Транзисторные ключи

Ограничители уровня

Простейшие формирователи импульсов

RL и КС цепи. В элементах энергия не может изменяться скачком, поэтому при приложении к выходу RC цепи, например, прямоугольного импульса (рис. 4б и рис. 5б) имеют место процессы изменения накопленной или накапливаемой энергии, а формирования выходного напряжения

Ограничители уровня изменяют амплитуды входного Uвх напряжения до так называемого порогового уровня, на котором Uвых практически не изменяется. На рисунке

На рис 6 (а,в) изображены простейшие двусторонние ограничители уровней, синусоидального напряжения Uвх, выполненные на диодах.

VD1 и VD2и источниками постоянного тока с ЭДС Е1 и Е2 рис.6(а) или на стабилитронах VC1 и VC2

Ключевое устройство(ключ) служит для переключения цепей нагрузки под воздействием внешних управляющих сигналов и работает в 2-х режимах: включённом или выключенном.

В качестве ключей могут использоваться механические выключатели, электромагнитные реле и электронные, выполненные на транзисторе, диодах и др. электронных устройствах.

Если механический выключатель S (рис. 1а) замкнуть, то его сопротивление RS = 0b напряжение Uвых = 0 (рис. 1б)

Если S разомкнут (в течении интервала времени t1-t2), то его сопротивление RS = бесконечность, а выходное напряжение = напряжению питания, т.е Uвых = Un.

В транзисторном ключе (рис. 1в) при отсутствии сигнала на входе Uвх транзистор VT должен быть закрыт ((Iк.max = Un/Rк, Un на рис.1 д) с выходной характеристикой iк(Uк) транзистора VT при Iб = 0).

При этом напряжение на коллекторах Uвых = Un – Uпор ~ Un (Uпор – пороговое напряжение отпирания транзистора.)

Уровень входного сигнала Uвх1 должен быть таким, чтобы ток базы Iб = Iвх1/Rб обеспечил полное открытие транзистора VT, т.е транзистор должен работать в режиме насыщения. Тогда напряжение Uвых ~ Un – Rkik = Uko~0, т.к сопротивление коллектора в режиме насыщения невелико.

Uвх<Uпор транзистор VT закрыт (Uвых~Un), а при Uвх>Uвх1, Uвых = Uko, где Uko – напряжение на открытом транзисторе.

В реальном электронном ключе при открытом или закрытом состояниях, сопротивления имеют конечные значения, а также наблюдается промежуток времени при спаде, так и при нарастании напряжения Uвых, что ограничивает частоту f = 1/T переключения ключа.

Так, принцип работы транзисторного ключа заключается в его открытии входным сигналом Uвх или в его закрытии и в формировании перепада напряжения Um.

Дата добавления: 2015-05-06