Главная  Линейные элементы 

[0] [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]

мени Зт° = ЗСо?пр выходное напряжение практически достигает уровня U°E° = Q [ф-лы (2.4-2.7)]. Если задана допустимая длительность фронтов, то, как следует из ф-лы (2.14), должно быть выполнено условие Ron доп/ЗСо. Так как начальное значение тока источника, обеспечивающего заряд емкости / =

= {Eozi-U°)/Roa Eo!,/Ron, то ясно, что ток источника должен удовлетворять условию

В режиме В, когда Е < он (рис. 2.8в), выходное напряжение при e{t)=E по-прежнему стремится к уровню {Еов + InoRoa), так как при

"он


Ео. Е

---1-

(EoH*ho

и и"

Рис. 2.8

подаче уровня диод запирается и емкость заряжается. Но как только выходное напряжение «вых(О достигает уровня, примерно равного £ отпирается диод, переходный процесс фактически прекращается и «вых (О фиксируется на уровне t/* « £4

Длительность фронта теперь в соответствии с ф-лой (1.7)

* (£он + /дООн)-

ых/(£он + яоОи)-°

где LmBHx=t - -амплитуда перепада напряжения. Если

=f/„Bbix/(£0H + /«0OH)-t/"< 1. (2.15)



то в первом приближении 1/(1 - л) » 1 + л; In (1 + л) л; и так как С/о О и /„о/?он < Eon, то « тх = т iMi, или

t\C,R,,i=C,, (2.16)

I = EJRo, = EjR,. (2.17)

Из ф-лы (2.16) следует, что при заданной допустимой длительности фронта /фдоп источник должен обеспечить ток, не меньший, чем

>СоС/„зы.х/фдо„. (2.18)

Формулами (2.16), (2.18) можно пользоваться, если выполняется условие (2.15); практически считают, что последнее справедливо уже при

£он/С/;пвь,х = (Зн-6). (2.18а)

(При использовании диодов ИС следует включить в Со также паразитную емкость диода на подложку.)

Выше были рассмотрены переходные процессы при условии, что длительности фронтов входных перепадов напряжения равны нулю. При их конечной длительности можно исследовать переходный процесс при помощи интеграла Дюамеля или воспользоваться результатами разд. 1.3, если предположить, что указанные перепады в первом приближении изменяются по линейному закону. Если, однако, полагать, что длительность фронтов /фвх входных перепадов невелика, то можно приближенно вычислять /фвых по формуле

фвь. = ~Р. (2.19)

где /ф - длительность фронта выходного перепада в предположении, что воздействует на вход идеальный перепад.

Расчет ключа

Расчет диодного ключа можно провести в том или ином порядке в зависимости от того, какие величины заданы.

Пусть заданы: амплитуды Um = E - Я" « {/ - U" входных и примерно равных им выходных перепадов; допустимая длительность фронта доп; параметры нагрузки RiiCn, температурный диапазон работы ключа fC.

Примерный порядок расчета:

1. Выбираем согласно ф-ле (2.18а) напряжение Ёон =

2. Выбираем диод из следующих соображений. Наряду с требованием возможно меньшего прямого Rnv и большого обратного Roep сопротивлений необходимо удовлетворить -критериям надежности и быстродействия, т. е.:

- iodp ДОП должно быть не меньше максимального обратного напряжения,-приблизительно равного Um, таким будет напряжение на диоде, когда потенциал на выходе равен 17" и на вход диода подан управляющий потенциал £;

- рабочий диапазон частот /о должен быть достаточно большим для обеспечения малой длительности фронта; можно, например, потребовать, чтобы Ти == 1/2я/о < tiff доп. Выполнение этого условия позволяет не считаться с инерционностью диода и вести расчет переходных процессов по полученным выше формулам.

3. Согласно ф-ле (2.18) /мин = Сог/,„/<Ф доп, где Со = Сд-f Си-Ь См.



4. Согласно (2.17) Ron = Еои/I. Так как Rei, = RoWRu < Rh, to, если В результате расчета получено Ron > Rh, очевидно, необходимо уменьшить Ron, это сделать мюйно либо уменьшением Ео, либо увеличением тока /.

5. Напряжение источника Ео определяем из ф-лы (2.2):

Яо = £о„(1 +RJRn).

Теперь можно по формулам, приведенным выше, уточнить значения выходных уровней напряжения U и U° и определить максимальный ток макс через

управляющий источник (при низком выходном уровне U"); /емакс = г5°"Г"У •

Ron + Ritp

Именно для этого тока нагрузки и следует рассчитывать источник. Кроме того, следует сравнить ток 1е макс и мощность, рассеиваемую на диоде, с допустимыми значениями.

Приведенный расчет носит ориентировочный, эскизный, характер. После выбора номинальных значений и допусков на параметры следует проверить характеристики ключа на худший случай (при самом неблагоприятном сочетании разбросов его параметров) или произвести оценку вероятности того, что удовлетворяются поставленные требования.

Рассматриваемая схема ключа может работать и с импульсными управляющими сигналами. Если длительность этих импульсов и длительность паузы tu между ними превышают длительность пере- t/{t) С,

ходных процессов в ключе, то про- -1Ь

цессы в ключе не отличаются от JL рассмотренных выше. Импульсные сигналы могут подаваться через раз- делительные конденсаторы, как по- Ь ii

казано в схеме на рис. 2.9. В этой f;(t) г

схеме вместо источника £0 приме- 2 И

нен импульсный источник и{1). Им- J

пульс на выходе появляется при совпадении во времени импульсов Рис. 2.9

е(0 и u(t); при этом важно, чтобы

время зацепления (т. е. длительность временного совпадения) этих импульсов было больше длительности переходных процессов в ключе.

2.2.2. ДИОДНО-РЕЗИСТОРНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ (ДЛ)

Схеш

Типовая схема диодного логического элемента (ДЛ) со многими т входами приведена на рис. 2.10. В этой схеме так же, как в одновходовом ключе, через он и 7?он обозначены эквивалентные параметры цепи питания диодов [см. ф-лу (2.2)].

Входные сигналы ег принимают одно из двух значений: -i низкий уровень (код 0) и Е-высокий уровень (код 1), причем > £0 и



[0] [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]

0.0017