Ключі на біполярних транзисторах, основи електроакустики
Ключі на біполярних транзисторах
В лінійних схемах потенціал колектора транзистора встановлюється таким, щоб його величина перебувала в межах між напругою живлення + Е і напругою на колекторі в режимі насичення UК НАС. При цьому посилення сигналу здійснюється в околиці встановленої робочої точки.
Відмінною особливістю лінійних схем є те, що величина вхідного сигналу залишається настільки малою, що вихідна напруга лінійно залежить від вхідного і не виходить за межі верхньої і нижньої меж лінійного ділянки характеристики, так як в противному випадку з'явилися б помітні спотворення сигналу.
На відміну від лінійних схем цифрове схеми працюють тільки в двох характерних робочих станах. Ці стани характеризуються тим, що вихідна напруга може бути або більше деякого заданого напруги. або менше заданої напруги причому UL Величини рівнів і залежать тільки від використовуваної схемотехніки. Щоб можна було однозначно інтерпретувати вихідний сигнал, рівні, що лежать між значеннями і. вважаються забороненими. Схема технічні особливості, які визначаються цими вимогами, розглянемо на прикладі транзисторного ключа, представленого на рис. 15.2. Мал. 15.2. транзисторний ключ У схемі повинні виконуватися наступні умови: Мал. 15.3. Паралельний ключ на біполярному транзисторі: a) пряме включення; б) інверсне включення Щоб транзисторная ланцюг була досить низькоомними, необхідно підтримувати струм бази в межах декількох міліампер. Токи колектора і емітера не повинні перевищувати цих значень; при цьому залишкові напруги, відповідні IК = 0 або IЕ = 0, будуть малі. Послідовний ключ. На рис. 15.4 представлена схема послідовного комутатора, виконана на біполярному транзисторі. Щоб перевести цей транзистор в режим відсічення, необхідно докласти негативне керуючу напругу. Воно повинно бути по абсолютній величині більшим, ніж максимальна напруга відсічення. Мал. 15.4. Послідовний ключ на базі насиченого емітерного повторювача Якщо виконується ця умова, то схема виявляється придатною і для позитивного вхідного напруги. При цьому струм емітера IЕ відкритого транзистора буде позитивний, що зменшує напругу зміщення. При певному значенні струму емітера IЕ воно може навіть дорівнювати нулю. В цьому режимі роботи схема являє собою насичений емітерний повторювач. Для керуючого напруги, величина якого лежить в межах від нуля до вхідної напруги (0 Мал. 15.5. Передатна характеристика для позитивних вхідних напруг Послідовно-паралельний ключ. Якщо поєднати насичений емітерний повторювач і паралельний ключ, вийде послідовно-паралельний комутатор, який має в обох робочих станах мале напруга зсуву. Недоліком його є необхідність наявності комплементарних керуючих сигналів. Більш просте управління можна забезпечити, якщо застосувати зображений на рис. 15.6 комплементарний емітерний повторювач, який працює в режимі насичення в обох напрямках. Для цього необхідно забезпечити виконання наступних умов Uупр МАКС> UВХ і Uупр МІН <0. Завдяки низькому вихідному опору в обох режимах схема реалізує високу швидкість комутації вихідної напруги при 0 Мал. 15.6. Послідовно - паралельний ключ