Ключовий режим роботи біполярних транзисторів
Транзистор – один з найбільш розповсюджених елементів безконтактних перемикаючих пристроїв. Він виконує роль ключа, за допомогою якого можна здійснювати перемикання, комутацію різних електричних кіл схеми.
Транзистор в ключовій схемі виконує функцію безконтактного ключа в послідовному колі з резистором RКта джерелом живлення ЕК.
Транзистор, що працює в ключовому режимі, може знаходитися в двох станах: закритому(вимкнутому) і відкритому(замкненому). Якість транзисторного ключа визначається залишковою напругою на транзисторі в відкритому стані, а також залишковим струмом у закритому стані.
Аналіз процесів у схемі транзисторного ключа проведемо графоаналітичним методом, скориставшись побудовою лінії навантаження mn на постійному струмі (рис.87,б) для найпростішої схеми ключа на транзисторі p-n – p (рис.87,а).
Перший стан (точка А1) – режим відсічки здійснюється подачею на вхід транзистора напруги додатної полярності , в цьому випадку потенціал бази буде більшим потенціалу емітера (UБЕ = jБ - jЕ > 0 ® ІЕ = 0 ). Напруга
UКЕ закр = ЕК – ІКБ0RК, де ІКБ0 – зворотний струм колектора. Звичайно ІКБ0RК << ЕК , тому можна прийняти UКЕ закр » ЕК. Умову відсічки транзистора можна записати у вигляді: UБЕ > 0, UБК > 0 – і внаслідок того, що хоч струм, хоч і дуже малий, через опір RК протікає, можемо сказати, що транзистор не забезпечує повного вимкнення кола опору навантаження RК від джерела живлення. Мале значення струму ІКБ0 є одним з критеріїв вибору транзистора для ключового режиму його роботи.
|
|
|
В закритому стані транзистор може знаходитися необмежено довго. Вивести його з цього стійкого стану можна тільки за рахунок зовнішніх впливів, наприклад шляхом подачі на вхід транзистора типу p-n - p імпульсу від’ємної полярності (цим ми відкриваємо емітерний перехід ® відкриваємо транзистор).
 |
Другим стійким станом (точка А2) є режим відкритого стану транзистора (режим насичення). Насичення відбувається у випадку, коли обидва транзисторних переходи знаходяться у відкритому стані. Визначимо необхідні умови для створення відкритого стану транзистора.
При UВХ < 0 струм бази іБ збільшується поступово. Збільшення іБ буде відповідати збільшенню струму колектора і переміщенню робочої точки П з положення А1 вверх по лінії навантаження mn. Напруга транзистора UКЕ при цьому поступово зменшується. Точка А2 при струмі бази ІБ max характеризує “повне” відкриття транзистора. Через транзистор і резистор RК протікає струм ІК = ( ЕК - DUКЕ нас ) / RК, де DUКЕ нас – спад напруги (залишкова напруга) на транзисторі у відкритому стані (насиченому) стані.
|
|
|
Як випливає з вище сказаного, транзистор p-n–p-типу із режиму відсічки в режим насичення переводиться дією від’ємної вхідної напруги. Із збільшенням від’ємної вхідної напруги (потенціалу бази) зменшується вихідна напруга (потенціал колектора), і навпаки. На рис.88 показана залежність струму колектора ІК від струму бази ІБ.
З цього рисунку видно, що характеристика ІК = f( ІБ) має зломи на границях області відсічки (запирання) та насичення. Слід, також , мати на увазі, що при переході транзистора від одного стійкого стану в інший можливі перехідні процеси, які спотворюють форму імпульсних струмів і напруг в колах транзистора.
Логічні елементи
Логічні елементи, їх схематичне позначення. Таблиця істинності
Цифрові електронно-обчислювальні машини (ЕОМ) дозволяють не тільки проводити складні операції, але і виконувати логічні операції, пов’язані з пошуком рішень складних багатофакторних задач, таких, наприклад, як керівництво польотом космічних станцій, вибір найбільш раціональних технологічних процесів на виробництві, переклад з одного язика на інший і т.п.
При всій різноманітності логічних операцій, що виконуються ЕОМ, в основі математичного опису роботи обчислювальних пристроїв лежать достатньо прості положення математичного апарату алгебри логіки, або булевої алгебри.
|
|
|
В булевій алгебрі змінні та їх функції можуть приймати тільки два значення: 0 та1. Над змінними можна робити три основних дії: логічне додавання, логічне множення та логічне заперечення, що відповідає логічним функціям АБО, І, НI.
Логічна функція АБО – логічне додавання (диз’юнкція) позначається
y = х1Vх2 і читається так: логічна функція у приймає значення логічної одиниці (у = 1), якщо логічна змінна х1 або х2 дорівнюють 1.
Логічна функція І – логічне множення (кон’юкція) позначається
у = х1·х2. Цей умовний запис читається так: у = 1 тоді і тільки тоді, коли і х1, і х2 дорівнюють 1.
Логічна функція НІ – логічне заперечення (інверсія) позначається
у = 
і читається так: у не дорівнює х (або у є інверсією х).
Окрім простих логічних операцій використовуються і більш складні. Найважливішими серед них є:
Логічна функція І-НІ – заперечення кон’юнкції (операція Шиффера). Позначається у = х1х2.
Логічна функція АБО-НІ – заперечення диз’юнкції (операція Пірса). Позначається у = х1Vх2.
|
|
|
У відповідності до вище сказаного може бути складена таблиця станів логічних змінних (таблиця істинності).
Схематичне позначення основних логічних елементів наведено на
рис.89.
| Х1 | Х2 | АБО | І | НІ | І – НІ | АБО-НІ |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 96; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!