 |
|
Схеми електронних ключів
Ключ - елемент, який під впливом керуючого сигналу виробляє різні комутації (джерел живлення, активних елементів і т.д.). Електронний ключ є основою для побудови більш складних цифрових пристроїв. При включенні активного елемента з загальним емітером (витоком) ключ виконує логічну операцію НЕ, тобто інвертує вхідний сигнал.
Ключ має два стани: замкнутий і розімкнене:
Для реалізації ключів використовують діоди, біполярні і польові транзистори.
Час перемикання ключів на біполярних транзисторах визначається бар'єрними ємностями pn-переходів і діями скупчення і розсмоктування неосновних носіїв заряду в базі. Для підвищення швидкодії і вхідного опору використовують ключі на польових транзисторах.
Принцип дії електронних ключів
Електронні ключі засновані на роботі біполярних транзисторів. Коли на базі транзистора «0» щодо емітера, транзистор «закритий», струм через нього не йде, на колекторі всі напруга живлення (сигнал високого рівня - «1»). Коли на базі транзистора «1», він «відкритий», виникає струм колектор - емітер і падіння напруги на опорі колектора, напруга на колекторі, а з ним і напруга на виході, зменшується до низького рівня «0».
У статичному режимі ключ знаходиться в стані «включено» (ключ замкнутий), або в стані «виключено» (ключ розімкнений). Перемикання ключа з одного станув інший відбувається під впливом вхідних управляючих сигналів: імпульсів або рівнів напруги. Найпростіші ключові схеми мають один управляючий вхід і один вихід. Основу ключа складає транзистор вдискретному або інтегральному виконанні.
Залежно від стану ключ шунтує зовнішнє навантаження великим або малим вихідним опором. У цьому і полягає комутація ланцюга, вироблена транзисторнимключем.
Основними параметрами ключа є:
• швидкодію, визначається максимально можливим числом перемикань в секунду; для інтегральних схем ключових воно складає мільйони комутацій;
• тривалість фронтів вихідних сигналів;
• внутрішні опору у відкритому і закритому стані;
• споживана потужність;
• завадостійкість, рівна рівню перешкоди на вході, що викликає помилкове перемикання;
• стабільність порогових рівнів, при яких відбувається перемикання;
• надійність роботи в реальних умовах старіння радіодеталей, зміни джерел живлення і т.д.