шпоры / СЭАСУ шпора 2

16.Для стабилитронов осн параметрами явл. :

1.U_СТ – напряж. стабилизации – значения напряж. на стабилитроне, при протекании заданного тока стабилизации.

2. J_{СТ MAX} и J_СТMIN – max и min токи стабилизации. J_MAX=P_MAX/U_СТ

3.дифференциальное сопр. – величина определяемая отношением приращения напряжения стабилизации на стабилитроне к вызвавшему его малому приращению тока в заданном диапазоне частот. (R_СТ=dU_СТ/dU_СТ) Этот параметр хар-ет осн. св-ва стабилитрона. Чем он меньше, тем лучше осуществляется стабилизация.

4.Статическое сопр. или сопр. стабилитрона на пост. токе в рабочей точке R_СТАТ=U_СТ/J_СТ

5.Температурный коэффициент напряжения α_СТ=(U_СТ/U_СТ)* T. Он показывает, относит. изменения напряж. стабилизации при изменении температуры окр. среды на один градус при пост. значении тока. Иногда α_СТ выражают в процентах α_СТ=(U_СТ/U_СТ)* T*100%

4 Диоды.

Диод – это эл. «вентиль», т.е. прибор обеспечивающий однонаправленную передачу эл. сигнала. Диод можно считать неуправляемым ключом, кот. не усиливает мощность сигнала.

Классификация и система обозначений приборов.

В основу классификации диодов можно положить различные признаки – вид эл. перехода (точечные и плоскостные),

физ. процессы в переходе (туннельный и лавинно пролетный.),

хар-р преобразования энергии сигнала (светодиод, фотодиод, и др.),

метод изготовления эл. перехода (диффузионные, сплавные и др.), и т.д.

17.Излучающие оптоэлектронные приборы.

При взаимодействии оператора с эл. системами необходимы сведения о работе системы и о значения контролируемых параметров. Для этого служат разнообразные устройства визуального отображения информации (УОИ). В зависимости от решаемой задачи УОИ имеют различную степень сложности. Основу УОИ составляют индикаторные приборы или эл-ты индикации, предназначенные для преобразования эл. сигналов в видимую форму.

Индикаторные приборы удобно классифицировать по физ. явл., на кот. осн. их принципы действия. В соответствии с этим различают следующие виды:

1.накальные индикаторы;

2.электролюминисцентные;

3.эл.-лучевые и ваккумно-люминисцентные индикаторы;

4.газоразрядные;

5. полупроводниковые;

6.жидкокристаллические.

В настоящее время для отображения знаковой информации чаще всего применяются п-п, вакуумно-люминисцентные, и жидкокристаллические индикаторы, для отображения знаковой и графической информации – электронно-лучевые.

Среди перечисленных знакосинтезирующих индикаторов (ЗСИ) п-п занимают особое место. Это объясняется рядом их преимуществ перед др. видами ЗСИ. Осн. из них явл:

1.полная конструктивная и технологическая совместимость с ИС;

2.возможность выпуска ППИ в виде ограниченного кол-ва унифицированных модулей.

18.Особенности п-п индикаторов

Конструктивная и технологич. совместимость ППИ с ИС позволила:

1. повысить интегральную надежность устройств отображения информации за счет применения в них эл. базы, полностью выполненной по п-п технологии;

2. обеспечить устойчивость к жестким механическим и климатическим воздействиям с практически неограниченной долговечностью.

В настоящее время созданы приборы зеленого, желтого, красного свечения, а также индикаторы с управляемым цветом свечения, с возможностью эл. регулировки яркостью свечения, с высоким быстродействием (20..100нс);

3. ППИ не требуют экранировки и не создают помех, у них отсутствует мерцание изображения.

4. Модульность конструкции ППИ обеспечивает возможность их стыковки, т.е. без потери шага в одном или двух измерениях.

5. Модульность исполнения индикаторов гарантирует также высокую степень ремонтопригодности устройств отображения информации.

19.Классификация п-п индикаторов.

ППИ классифицированы по виду отображаемой информации, по виду информационного поля и по способу управления.

по виду отображаемой информации

Единичные индикаторы или светоизлучающие диоды (СИД) состоят из одного эл-та отображения и предназначены в для отображения информации в виде точки или др. геом. фигуры.

Шкальные индикаторы имеют эл-ты отображения в виде правильных прямоугольников и предназначены для отображения информации в виде уровней или значений их величин. Отдельную группу шкальных индикаторов составляют так наз. линейные формирователи изображения в высоконадежных оперативной аэрокосмической информации.

По конструктивному исполнению делятся на:

1. в бес корпусном исполнении;

2. с полимерной герметизацией без светодиода, со светодиодом;

3. в герметичных стеклокерамических корпусах.

Цифровые индикаторы (ЦИ) состоят из эл-ов отображения в виде сегментов и предназначены для отображения цифровой информации и отдельных букв ал

В настоящее время выпускается 150 типов ЦИ. По конструктивному исполнению делятся на следующие группы:

1.бес корпусные монолитные

2.монолитные с полимерной герметизацией;

1. гибридные с различными светопроводами;

2. монолитные в стеклокерамическом корпусе;

3.Среди ЦИ имеются приборы со встроенным управлением

4.Буквенно-цифровые (БЦИ) п-п индикаторы предназначены для отображения букв и цифр, и др. знаков и символов. Единичные эл-ты отображения таких индикаторов сгруппированы по строкам и столбцам.

По конструктивному исполнению делятся на 2 группы:

-монолитной конструкции со светодиодом;

-полая конструкция без светодиода.

Графические (матричные) индикаторы позволяют собирать модули из эл-ов экрана различного размера без потери шага. Графические индикаторы предназначены для отображения любой информации.

Цифровые и буквенно-цифровые индикаторы бывают одно или много разрядные.

Под одноразрядным понимается индикатор, имеющий одно знакоместо, т.е. информационное поле индикатора или его часть необходимая и достаточная для отображения одного знака.

Многоразрядный индикатор имеет несколько фиксированных знакомест.

Цифровые, буквенно-цифовые и шкальные индикаторы могут быть без управления и со встроенными схемами управления.

Условные обозначения п-п индикаторов.

Для современных ППИ существует 2 системы обозначения. Старая система в настоящее время не принимается для вновь разрабатываемых изделий, но поскольку большое кол-во разрабатываемых приборов имеет старую систему обозначения, необходимо ее пояснить система состоит из букв и цифр.

Пример: 3Л102А-фосфид-галлиевый единичный индикатор видимого спектра излучения, промышленного применения, технологическая группа А.

Старая система обозначения давала мало информации об индикаторе, поэтому была разработана новая система обозначений для всех видов знакосинтезируюзих индикаторов.

Система состоит из 8 эл-ов.

Пример: ИПД04А-К – индикатор п-п, единичный промышленного применения, № разработки 4, классификационный параметр А, цвет свечения – красный.

ИПЦ01А-1/7К – индикатор п-п цифровой, промышленного применения, № разработки 1, без встроенного управления, параметр А, одноразрядный семи сегментный, красного свечения.

КИПГ03А-8*8Л – индикатор широкого применения п-п графический, № разработки 3, технологическая группа А, число эл-ов 8 – в строке, 8 – в столбце, зеленого свечения.

ИПВ70А-4/5*7К – индикатор пром. применения, п-п, буквенно-цифровой со встроенным управлением, № разработки 70. технологическая группа А, 4 разрядный с числом эл-ов 5 - в строке, 7 – в столбце, красного свечения.

20.Параметры и хар-ки п-п индикаторов.

Система параметров, наиболее полно описывающая все св-ва и особенности ППИ, делится на 4 группы:

1. Параметры, хар-щие эл-ты системы «оператор-индикатор» и определяющие качество отображения информации и надежность, и восприятие: к данной группе параметров относятся светохнические и эргономичные параметры.

Основной светотехнический параметр – сила света – он зависит от 2 эксплутационных факторов: прямого тока (постоянного и импульсного) и температуры окружающей среды.

С повышением температуры окр. среды до 85⁰С сила света уменьшается на 50-70%. При температуры до –60⁰С сила света увелич. в 1,5-3,5 раза.

К эргономич. параметрам относятся угол обзора индикатора. Под углом обзора понимаю max угол между нормалью к центру информационного поля ППИ и направлением от этого центра к глазу оператора, при кот. обеспечивается безошибочное считывание отображаемой информации при значении силы света или контраста, внешней освещенности и расстояния наблюдения.

На безошибочность считывания влияют многие факторы или прежде всего явл. отношения ширины знака к высоте и шаг между знаками. Оптимальным соотношением явл. 0,6.

Следующий параметр – контраст индикатора, кот. зависит от спектра излучения. У ППИ узкий спектр излучения и они имеют существенно лучший контраст при одинаковой силе света по сравнению с др. индикаторами. Очень важна для восприятия внешняя освещенность.

Одной из важнейших хар-к ППИ явл. цвет свечения. Правильный выбор цветовой гаммы индикаторов в устройствах и спектрах индикации во многом определяет эффективность работы спектра при считывании информации .

Зеленый – все в норме.

2. Параметры, хар-щие ППИ как эл-ты эл. цепи.

Хар-ся той же степенью параметров, что и диоды.

3. параметры, хар-щие устойчивость ППИ к действию внешних факторов.

К ним относятся механические воздействия: вибрационные нагрузки; многократные ударные нагрузки с ускорением; постоянное ускорение.

Климатические воздействия: повышение и понижение температуры, влажность, давление.

ППИ отличается высокой устойчивостью к внешним воздействующим факторам, значение параметров практически не меняется.

4. параметры, хар-щие надежность ППИ.

Один из основных – интенсивность отказов, а также изменение светотехнических параметров в процессе эксплуатации.

21.Выбор режима работы ППИ.

Режим работы ППИ должен быть таким, чтобы требуемые светотехнические параметры для данного ППИ, обеспечивал необходимую надежность, долговечность и допустимую деградацию параметров.

Поскольку все параметры ППИ связаны между собой, то применение ППИ одновременно в нескольких предельных эл. и эксплутационных режимах недопустимо, т.к. при работе в таком режиме не будет обеспечена требуемая надежность. Нельзя работать одновременно, например, при max рассеиваемой мощности и max температуре окр. среды. В частности при работе на max мощности необходимо снижать температуру.

Для многоэлементных ППИ приращение температуры необходимо умножить на кол-во эл-ов индикатора.

ППИ работают также в импульсном и мультиплексном режиме. В этом случае необходимо знать значение прямого импульсного тока. Значение max допустимого импульсного тока ограничивается 2 факторами: max допустимой температурой и амплитудой прямого импульсного тока.

22. Транзисторы.

Транзисторы - управляемый п-п прибор, кот. может работать в эл. сх. как в ключевом, так и в усилительном режимах. Это универсальных прибор интегральных и мощных схем.

классификация и условные обозначения транзисторов.

Биполярные транзисторы изготовляются в дискретном исполнении и в качестве компонентов ИС.

Полевые приборы выполняют те же функции, что и биполярные.

И полевые и биполярные транзисторы управляются зарядом, но передача управляющего заряда осуществляется по разному:

Напряжением – в полевых (через емкость)

Током – в биполярных (через сопротивление)

Система обозначений современных транзисторов основана на их физ. св-вах и конструктивно-технологических принципах. В основу системы положен буквенно-цифровой код.

Условные обозначения биполярных транзисторов, разработанных до 1964 года и выпускаемых до настоящего времени, состоит из 2 или 3 эл-ов.

Рассмотрим систему предельно допустимых параметров, к ней относятся:

1. max мощность, рассеиваемая на коллекторе P_{x max}

коэф. собственного шумастатический коэф. усиления на ходу;J_{k max} – max допустимый постоянный ток коллектора;

J_{э max} - max допустимый постоянный ток эмиттера;

J_{б max} - max допустимый постоянный ток базы.

Max допустимые импульсные режимы приводятся для заданной длительности импульсов t_и.

J _{ки max} - max допустимый импульсный ток коллектора;

J_{эи max} - max допустимый постоянный импульсный ток эмиттера;

J_{к нас max} - max допустимый постоянный импульсный ток коллектора в режиме насыщения;

J_{б нас max} – max допустимый постоянный импульсный ток базы в режиме насыщения.

2. К параметрам предельного напряжения относятся:

U_{э б max} – max допустимое постоянное напряжение эмиттер-база;

U_{к э max} – max допустимое постоянное напряжение коллектор-эмиттер;

U_{к эи max} – max допустимое импульсное напряжение коллектор-эмиттер;

U_{к би max} – max допустимое импульсное напряжение эмиттер-база.

3. Важнейшим параметром предельных режимов явл. предельная мощность:

P_{к max} – max допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора;

P_{к и max} – max допустимая импульсная рассеиваемая мощность коллектора;

P_{и max} – max допустимая импульсная рассеиваемая мощность.

Max допустимые напряжения, ограничиваются пробивными напряжениями соответствующих переходов, maxдопустимые мощность и ток, ограничиваются max температурой перехода и тепловым пробоем

Диапазон работы температур транзисторов, так же как и диодов, определяется температурными св-ми p-n-перехода в свою очередь зависит от температуры окр. среды и от той эл. мощности, кот. рассеивается в переходе в виде тепла.

Для определения влияния рассеиваемой в транзисторе мощности на температуру кристалла вводятся тепловые параметры транзистора, хар-щие его устойчивость при работе в широком диапазоне температур.

t_{к max} – max температура работы транзистора, кот. зависит от max температуры коллекторного перехода.

t_{0 max} – max температура окр. среды, усиливается в результате расчетов и обработки экспериментальных данных работы прибора при различных температурах.

R_{n k} – тепловое сопротивление переход-корпус, кот. показывает, на сколько градусов повысится температура перехода относительно корпуса при рассеивании на переходе заданной мощности.

1. R_{n k} = (t_n – t_r) / P, где t_n – температура перехода, t_k – температура корпуса.

Тепловое сопротивление R_{n k} приводится в справочниках для транзисторов средней и большой мощности, используемых с внеш. теплоотводами.

Для транзисторов малой и средней мощности (а также большой мощности без теплоотводов) приводится обычно тепловое сопротивление переход-окр. среда.(R_{n o}).

В этом случае температура перехода определяется по формуле:

2. t_n = t₀ + P*R_{n o}, где t₀ – температура окр. среды.

С изменением температуры, изменяются все параметры транзистора.

Основными параметрами полевых транзисторов явл. :

1. крутизна хар-ки передачи S=dJ_c / dU_зи , при U_си – const

2. дифференциальное сопротивление стока (канала) на участке насыщения R=dU_си / dJ_c при U_зи – const

В качестве предельно допустимых параметров нормируется: max допустимые напряжения U_{си max}, U_{зи max}; max допустимая мощность стока P_{c max}; max допустимый ток стока – J_{c max}.

25 Выбор транзисторов.

Стандартный транзистор будет выбран верно с учетом следующих требований:

1. транзисторы явл. приборами универсального применения и могут усиленно использоваться в функциональных эл-ах различных классов, их следует применять по назначению, указанному в справочниках.

2. в справочниках приводятся значения параметров для соответствующих оптимальных или предельных режимов эксплуатации. Рабочий режим транзистора в проектируемом устройстве часто отличается от указанных. В этом случае необходимо по формулам и хар-ам определить необходимое значение для выбранного режима.

3. Применение ВЧ транзисторов в НЧ устройствах нежелательно, т.к. они дороги, склонны к самовозбуждению и развитию вторичного пробоя, обладают меньшим эксплутационным запасом.

Эксплутационный запас – это разница между max значением какого-либо параметра и его max допустимым значением.

4. Не допускается превышение max допустимых значений напряжений, токов, температуры, мощности рассеяния. Как правило, транзистор работает более устойчиво при неполном использовании его по напряжению и полном использовании по току.

Для надежной работы транзистора, напряжение на его коллекторе и рассеиваемая на нем мощность должны составлять не более 70-80% от max допустимых значений. Создаваемый тем самым второй эксплуатационный запас предотвращает превышение этими параметрами их допустимых значений при колебаниях, например, питающих напряжений, при переходных режимах, возникающих при вкл. аппаратуры и т.д.

26 Тиристоры.

Тиристор – п-п прибор с 2 устойчивыми состояниями, 3 или более переходов, кот. может переключатся из закрытого состояния в открытое и наоборот. Может выполнять функции преобразователя тока любой формы, ключей генераторов, используется в качестве ЗУ.

Классификация и система условных обозначений тиристоров.

Тиристоры классифицируются по следующим признакам:

1. по кол-ву выводов;

2. по виду выходной ВАХ;

3. по способам вкл. и управления и по др. признакам.

По кол-ву выводов различают:

1. диодные тиристоры, имеющие 3 вывода (2 основных и 1 управляющий);

2. четырех электродные тиристоры, имеющие 4 вывода (2 вх. и 2 вых.).

По виду выходной ВАХ:

1. тиристоры, не проводящие в обратном направлении;

2. тиристоры, проводящие в обратном направлении;

3. симметричные, кот. могут переключатся в открытое состояние в обоих направлениях.

По способу выключения:

1. не запираемые;

2. запираемые.

По способу управления:

1)Тиристоры – управляются внеш. эл. сигналом по управляющему электроду;

2) фототиристоры – внеш. оптическим сигналом;

оптотиристоры – внутренним оптическим сигналом.

5. Не следует применять мощные транзисторы там, где можно применить маломощные. Т.к. при использовании мощных транзисторов в режиме малых токов их коэф. передачи по току мал и сильно зависим как от тока, так и от температуры окр. среды. А также уменьшаются массогабаритные и стоимостные показатели аппаратуры.

Необходимо применять транзистор min возможных для данных условий мощности, но так чтобы он при этом не перегревался.

Лучше применять транзистор малой мощности с небольшим теплоотводом, чем большой мощности без теплоотвода.

если нет особых причин применять германиевый транзистор, лучше применить кремневый , т.к. они лучше работают при высоких температурах, имеют более пробивные напряжения и на 1-2 порядка меньше, чем германиевые, обратные токи

6. Коэф. передачи тока базы зависит от тока коллектора и при некотором его значении обычно имеет max напряжение.

Для хорошего усиления на низких частотах желательно выбирать это max значение или близкое к нему по приводимым в справочнике графикам. В др. случаях коэф. передачи тока следует принимать равным указанному в справочнике или среднему арифметич. от min и max значений параметра.