КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине «Общая Электротехника и электроника»
На тему: «Электронный транзисторный ключ на полевом транзисторе»
Содержание
1. Общие сведения об электронных ключах
2. Схемы электронных ключей на полевых транзисторах
3. Принцип действия электронных ключей
4. Применение электронных ключей
4. Литература
1.
Общие сведения об электронных ключах
Ключ – элемент, который под воздействием управляющего сигнала производит различные коммутации (источников питания, активных элементов и т.д.). Электронный ключ является основой для построения более сложных цифровых устройств. При включении активного элемента с общим эмиттером (истоком) ключ выполняет логическую операцию НЕ, т.е. инвертирует входной сигнал.
Ключ имеет два состояния: замкнутое и разомкнутое
.
Рис. 4
Для реализации ключей используют диоды, биполярные и полевые транзисторы.
Время переключения ключей на биполярных транзисторах определяется барьерными емкостями p-n-переходов и действиями скопления и рассасывания неосновных носителей заряда в базе. Для повышения быстродействия и входного сопротивления используют ключи на полевых транзисторах.
2. Схемы электронных ключей на полевых транзисторах
Транзисторный ключ является основным элементом устройств цифровой электроники. Основные особенности транзисторного ключа является обязательным условием понимания принципов работы цифровых устройств.
Схемы ключей на полевых транзисторах с управляющим p-n-переходом и с индуцированным каналом с общим истоком и общим стоком показаны на рисунке:
Рис. 5
Для любого ключа на полевом транзисторе Rн > 10-100 кОм.
Управляющий сигнал Uвх на затворе порядка 10-15 В. Сопротивление полевого транзистора в закрытом состоянии велико, порядка 108-109 Ом.
Сопротивление полевого транзистора в открытом состоянии может составлять 7-30 Ом. Сопротивление полевого транзистора по цепи управления может составлять 108-109 Ом. (схемы "а" и "б") и 1012-1014 Ом (схемы "в" и "г").
1 поколение – с линейной нагрузкой.
2 поколение – с нелинейной нагрузкой.
В качестве нагрузки (вместо ) ставили второй полевой транзистор одинакового типа проводимости.
Рис. 6 Транзисторный ключ на полевом транзисторе с линейной нагрузкой.
3.
Принцип действия электронных ключей
Электронные ключи основаны на работе биполярных транзисторов. Когда на базе транзистора «0» относительно эмиттера, транзистор «закрыт», ток через него не идёт, на коллекторе всё напряжение питания (сигнал высокого уровня — «1»). Когда на базе транзистора «1», он «открыт», возникает ток коллектор — эмиттер и падение напряжения на сопротивлении коллектора, напряжение на коллекторе, а с ним и напряжение на выходе, уменьшается до низкого уровня «0».
В статическом режиме ключ находится в состоянии «включено» (ключ замкнут), либо в состоянии «выключено» (ключ разомкнут). Переключение ключа из одного состояния в другое происходит под воздействием входных управляющих сигналов : импульсов или уровней напряжения. Простейшие ключевые схемы имеют один управляющий вход и один выход.
Основу ключа составляет транзистор в дискретном или интегральном исполнении.
В зависимости от состояния ключ шунтирует внешнюю нагрузку большим или малым выходным сопротивлением. В этом и заключается коммутация цепи, производимая транзисторным ключом.
Основными параметрами ключа являются :
• быстродействие, определяемое максимально возможным числом переключений в секунду ; для интегральных ключевых схем оно составляет миллионы коммутаций ;
• длительность фронтов выходных сигналов ;
• внутренние сопротивления в открытом и закрытом состоянии ;
• потребляемая мощность ;
• помехоустойчивость, равная уровню помехи на входе, вызывающей ложное переключение ;
• стабильность пороговых уровней, при которых происходит переключение ;
• надежность работы в реальных условиях старения радиодеталей, изменения источников питания и т.д.
4. Применение электронных ключей
Электронный ключ служит для переключения непрерывно изменяющихся электрических сигналов. Если ключ находится в состоянии "включено", его выходное напряжение должно по возможности точно равняться входному; если же ключ находится в состоянии "выключено", выходное напряжение должно быть как можно ближе к нулю или, во всяком случае, должно как можно меньше зависеть от входного.
Электронные ключи основаны на работе биполярных транзисторов. Когда на базе транзистора «0» относительно эмиттера, транзистор «закрыт», ток через него не идёт, на коллекторе всё напряжение питания (сигнал высокого уровня — «1»). Когда на базе транзистора «1», он «открыт», возникает ток коллектор — эмиттер и падение напряжения на сопротивлении коллектора, напряжение на коллекторе, а с ним и напряжение на выходе, уменьшается до низкого уровня «0».
Также возможно использование полевых транзисторов. Принцип их работы схож с принципом работы электронных ключей на биполярных транзисторах. Цифровые ключи на полевых транзисторах потребляют меньший ток управления, обеспечивают гальваническую развязку входных и выходных цепей, однако быстродействие их ниже по сравнению с биполярными.
Литература
1. Горбачев Н.Г. Промышленная электроника М. 2001
2. Кудрявцев И.А. Фалкин В.Д. Электронные ключи учебное пособие Самара 2002
3. Семенов Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов - М.: СОЛОН-Р, 2001. - 327с.
4. Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника - М.: Горячая линия - Телеком, 2000. - 768 с.
5. www.
6. Учебно-методический комплекс, раздел «Электроника» 117-118 с.
Другие работы по теме:
Сила тяжести Динамометр
Text Graphics Какова цена деления шкалы динамометра, показанного на рисунке? Какова цена деления шкалы динамометра, показанного на рисунке? Graphics
Электронные ключи
Назначение и параметры электронных ключей. Диодные, транзисторные ключи. Временные диаграммы тока и выходного напряжения идеального ключа. Схема и характеристики режима работы ключа на биполярном транзисторе. Время переключения ключей на транзисторах.
Изучение работы полевого транзистора
Принцип работы полевого транзистора. Стоковые характеристики транзистора. Причина насыщения в стоковой характеристике полевого транзистора. Устройство полевого транзистора с управляющим p-n-переходом. Инверсия типа проводимости.
Основные принципы генерирования электромагнитных волн
[Год] [Введите название организации] Directx Введите название документа [Введите аннотацию документа. Аннотация обычно представляет собой краткий обзор содержимого документа. Введите аннотацию документа. Аннотация обычно представляет собой краткий обзор содержимого документа.]
Усилительные каскады в области высоких частот
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ (технический университет) Кафедра Электроники и электротехники Доклад Тема: “ Усилительные каскады в области высших частот”
Расчет усилителя на транзисторе
Министерство образования РФ Уральский Государственный Технический Университет Кафедра Автоматика и управление в технических системах РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ
Расчет усилителя на биполярном транзисторе
Расчетно-графическая работа по курсу электроники. Расчет однокаскадного усилителя. Вариант №25. Задание: Требуется рассчитать однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе, схема которого приведена ниже. В этой схеме тип транзистора определяется полярностью заданного напряжения.
Генератор на микросхеме
Функциональный генератор, описываемый в этой статье, построен на микросхеме КР580ГФ24, предназначенной для тактирования микропроцессора КР580ВМ80. К достоинствам генератора относится способность работать на частотах до 20 МГц, при этом хорошая форма треугольного напряжения сохраняется до частоты примерно 5 МГц.
Электроный документ
Для эффективного управления процессами на предприятиях и в организациях необходима эффективная система электронного документооборота. Документы являются основным информационным ресурсом предприятий и организаций. Документооборот - это непрерывный процесс движения документов, который отражает деятельность предприятий и позволяет оперативно управлять производственными процессами на предприятии.
Инжектор
Автор: Шаламов В.Т. {Начальнику прииска тов. А. С. Королеву} начальника участка "Золотой ключ" {Кудинова Л. В.} РАПОРТ Согласно Вашему распоряжению о предоставлении объяснений по поводу шестичасового простоя 4 бригады з/к з/к, имевшего место 12 ноября с. г. на участке "Золотой ключ" вверенного Вам прииска, доношу:
Низкочастотный усилитель напряжения
Расчет элементов усилителя напряжения низкой частоты Амплитуда входного сигнала 1 мВ Сопротивление генератора входного сигнала 5 кОм Амплитуда выходного сигнала 5 В
Расчет слухового аппарата
1 Электрический расчёт усилителя на биполярном транзисторе И с х о д н ы е д а н н ы е : 1 Напряжение источника питания Еист=2,5В; 2 Амплитуда напряжения на нагрузке , равная амплитуде входного напряжения следующего каскада UH=0.2В;
Коммутаторы аналоговых сигналов. Устройство и принцип действия
Устройство коммутаторов аналоговых сигналов. Сущность коммутации сигналов - метода, с помощью которого сигналы, поступающие от нескольких источников, объединяются в определенном порядке в одной линии. Многоканальные, матричные коммутаторы, мультиплексоры.
Низкочастотный усилитель напряжения
Расчет элементов усилителя напряжения низкой частоты по заданным параметрам. Расчет усилительного каскада на транзисторе структуры p-n-p, включенного по схеме с ОЭ по постоянному току (1-ый и 2-ой каскад). Методика определения емкостей элементов.
Элементы ИМС на МДП-транзисторах и КМОП-транзисторах
Построение и анализ работы схем элементов интегральных микросхем средствами Electronics WorkBenck. Обработка информации цифровых устройств с помощью двоичного кода. Уровень сигнала на выходах управляющих транзисторов, перевод их в закрытое состояние.
Полевые транзисторы
Устройство и принцип действия полевого транзистора. Статические характеристики. Полевые транзисторы с изолированным затвором. Схемы включения полевых транзисторов. Простейший усилительный каскад. Расчет электрических цепей с полевыми транзисторами.
Расчет усилителя на транзисторе
Министерство образования РФ Уральский Государственный Технический Университет Кафедра Автоматика и управление в технических системах РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ НА ТРАНЗИСТОРЕ КТ3107И
Расчет усилителя на биполярном транзисторе
Расчетно-графическая работа по курсу электроники. Расчет однокаскадного усилителя. Вариант №25. Задание: Требуется рассчитать однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе, схема которого приведена ниже. В этой схеме тип транзистора определяется полярностью заданного напряжения.
АЦП на микросхеме К572ПВ2
Микросхема К572ПВ2 представляет собой АЦП двойного интегрирования с автоматической коррекцией нуля. Для индикации результатов измерения рекомендовано использовать 7 сегментные индикаторы типа АЛС342Б. Цоколевка и расположение сегментов индикаторов.
Иракская колода
(другие названия: Most Wanted Колода смерти ) — известная комбинация игральных карт, выполненная в виде портретов самых разыскиваемых оккупационной администрацией США иракцев. Использовалась в течение Иракской войны для поиска свергнутых иракских лидеров.
Дневник Николая II
Николай II с 9 лет начал вести дневник. В архиве (рукописные оригиналы находятся в так называемом Новоромановском архиве) хранятся 50 объёмистых тетрадей — подлинник дневника за 1882—1918 гг. Часть их была опубликована и переведена в электронный вид, каждая тетрадь представлена в виде отдельного PDF-файла с электронными закладками по годам, месяцам и датам.
Шифрование PGP
«Шифрование. -ключ» Настройка размещения ключа ля настройки размещения ключей PGP в правом нижнем углу экрана нажмите на откройте пункт «Настройка…» (Options…) и
Последовательные таблицы
Будем рассматривать неотсортированные таблицы. K - количество элементов в таблице N - длина вектора представления элементов таблицы Векторное представление:
Спрощений Data Encryption Standart
Реферат на тему: Спрощений Data Encryption Standart На рисунку 1 наведена структура спрощеної схеми шифрування DES (Data Encryption Standart). На вхід схеми кодування подається 8 бітовий відкритий текст та 10 бітовий ключ. Результатом роботи схеми є 8 бітовий шифротекст. Схема декодування приймає на вхід 8 бітовий шифротекст та 10 бітовий ключ та виробляє на виході 8 бітовий відкритий текст.