Стабилизаторы

Многие электротехнические устройства требуют поддержания напряжения на заданном уровне с небольшими отклонениями, т.е. его стабилизации. Общеизвестный пример – телевизор. Есть и другие причины, требующие стабилизации напряжения, а иногда и тока. Так, при повышенном напряжении резко снижается срок службы многих изделий. Другой пример: изменения напряжения изменяют характеристики полупроводниковых приборов, что может расстроить работу ответственных устройств автоматики и вычислительной техники. Наконец, в устройствах контроля технологических параметров часто значение контролируемого параметра преобразуется в пропорциональное ему напряжение, которое сравнивается с опорным напряжением. Ясно, что опорное напряжение не должно изменяться. Можно привести и другие очень важные причины, требующие стабилизации напряжения.

Стабилизация достигается многими способами. Здесь рассматриваются обозначения в схемах наиболее употребительных стабилизаторов.

Рис. 2.10.2 Стабилизаторы

Стабилизатор феррорезонансный (рис. 2.10.2, а) может быть обозначен так же, как трансформатор 1 с нелинейным регулированием. Кроме того, его позиционное обозначение укажет на то, что это стабилизатор.

Если же есть причины, чтобы показать более подробно внутренние соединения, то это может быть сделано, например, так, как показано на рис. 2.10.2, а, поз. 2. Здесь изображены два трансформатора, первичные обмотки которых соединены последовательно (точки, обозначающие начала обмоток, расположены с одной стороны), а вторичные обмотки – встречно (точки расположены с разных сторон). Кроме того, обозначено нелинейное регулирование – ломаная черта.

Стабилизаторы полупроводниковые – стабилитроны (диоды лавинные выпрямительные) односторонний 3 и двусторонний 4 (рис. 2.10.2, б).

Стабилизатор ионный (стабилитрон) показан на рис. 2.10.2, в. Здесь А – анод, К – катод, Г – обозначение газового наполнения.

Упрощенные изображения любых стабилизаторов иллюстрирует рис. 2.10.2, г, где 6 – стабилизатор (буквы SТ, перед которыми нарисована звездочка), 7 – стабилизатор напряжения, на что указывает буква U, 8 – стабилизатор тока (). Обратите внимание: звездочка (*) перед буквенным обозначением указывает на то, что стабилизатор является нелогическим элементом (подробнее в гл. 2.11).

К прямоугольникам подводят столько проводов, сколько требуется в каждом конкретном случае.

2.11 Элементы цифровой техники Основные сведения

Бесконтактные логические элементы первого поколения выполнялись из дискретных компонентов (т.е. из раздельных составных частей, например транзисторов и других изделий) с помощью навесного монтажа на платах с печатным монтажом. Смонтированная плата помещена в пластмассовый корпус и залита компаундом. В настоящее время в основном применяют твердотельные интегральные микросхемы (ИМС).

Но как бы ни были выполнены логические элементы, они строятся по модульному принципу.

Модуль представляет собой конструктивно и функционально законченное изделие, что дает возможность набирать нужную схему из сочетания различных модулей, испытывать каждый модуль отдельно, заменять неисправный модуль исправным и т.д. Модули с логическими элементами подразделяются на ячейки, субблоки и блоки.

Ячейка – минимальный конструктивный модуль, т.е. плата с разъемом, на которой установлены ИМС и раздельные резисторы, конденсаторы и т.п.

Блок – основной конструктивно-функциональный модуль. Он представляет собой законченный функциональный узел, собранный на ячейках.

Логические элементы являются двоичными. Это значит, что в них используются входные (подаваемые на логический элемент) и выходные (снимаемые с логического элемента) сигналы только в двух крайних (предельных) состояниях. Иными словами, двоичные логические элементы дискретны (от лат. diskretus - прерывистый, прерывный, понятие дискретный противоположно понятию непрерывный). Они выполняют (реализуют) только такие функции, при которых либо присутствует, либо отсутствует входной сигнал.

Наличие сигнала характеризуется состоянием «логическая единица» (в дальнейшем 1), а отсутствие сигнала – состоянием «логический нуль» (в дальнейшем 0). Заметим здесь же, что 1 и 0 это не числа, а обозначение состояний.

Вместо слова сигнал часто говорят двоичная переменная, а зависимость выходного сигнала от входного, т.е. зависимость соответствующих двоичных переменных, называют функциональной.

В алгебре логики одно состояние принимается за истинное и обозначается 1, а другое состояние, ему противоположное, в этом случае является ложным и обозначается 0. Например, если «да» истинно (1), то «нет» - ложно (0). Если контакт замкнут, истинно (1), то контакт разомкнут – ложно (0). Если ток проходит истинно (1), то отсутствие тока ложно (0). Если намагничено 1, то размагничено 0.

Заметим, что одно и то же состояние в одном случае может быть принято за истинное, а в другом его же принимают за ложное. Все зависит от того, какое в конкретном случае принято соглашение. Например, в соглашении положительной логики более положительное значение физической величины соответствует состоянию 1. А в соглашении отрицательной логики оно же соответствует состоянию 0.