирующая цепь
- •2.3. Полосовой фильтр
- •2.4. Режекторный фильтр
- •2.5. Кварцевый фильтр
- •3. Линии задержки
- •3.1. Цепочечные линии задержки
- •3.2. Коаксиальные линии задержки
- •3.3. Ультразвуковые линии задержки
- •4. Усилители на транзисторах
- •4.1. Схема с общим эмиттером
- •4.2. Схема с общим коллектором
- •4.3. Схема с общей базой
- •4.4. Сравнение схем включения транзисторов и их применение
- •4.5. Дифференциальный усилитель
- •5. Операционные усилители
- •5.1. Основные свойства оу
- •5.2. Инвертирующий усилитель на оу
- •5.3. Неинвертирующий усилитель на оу
- •5.4. Повторитель на операционном усилителе
- •5.5. Инвертирующий сумматор
- •5.6. Активная дифференцирующая цепь
- •5.7. Активная интегрирующая цепь
- •5.8. Логарифмический преобразователь
- •5.9. Антилогарифмический преобразователь
- •6. Компараторы
- •6.1. Двухвходовый компаратор
- •6.2. Одновходовый компаратор
- •6.3. Регенеративный компаратор
- •6.4. Нуль-детектор
- •7. Электронные ключи
- •8. Генераторы гармонических сигналов
- •8.1. Rc-генератор на основе моста Вина
- •8.2. Rc-генератор с использованием двойного т-моста
- •8.3. Rc-генератор на основе фазосдвигающих цепочек
- •8.4. Трехточечные генераторы
- •9. Генераторы импульсов
- •9.1. Ждущий мультивибратор (одновибратор) на оу
- •9.2. Автоколебательный мультивибратор на оу
- •9.3. Мультивибратор в режимах деления частоты и синхронизации
- •9.4. Транзисторный ждущий мультивибратор (одновибратор)
- •9.5. Транзисторный автоколебательный мультивибратор
- •9.6. Мультивибратор на динисторе
- •9.7. Блокинг-генератор
- •9.8. Формирователь импульсов на основе длинной линии
- •9.9. Генератор ударного возбуждения
- •9.10. Генератор линейно изменяющегося напряжения
- •Список рекомендуемой литературы
- •Оглавление
- •Электроника
- •197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5
7. Электронные ключи
Электронные ключи (ЭК) – это схемы, которые либо пропускают сигнал со входа на выход без искажений, либо подавляют его. Иначе говоря, коэффициент передачи ЭК принимает значения 1 или 0 и меняется скачком. Изменение коэффициента передачи происходит под действием дополнительного сигнала, который называют управляющим Uупр. Управляющий сигнал имеет форму прямоугольных импульсов. Графики сигналов на входе и выходе ЭК приведены на рис. 7.1.
Электронные ключи являются аналогами электромеханических реле, причем по большинству эксплуатационных параметров ЭК превосходят реле.
Существуют ЭК двух видов – последовательные (рис. 7.2 а, слева) и параллельные (рис. 7.2 б, справа). Очевидно, что через последовательный ключ сигнал проходит тогда, когда ключ открыт, а через параллельный – наоборот, когда ключ закрыт (при открытом параллельном ключе сигнал уходит на землю и не доходит до нагрузки). Поэтому некоторые параметры ЭК для параллельных и последовательных ключей определяются по разным формулам.
Параметры ЭК:
|
|
а | |
| |
б | |
Рис. 7.1 |
Рис. 7.2
|
2. Коэффициент передачи Кп – параметр, характеризующий потери сигнала при его прохождении через ЭК (в режиме пропускания). Для последовательного ЭК Кп = Uвых.отк/Uвx, для параллельного Кп = Uвых.зак/Uвx. В идеальном ключе потери сигнала отсутствуют и Кп = 1. Определить коэффициент передачи по осциллограмме можно по формуле Кп = а/с (рис. 7.1), которая справедлива как для параллельных, так и для последовательных ЭК.
3. Быстродействие Δt. Под быстродействием понимают время переключения ЭК из одного состояния в другое.
4. Чувствительность ключа – параметр, характеризующий реакцию схемы на управляющий сигнал, он определяется по формуле ΔUупр =Uупр1 –– Uупр2, где Uупр1 – амплитуда управляющих импульсов, при которой обеспечивается Кк = 10 (b = 0,1 а); Uупр2 – амплитуда импульсов при Кк = 1,1 (b = 0,9 а).
Если одиночный ключ работает недостаточно эффективно и обеспечивает недостаточный уровень коэффициента коммутации, то применяют соединение ЭК: ключи соединяют последовательно по основному сигналу и параллельно – по управляющему. При этом коэффициенты коммутации Кк и передачи Кп составного ключа можно определить по формулам: Кк = = Кк1 Кк2; Кп = Кп1 Кп2 (формулы записаны для случая, когда составной ЭК содержит два ключа, с номерами 1 и 2, но могут быть распространены и на случай, когда объединено большее количество одиночных ключей).
На рис. 7.3 приведен пример параллельного транзисторного ключа на биполярном транзисторе.
Транзистор работает в ключевом режиме и переходит из насыщения в отсечку и обратно под действием управляющего сигнала, подаваемого на его базу. Сопротивление RК предотвращает закорачивание источника питания на землю при насыщении транзистора, емкости Cр являются разделительными и обеспечивают развязку электронного ключа с соседними каскадами по питанию. Недостатком как данной схемы, так и всех транзисторных ключей является наличие гальванической связи между цепями основного и управляющего сигналов. Наличие гальванической связи между цепями в транзисторных ЭК является недостатком, который отсутствует у реле, хотя по другим параметрам транзисторные ключи превосходят реле.
Указанного недостатка лишены ЭК на оптронах (оптрон – прибор, объединяющий в одном корпусе светодиод и фотодиод). Пример ключа на оптронах приведен на рис. 7.4.
|
|
Рис. 7.3 |
Рис. 7.4 |