книги из ГПНТБ / Регулирование качества продукции средствами активного контроля

горы, находящиеся в герметичном сосуде с сухим воздухом, сохра­ няют заряд с точностью около 1 % в течение полутора-двух месяцев. Однако при считывании запомненного напряжения всегда происхо­ дит утечка заряда. Для уменьшения этой утечки можно применять специальные электрометрические лампы. При этом устройство с применением электрометрических ламп получается довольно сложным.

Для уменьшения утечки при применении обычных ламп исполь­ зуется способ двухступенчатого считывания [115]. Схема аналоговой запоминающей ячейки (АЗЯ), основанная на этом способе, приве­ дена на рис. 170. Ячейка состоит из двух последовательно вклю-

Рис. 170. Схема аналоговой запоминающей ячейки на двух катодных повторителях

Ключи /Сі и К2 срабатывают на время, необходимое для подзарядки конденсатора С2 . Период между двумя подзарядками в данной схе­ ме регламентируется требованиями по стабильности поддержива­ ния запомненного напряжения и величиной сеточного тока в КП2. Погрешность запоминания при применении этого способа составля­ ет величину порядка 1 В/ч и существенно зависит от качества применяемых радиоламп. Принципиальный недостаток этого метода состоит в том, что ток считывания, хотя и имеет в среднем очень малую величину, не компенсируется. Это ограничивает время запо­ минания.

В результате длительность запоминания при одном и том же токе считывания резко возрастает по сравнению со способом двухсту­ пенчатого считывания.

378

ром СІ компенсирующий конденсатор С2 , предварительно полностью разряженный. Это включение, естественно, не изменит выходного напряжения и сеточного тока іс. Рассмотрим изменение напряжений на этих конденсаторах (Ui и 11% соответственно) во времени. За счет

379

неточного тока эти напряжения (клемма / относительно клеммы 2 •каждого конденсатора) будут изменяться со скоростями:

ром. Однако важно отметить, что на конденсаторе С2 запоминается •величина, пропорциональная интегралу сеточного тока за время Т.

.Эту величину можно использовать для компенсации тока считыва­ ния. Действительно, если теперь, не теряя зарядов с конденсаторов, собрать схему (рис. 171, в) и замкнуть ключ К, напряжение на кон­

380

Первоначально она равна нулю, потом постепенно увеличивается. В момент t = Т погрешность становится равной Лі и происходит ее компенсация. Однако некомпенсированный сеточный ток вызовет

дополнительную погрешность ôi. В момент t = Т + т вновь начина­

частично скомпенсирована. За период компенсации вновь появится

Окончательно на основании выражений (494) — (497) можем за писать

В этом случае время установления максимальной величины за­ поминаемого входного напряжения при емкости конденсатора

382

ся при отключении питания. В этом случае оба конденсатора оказы-

Рис. 173. Иллюстрация режимов работы аналоговой запомина­ ющей ячейки

383

тенциалу сетки У, а напряжение в точке а будет составлять поло­ вину запомненного напряжения. В данном случае оба конденсатора

элементов схемы АЗЯ, а также при построении ее конструкции. При некоторых неисправностях на выходе усилителя может быть нену­ левое напряжение. В соответствии с этим возможна дополнитель­ ная зарядка конденсаторов Су и С2 . Однако во всех случаях при пе­

Важно только предусмотреть, чтобы перевод схемы в режим ком­ пенсации сеточного тока происходил при нормальной работе уси­ лителя.

Функционирование АЗЯ в каждом из рассмотренных выше ре­ жимов осуществляется с помощью схемы управления.

§ 5 1 . ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Ключевые схемы. При реализации законов управления техноло­ гическими процессами в машиностроении зачастую возникает не­ обходимость решения уравнений, в которых одна из входных вели­ чин имеет только два состояния (принимает только два дискретных значения), а вторая может быть дискретной или непрерывной. В этом случае зависимость выходной величины у от двух входных величин Хі и Хг может быть выражена следующим образом:

Реализация функций данного типа осуществляется с помощью аналоговых ключевых схем, которые иногда называют также эле­ ментарными цифро-аналоговыми преобразователями [84].

Идеальный ключ в замкнутом состоянии должен иметь нулевое сопротивление, а в разомкнутом — бесконечно больше. Кроме того, запаздывание при переходе ключа из замкнутого состояния в ра­ зомкнутое должно быть равно нулю.

Простейшую схему ключа можно выполнить на электромагнит­ ном реле. Управляющее напряжение х2 подается на обмотку реле Р.

384

ки. Переключение таких ключей происходит за конечный промежу­ ток времени. Электронный ключ можно строить по последователь­ ной или параллельной схеме. При последовательной схеме ключ включен последовательно в цепь, по которой протекает ток сигнала,

тельно-параллельная схема диодного мостового ключа для комму­ тации положительных и отрицательных напряжений Х\. Управляю­ щее напряжение х2 принимает два значения + U и —U. При х\ > О

диод Д\ закрывается и напряжение Хі не проходит на выход схемы. Если Хі < 0, то работают диоды Д\ и Д'2. Время переключения ди­ одного ключа определяется паразитными емкостями схемы и диодов, временем восстановления диодов, а также сопротивлением коммутируемой цепи.

Учет емкостей диода является сложным, так как они оказыва­ ются существенно нелинейными. Величина емкости диода, к которо­ му приложено обратное напряжен?іе Е, увеличивается с ростом на­ пряжения Е; величина емкости диода в прямом направлении воз­ растает с ростом прямого тока [159]. В технических условиях пара-

метры диода задают для определенных режимов работы. Наиболее эффективными являются транзисторные ключи. В транзисторных ключах ток в цепи управления может быть значительно меньше то­ ка, отдаваемого в нагрузку. Кроме того, в них обеспечивается хоро­ шая электрическая развязка коммутируемых цепей от цепей управ­ ления. Наиболее распространенной является схема ключа с общим эмиттером (рис. 175). При рассмотрении режимов работы транзи­ стора более целесообразно, с точки зрения физических процессов

Рис. 175. Схема транзисторного клю­ ча с общим эмиттером

транзисторов, за независимые переменные принимать не напряже­ ния, а токи. Тогда управляющим сигналом является ток базы, а коммутируемым-—ток коллектора. В ключевом режиме транзистор находится в одном из двух устойчивых состояний. Ключ в области отсечки является разомкнутым, а в области насыщения — замкну­ тым. Если коллекторный и эмиттерный переходы смещены в обратком направлении, транзистор заперт (режим отсечки). Токи в запер­ том транзисторе равны [42, 141]:

336

При £б < 0 оба перехода транзистора смещены в положительном направлении, транзистор открыт. Токи h и /к можно считать задан­ ными внешней схемой:

В режиме насыщения, как следует из характеристик транзистора при увеличении тока базы, ток коллектора остается неизменным, т. е. в режиме насыщения:

h,

Iffl

Рис. 176. Временная диаграмма фор­ мирования фронта выходного тока транзисторного ключа

Процесс замыкания транзисторного ключа состоит из стадии формирования положительного фронта выходного тока и накопле­ ния избыточного заряда в базе, а процесс размыкания ключа — из стадии рассасывания неосновных носителей и формирования отри­ цательного фронта (рис. 176).