Вопрос 33 Мультивибраторы, их назначение.

это импульсное устройство предназначенное для генерирования прямоугольных импульсов с заданной амплитудой, длительностью, частотой следования. Часто их называют релаксационными генераторами. Принцип действия основан на перезарядке конденсатора. Мультивибратор может работать в автоколебательном режиме, режиме синхронизации и ждущем режиме. В автоколебательном режиме мультивибратор работает как генератор с самовозбуждением, в режиме синхронизации на мультивибратор действует извне синхронизирующее напряжение, частота которого определяет частоту импульсов, ну а в ждущем режиме мультивибратор работает как генератор с внешним возбуждением

область применения:

Всякого вида устройства мигающего света (елочные, игрушечные, сигнализационные, например в реле указателей поворота автомашин и т. п.), полуавтоматические телеграфные ключи для любительской коротковолновой аппаратуры, автоматические манипуляторы передающих устройств дистанционного управления.

Схема мультивибратора (транзисторный)

Вопрос 34. Назначение и параметры электронных ключей.

Диодный ключ этоэлектронный ключ, вкачествекоммутирующегоэлементавкоторомиспользуется диод.

В состав диодного ключа входят импульсный диод, сопротивление ограничения, дополнительный источник смещения.

Классификация диодных ключей.

1. По способу подключения диода и нагрузки.

• последовательные диодные ключи;
• параллельные диодные ключи.

Принцип действия

Выходное напряжение будет пропорционально входному до тех пор, пока последнее не станет ниже некоторого уровня. После этого выходное напряжение остается постоянным, несмотря на изменение входного напряжения. В целом, принцип действия основан на свойстве диодов односторонней проводимости.

При рассмотрении принципа работы ВАХ диода можно аппроксимировать линейно-ломанной линией, т.е. заменяя диод активным сопротивлением. При прямом напряжении на диоде (когда p-n переход диода смещен в прямом направлении) сопротивление диода R_{VD пр} будет варьироваться от десятков до сотен Ом (10-100 Ом). При подаче обратного напряжения на диод (когда p-n переход диода смещен в обратном направлении) его сопротивление R_{VD обр} будет варьироваться от десятков до сотен кОм (10-100 кОм).

Чем R_{VD пр}< < R_{VD обр}, тем лучше ключевые свойства устройства.

Схемы диодных ключей и их функционирование.

1. Последовательные диодные ключи.

Основным признаком таких схем является последовательное включение полупроводникового диода и сопротивления нагрузки.

Транзисторный ключ — это электронный ключ, в качестве коммутирующего элемента в котором используется транзистор.

Назначение транзисторных ключей.

Транзисторные ключи предназначены для коммутации цепей нагрузки.

Классификация транзисторных ключей.

Транзисторные ключи классифицируются по следующим основным признакам:

1. По виду нелинейного элемента.

1.1. транзисторные ключи на биполярных транзисторах;

1.2. транзисторные ключи на полевых транзисторах.

1. По схеме включения (для схем транзисторных ключей на биполярных транзисторах).

2.1. схемы транзисторных ключей с общим эмиттером;

2.2. схемы транзисторных ключей с общим коллектором;

2.3. схемы транзисторных ключей с общей базой;

2.4. схемы транзисторных ключей ключ-звезда.

3. По состоянию транзистора в открытом состоянии.

3.1. насыщенный (схемы транзисторных ключей с внешним смещением; схемы транзисторных ключей с ускоряющим конденсатором).

3.2. ненасыщенный (схемы транзисторных ключей с диодной фиксацией (нелинейной отрицательной обратной связью).

4. По включению сопротивления нагрузки в цепь транзисторного ключа.

4.1. последовательные схемы транзисторных ключей.

4.2. параллельные схемы транзисторных ключей.

Устройство транзисторных ключей.

Рассмотрим типовые схемы транзисторных ключей.

Рис.

Транзисторный ключ состоит из коммутирующего прибора, нагрузки, источника питания. Иногда коммутирующий элемент и нагрузка могут меняться местами.

Принцип действия транзисторных ключей.

Транзистор работает в ключевом режиме (режим большого сигнала), и может находиться в двух устойчивых состояниях:

1. закрытом состоянии, (режиме отсечки);
2. открытом состоянии. (режиме насыщения).

Активный режим имеет место при переходе из одного статического режима в другой.

Рассмотрим работу различных схем транзисторных ключей более подробно.

1. Назначение и параметры электронных ключей

Электронные ключи входят в состав многих импульсных устройств. Основу любого электронного ключа составляет активный элемент (полупроводниковый диод, транзистор), работающий в ключевом режиме. Ключевой режим характеризуется двумя состояниями ключа: " Включено" – " Выключено". На рисунке приведены упрощённая схема и временные диаграммы идеального ключа. При разомкнутом ключе , , при замкнутом ключе , . При этом предполагается, что сопротивление разомкнутого ключа бесконечно велико, а сопротивление равно нулю.

Рис. 1.1. Схема, временные диаграммы тока и выходного напряжения идеального ключа.

В реальных ключах токи, а также уровни выходного напряжения, соответствующие состояниям " Включено" – " Выключено", зависят от типа и параметров применяемых активных элементов и переход из одного состояния в другое происходит не мгновенно, а в течение времени, обусловленного инерционностью активного элемента и наличием паразитных ёмкостей и индуктивностей цепи. Качество электронного ключа определяется следующими основными параметрами:

падением напряжения на ключе в замкнутом состоянии ;

током через ключ в разомкнутом состоянии ;

временем перехода ключа из одного состояния в другое (временем переключе­ния) .

Чем меньше значения этих величин, тем выше качество ключа.