(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

актер изменения икэ(г) при отпирании транзистора (рис. 3.4, г) иняется зависимости uK3(t) = -Ек + iK(f)Rl(. n°r момент времени ts действие входного отпирающего импульса жения заканчивается. К базе транзистора прикладывается за-НаХшее напряжение UB*.3an (рис. 3.4, а).

С приложением запирающего напряжения ток коллектора и напряге и в течение некоторого интервала времени остаются неиз-т ымиГа транзистор по-прежнему открыт. Создается задержка пираний транзистора. Зто объясняется тем, что к моменту времени / тоанзистор находится в режиме насыщения и при наличии запирающего сигнала ток коллектора поддерживается уходящими из базы в коллектор избыточными носителями заряда (дырками). Только после ухода (рассасывания) избыточных носителей и перехода транзистора в активный режим ток коллектора начинает уменьшаться, а напряжение на коллекторе - возрастать (рис. 3.4, в, г). Помимо ухода избыточных носителей заряда по цепи коллектора их рассасывание осуществляется и по цепи базы за счет протекания обратного тока /б.обр, вызванного запирающим напряжением. Обратный (инверсный) ток базы при этом ограничивается сопротивлением RB входной

цепи: /б.обр^ с/цх.зап/б-

Время, в течение которого происходит рассасывание избыточного заряда в базе, называется временем рассасывания /р (рис. 3.4, в). Это время пропорционально коэффициенту насыщения s. Следующий затем интервал спадания тока iK определяет время заднего фронта (среза) /с коллекторного тока.

При определении tp и tc необходимо решать уравнение, описывающее изменение заряда в базе. Ввиду пропорциональности заряда в базе току коллектора (базы) процесс, протекающий в транзисторе после момента времени t3, выражается через токи транзистора в следующем виде:

-tj

1ц (О = Рст (б-отп + б.обр) е Рст^б.обр' (3-П)

где т3 - эквивалентная постоянная времени, примерно равная времени жизни неосновных носителей заряда в базе в режиме насыщения, но меньшая постоянной времени т^ (2.79), действительной для активного режима (т^да тр/2).

Выражение (3.11) является уравнением экспоненциальной кривой, показанной в интервале ts - г4 пунктиром (рис. 3.4, в).

Положив в выражении (3.11) t = EJRK = РСтА>. Гр> находим

tv = T?]n Д-ога+в-овР (3.12)

/ 4- / б.гр б.обр

ПрИ Увх.зап = О ТОК /б. обр = О И

= rllns. (3.13)



После выхода транзистора из насыщения ток iK(i) уменьшается, значения /к, также стремясь к - 6ст/й.обР (рис. 3.4, в), т;

1к ф = (к + Рст^б-обр)е -етб.обр- (3.1

Положив в формуле (3.14) iK = 0, получаем

fe = T3ln - n> + /fl-°ep (3.;

ft. обр

Длительности t$, (р, tc характеризуют быстродействие транзисторного ключа. Как следует из выражений (3.9), (3.12), (З.1., они зависят от частотных свойств используемого транзистора и па$ метров импульса базового тока. Порядок их величин составляет долей единицы до единиц микросекунды.

В настоящее время широко используется (особенно в интегральнь микросхемах) ключевой режим работы кремниевых транзисторов ти% п-р-п. ?

По построению и характеру работы ключевая схема на транзист ре типа п-р-п аналогична схеме рис. 3.3, а. Отличие заключается противоположных полярностях напряжения питания Еа и отпира щего напряжения £/вх.0тп, а также в противоположных направл ниях токов базы, эмиттера, коллектора.

Кремниевые транзисторы, в частности типа п-р-п, имеют доволг но малый тепловой ток /к0. Влияние тока /к0 в выходной и входно цепях закрытого транзистора пренебрежимо мало. По этой причин, запирание этих транзисторов осуществимо при £/Вх.3ап= бэ = 0. Эт особенность кремниевых транзисторов дает важное практическое пр имущество - возможность исключить дополнительные источники з пирающего напряжения в базовых цепях, необходимые для гёрмание вых транзисторов.

§ 3.3. ИМПУЛЬСНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ. КОМПАРАТОРЫ. ТРИГГЕР ШМИТТА

Интегральные операционные усилители находят широкое приме-* нение в импульсной технике. Уровни входного сигнала ОУ в импульсном режиме работы превышают значения, соответствующие линейной области амплитудной характеристики (см. рис. 2.41). В связи с этим выходное напряжение ОУ в процессе работы определяется либо напряжением t/выхшах, Либо Шихтах-

Работу ОУ в импульсном режиме рассмотрим на примере компаратора, осуществляющего сравнение измеряемого входного напряжения (ивх) с опорным напряжением (Uoa). Опорное напряжение представляет собой неизменное по величине напряжение положительной или отрицательной полярности, входное напряжение изменяется во времени. При достижении входным напряжением уровня опорного напряжения происходит изменение полярности напряжения на выходе ОУ, например с UtUXmax на и~ВЫХтах. При Uoa = 0 компа-



ратор осуществляет фиксацию момента перехода входного наппя* йя рез нуль. Компаратор часто называют нуль-органом посколь ку его переключение происходит при иш ~ U ~о П0СК0Ль-Компараторы нашли применение в системах автоматического уппая ления и в измерительной технике, а также для построения различных узлов импульсного и цифрового действия (в частности ан?япгГ?1 JoBbix и цифро-аналоговых преобразователей) аналого-циф-


Рис. 3.5. Схема компаратора на операционном усилителе (а), его передаточная характеристика (б), схема компаратора с входными делителями напряжения (в)

Простейшая схема компаратора на операционном усилителе приведена на рис. 3.5, а. Ее характеризует симметричное подключение измеряемого и опорного напряжений ко входам ОУ. Разность напряжений ивх - Uon является входным напряжением и0 ОУ, что и определяет передаточную характеристику компаратора (рис. 3.5, б). При

иьх<. U0n напряжение и0< 0, в связи с чем и

рис. 2 41) При и > Uон напряжение и0 > 0 и ывых - £ЛЫхтах.

Изменение полярности выходного напряжения происходит при переходе входного измеряемого напряжения через значение иоа. Ввиду большого значения коэффициента усиления ОУ это изменение носит ступенчатый характер при ы0 = вХ оП °/г и ИСт04 ники входного и опорного напряжений в схеме рис. З.о, а поменять местами или изменить полярность их подключения, то произойдет инверсия передаточной характеристики компаратора. Условию ивх< < оп будет отвечать равенство ывых = UBbix шах, а условию ывх >

Схема рис. 3.5, а применима тогда, когда измеряемое и опорное напряжения не превышают допустимых паспортных значении входных напряжений ОУ. В противном случае они подключаются к и-У с помощью делителей напряжения (рис. 3.5, в).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.