Реферати фізика електронні ключі

1.Призначення і параметри електронних ключів

Електронні ключі входять до складу багатьох імпульсних пристроїв. Основу будь-якого електронного ключа становить активний елемент (напівпровідниковий діод, транзистор), що працює в ключовому режимі. Ключовий режим характеризується двома станами ключа: "Включено" - "Виключено". На малюнку наведено спрощена схема і тимчасові діаграми ідеального ключа. При розімкнутому ключі. . при замкнутому ключі. . При цьому передбачається, що опір розімкнутого ключа нескінченно велике, а опір дорівнює нулю.

Мал. 1. 1. Схема, тимчасові діаграми струму і вихідної напруги ідеального ключа.

У реальних ключах струми, а також рівні вихідної напруги, що відповідають станам "Включено" - "Виключено", залежать від типу і параметрів застосовуваних активних елементів і перехід з одного стану в інший відбувається не миттєво, а протягом часу, обумовленого інерційністю активного елементу і наявністю паразитних ємностей і індуктивностей ланцюга. Якість електронного ключа визначається наступними основними параметрами:

падінням напруги на ключі в замкнутому стані;

струмом через ключ в розімкнутому стані;

часом переходу ключа з одного стану в інший (часом перемикає між двома контрольними).

Чим менше значення цих величин, тим вище якість ключа.

2.Діодние ключі

Найпростіший тип електронних ключів - діодні ключі. В якості активних елементів в них використовуються напівпровідникові або електровакуумні діоди.

При позитивному вхідній напрузі діод відкритий і струм через нього

,
де - пряме опір діода.

Зазвичай. тоді. При негативному вхідному напрузі струм йде через діод

де - зворотне опір діода.

При цьому вихідна напруга

Як правило, і. При зміні полярності включення діода графік функції повернеться на кут навколо початку координат.

Мал. 1. 2. Схема і передавальна характеристика послідовного діодного ключа з нульовим рівнем включення.

Поступовим зниженням дози відповідає нульовий рівень включення (рівень вхідної напруги, що визначає заперечення або замикання діода). Для зміни рівня включення в ланцюг ключа вводять джерело напруги зсуву. В цьому випадку при діод відкритий і. а при - закритий і. Якщо змінити полярності-ність джерела. то графік функції набуде вигляду, показаний пунктирною лінією.

Мал. 1. 3. Схема і передавальна характеристика послідовного діодного ключа з ненульовим рівнем включення.

Як джерело часто використовують резистивний дільник напруги, підключений до загального для електронного пристрою джерела живлення. Застосовуючи змінний резистор як регульований дільник напруги, можна змінювати рівень включення.

Діодні ключі не дозволяють електрично розділити керуючу і керовані ланцюга, що часто потрібно на практиці. У цих випадках використовуються транзисторні ключі.

3.Транзісторние ключі

Мал. 1. 4. Схема і характеристики режиму роботи ключа на біполярному транзисторі.

Вхідні (керуюча) ланцюг тут відділена від вихідний (керованої) ланцюга. Транзистор працює в ключовому режимі, що характеризується двома станами. Перше стан визначається точкою на вихідних характеристиках транзистора; його називають режимом відсічення. У режимі відсічення струм бази. колекторний струм порівняно з початковим колекторного струму, а коллекторное напруга. Режим відсічення реалізується при негативних потенціалах бази. Другий стан визначається точкою і називається режимом насичення. Він реалізується при позитивних потенціалах бази. При цьому струм бази визначається в основному опором резистора і. оскільки опір відкритого емітерного переходу мало. Колекторний перехід теж відкритий, і струм колектора. а коллекторное напруга. З режиму відсічення в режим насичення транзистор переводиться під впливом позитивного вхідного напруги. При цьому підвищення вхідної напруги (потенціалу бази) відповідає зниження вихідної напруги (потенціалу колектора), і навпаки. Такий ключ називається інвертує (інвертором). У розглянутому транзисторному ключі рівні вихідної напруги, що відповідають режимам відсічення і насичення стабільні і майже не залежать від температури. Повторює ключ виконують за схемою емітерного повторювача.

Час перемикання ключів на біполярних транзисторах визначається бар'єрними ємностями p - n -переходів і процесами накопичення та розсмоктування неосновних носіїв заряду в базі. Для підвищення швидкодії і вхідного опору застосовують ключі на польових транзисторах.

колонка Info

З усіх питань - пишіть листи)

Контактні дані знаходяться в розділі: "Контакти"

Надсилайте Ваші реферати для публікацій

Роботи розміщені на сайті в цілях ознайомлення і не переслідують комерційних цілей

Знайди на BDRip.ru для себе готовий реферат, дипломну, курсову або інший навчальний, науковий матеріал і заощадь свого часу для відпочинку і розваг. Ми намагаємося полегшити навчання і наповнити ваш світ корисними знаннями.

Залишайте нам невеликі текстові повідомлення та побажання на будь-яких сторінках. Ретвіт бажаний @sitesan