Пред.
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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
3.2. КЛЮЧЕВОЙ РЕЖИМ ТРАНЗИСТОРАОтличительной особенностью импульсных схем является широкое применение электронных ключей. Через идеальный разомкнутый ключ ток не протекает. Напряжение на идеальном замкнутом ключе равно нулю. Наиболее широкое применение в качестве электронных ключевых элементов находят транзисторные каскады, в первую очередь каскад с общим эмиттером (ОЭ). Рассмотрим работу такого каскада (рис. 3.4, а) в ключевом режиме. При рассмотрении воспользуемся графическим методом расчета транзисторных цепей (см. § 2.2). На рис. 3.4, б приведена выходная характеристика транзистора, на которой нанесена нагрузочная линия, пересекающая оси координат в точках В ключевом режиме транзистор может находиться в двух основных состояниях: 1. Состояние (режим) отсечки («ключ разомкнут»). При этом через транзистор протекает минимальный ток.
Рис. 3.4. Транзисторный ключ: а — простейшая схема; б — траектория рабочей точки
Рис. 3.5. Схемы замещения транзистора в режимах отсечки (а) и насыщения (б) Это состояние соответствует точке А на диаграмме рис. Транзистор в режиме отсечки может быть представлен схемой замещения рис. 3.5, а, содержащей только один источник тока Для того чтобы транзисторный ключ находился в разомкнутом состоянии, необходимо выполнить условие отсечки: сместить в обратном направлении эмиттерный переход транзистора или для n-p-n транзистора выполнить условие
Мощность, теряемая в режиме отсечки на транзисторном ключе, 2. Состояние (режим) насыщения («ключ замкнут»). Минимальное напряжение на транзисторе Ток через транзистор ограничен резистором
Физические процессы в транзисторе при малых Режим насыщения достигается уже при
где Для надежного насыщения транзистора необходимо, чтобы условие (3.3) выполнялось при Величина Как и в режиме отсечки, в режиме насыщения мощность, теряемая на транзисторном ключе, При работе транзисторного ключа переключение из открытого состояния в разомкнутое и обратно происходит скачком, потери мощности при этом, как правило, незначительны. Таким образом, работа транзистора в ключевом режиме характеризуется малыми потерями мощности и высоким КПД, что является важным преимуществом по сравнению с полупроводниковыми устройствами, рассмотренными в гл. 2. Часто применяется схема транзисторного ключа, показанная на рис. 3.6, а. При подаче положительного напряжения Рассмотрим пример расчета ключа рис. 3.6, а. Дано: Транзистор с параметрами
Рис. 3.6. Транзисторный ключ с двухполярным питанием (а) и его схемы замещения в режимах отсечки (б) и насыщения (в) Найти 1. Начнем расчет с режима отсечки. Транзистор заменим схемой рис. 3.5, а. Тогда базовая цепь ключа может быть заменена схемой на рис. 3.6, б. Напряжение
Условие отсечки (3 1) можно записать в виде
Наихудшим с точки зрения запирания транзистора является случай, когда
Примем с запасом для более надежного запирания 2. Перейдем к режиму насыщения. Транзистор заменим схемой замещения рис. 3.5, б, тогда базовая цепь схемы ключа сводится к схеме рис. 3.6, е. Ток базы создают источники напряжения
Условие насыщения (3.3) выполняется при
Наихудшим случаем для обеспечения насыщения является
Примем Рассчитывая транзисторный ключ, мы встречаемся с характерной особенностью импульсных схем: несмотря на нестабильность входного сигнала (заданы зоны, в которых осуществляются режимы насыщения и отсечки при любых параметрах схемы), осуществляется надежное функционирование ключа. Схема обладает повышенной устойчивостью к воздействию помех на входе. Широкое применение находят ключи на полевых транзисторах.
Рис. 3.7. Ключ на МДП-транзисторе: а — простейшая схема; б — траектория рабочей точки На рис. 3.7 приведена схема на МДП-транзисторе с встроенным каналом Этот же ток можно записать в виде
где
Для запертого состояния ключа, при котором
|
1 |
Оглавление
|