Электрондық құрылғылар мен құрылғылардың сипаттамасы. Электрондық құрылғылар; олардың статикалық сипаттамалары мен жұмыс параметрлері, жұмыс режимдері

Сынып 2lg, 13, - „

SS сәрсенбі № 63799

4 rl I;, - ..:, және- -., „ p, p annара

Zar gGGslGrated in F> cg.c iso, ", reteniGs КСРО Мемлекеттік жоспарлау комитетінің (\ г л.гв Г.

Александров А.Г

1941 жылы 31 қаңтарда жарияланған Электропром халық комиссариатында ea X 40368 (304420) 1945 жылы 31 наурызда жарияланған.

Осы өнертабыс статикалық сипаттама әдісін ұсынады электрондық құрылғылартегіс электростатикалық басқарумен.

Бірқатар практикалық мақсаттар үшін басқа электродтардағы тұрақты потенциалдар кезінде басқару электродының потенциалына байланысты қабылданатын осы құрылғылардың сипаттамалары болуы қажет болуы мүмкін. Төмен қуатты шамдар үшін бұл сипаттамалар әдетте қарапайым нүктелік әдіс арқылы өлшенеді. 3a, жақында электрондық осциллографтың экранында статикалық сипаттамалар тобын алуға мүмкіндік беретін бірқатар арнайы құрылғылар пайда болды.

Жоғары қуатты электродтық шамдар үшін, мысалы, жоғары қуатты генераторлық шамдар, статикалық сипаттамаларды жою мәселесі маңыздырақ, өйткені олардың үлкен шамадан тыс жүктемелерге арналмаған электродтары толық статикалық сипаттамаларды алған кезде оларға бөлінетін қуаттарға төтеп бере алмайды.

Бұдан басқа, осциллографтық әдіспен статикалық сипаттамалар отбасын алу үшін арнайы тізбектерде болатын жарық режимдеріне де төтеп бере алмайтын осындай шамдар бар.

Белсендірілген күрделі катодтардың, мысалы, оксидтердің бірқатар арнайы физикалық зерттеулерінде кейде өлшенетін токтың жіпке суперпозициясына байланысты катод айтарлықтай қызып кетпейтіндей режимдерде электронды эмиссиялық токты өлшеу қажет. ток.

Бұл қиындықтар ұсынылған әдісті қолдану арқылы оңай шешіледі, оның мәнін келесі суреттегі сипаттама мен қарастырудан түсінуге болады. 1 - 8 сурет.

ІНЖІР. 1 зерттелетін электронды түтік 1 көрсетілген, оның басқару электрод тізбегіне 9 конденсатормен блокталған ығысу торының кернеуі o көзіне тізбектей жалғанған кедергіден 14 тар кернеу импульстары мерзімді түрде беріледі.

Периодты тар кернеу импульстары реттелетін көзден зарядталған конденсатордан 25 алынады. тұрақты ток 21 потенциометр 22 арқылы және

¹ 63799 кедергілер 28 және 24. Көрсетілген конденсатор мезгіл-мезгіл тиратрон арқылы разрядтауға мәжбүр болады.

26, екінші реттік тізбегі потенциометр 29 арқылы араластыру кернеуінің 30 көзімен тізбектей жалғанған пик трансформаторы 27 арқылы мезгіл-мезгіл мәжбүрлеп тұтанады.

Тор тоғын шектеу үшін осы тиратронның тор тізбегіне шектеуші кедергі 28 енгізіледі.

Конденсатор индуктивті емес кедергіге разрядталады

14, зерттелетін вакуумдық түтіктің басқару электрод тізбегіне қосылған. Басқа электродтарға потенциалдар реттеуге болатын тұрақты ток көздерінен 2, 3, 4 және т.б. Бұл көздер 6, 7, 8 және т.б. жеткілікті үлкен қуаттармен жабылады, сондықтан ток импульстері көрсетілген электродтар арқылы өткен кезде электродтардағы потенциалдардың айтарлықтай төмендеуі және сол арқылы өлшенетін сипаттамалардың бұрмалануы болмайды. Бұл жағдай электродтық тізбектерді қоректендіретін көздер аз қуатты және үлкен ішкі кедергілерге ие болған жағдайларда ерекше маңызды болып табылады.

2, 3, 4, 5 көздерінің кернеулерін тұрақты ток вольтметрлері 31, 82, 88, 34 көмегімен өлшеуге болады. Электрод тізбегінде бұрын белгілі индуктивті емес кедергілер 10, 11, 12, 18 енгізілген, оларда тар импульстар болады. кернеудің төмендеуі олар арқылы токтардың тар импульстары арқылы өткенде алынады. Бұл кернеудің төмендеуі коммутатор 15 арқылы көмекші құрылғыға беріледі, оның көмегімен оларды бір-бірден өлшеуге болады.

Еншілес кәсіпорын өлшеу құралытұрақты ток көзінен 17, потенциометрден тұрады

16, тұрақты ток вольтметрі 18, клапан 20 және ток индикаторы 35.

ІНЖІР. 2, тұтас сызық тор мен тиратрон 26 катодының арасында тікелей болатын кернеудің уақыт қисығын көрсетеді. Бұл суреттегі нүктелі сызық потенциометр 29 бойынша ығысу кернеуінің уақыт қисығын көрсетеді.

ІНЖІР. 3 конденсатордағы 25 кернеудің уақыт қисығын көрсетеді, 1 уақыт ішінде зарядтау, көзден 21 және разрядталу уақытында кедергіге 4. Осылайша, тербеліс периоды t, + t, = T.

Бұл кезең, өз кезегінде, трансформаторға 27 берілетін кернеудің ауытқуы кезеңіне тең. Тербеліс мәжбүрлі түрде қабылданады, өйткені бұл жағдайда нақтырақ сурет алынады және одан да көп. дәл өлшемдер... Сонымен қатар, мерзімді тербелістерді пайдалану бір импульске қарағанда сөзсіз артықшылықтарға ие екенін атап өту керек. Мәселе мынада, мерзімді импульстар әдісі, сөзсіз, үлкен дәлдікті қамтамасыз етеді, кездейсоқтық элементін жоққа шығарады және сонымен қатар айтарлықтай: өлшеуге жұмсалған уақытты үнемдейді.

ІНЖІР. 4 сыналатын шамның торы мен катоды арасында тікелей болатын кернеудің уақыт қисығын көрсетеді. Бұл графиктен көріп отырғаныңыздай, желілік кернеу қисығы өте тар импульстар түрінде болады. Импульстік қисық сызығының максималды мәнін «потенциометр 22 көмегімен кернеуді өзгерту арқылы немесе көздің кернеуін өзгерту арқылы оңай реттеуге болады.

5. Осылайша, сіз «қақпаның (тордың) кернеуін өзгертуге болады.

ІНЖІР. 5 электродтардың кез келгенінің тізбегіндегі уақыт бойынша үлгілі ток импульсінің қисығын көрсетеді. Бұл қисық суреттегі қисыққа сәйкес келеді. 4, сур. 6 жоғары созылған электродтардың кез келген тізбегіндегі уақыт бойынша үлгілі импульс қисығын схемалық түрде көрсетеді. уақыт осі. Сол графикте 63799 тенциометр 16-дағы кернеуге қатысты 2, 8, 4 штрих сызықтары көрсетілген. Мұнда үш жағдай көрсетілген. 2-жолда 16 потенциометрдегі кернеу сол немесе басқа электродтардың тізбегіндегі сәйкес индуктивті емес кедергідегі максималды мәннен жоғары болған жағдайға жатады, яғни Y „> 1„, P.

Бұл жағдайда клапан 20 жабылады, өйткені оның аноды катодқа қатысты теріс.

2-суреттегі қисық. 6 "= I", b болған жағдайға қатысты.

Бұл жағдай өте маңызды, ол үшін өлшеу жүргізіледі. Бұл жағдайда 18 вольтметрмен потенциометрдегі кернеуді өлшеп, берілген кедергіні K алдын ала біле отырып, ток импульсінің 1 мәнін оңай анықтауға болады „,.

4-суреттегі қисық. 6 U „(I“, Â.

Бұл жағдайда клапанның 20 аноды оның катодына қатысты оң болады және ол арқылы ток өтеді, оның орташа мәні құрылғы 85 арқылы өлшенеді. Токтың пайда болуы оның белгісі ретінде қызмет етеді. критикалық режим өтті, сондықтан 16 потенциометрдегі кернеуді арттыру қажет.

20-клапан ретінде сіз ең кішкентай кенотронды (диодты) немесе анодқа бекітілген торы бар триодты ала аласыз. Кенотронның қыздыру шамы тұрақты ток көзінен қоректенуі керек, ал жалпы нүкте қыздыру көзінің теріс ұшында болуы керек (катодтың эквипотенциалды еместігінің және электрондардың бастапқы жылдамдықтарының әсерін болдырмау үшін).

Ток импульстерін өлшеуге арналған компенсациялық әдіске қосымша осциллографтық немесе осциллографиялық әдісті де қолдануға болады. Осы мақсатта суретте нүктелі сызықтармен көрсетілген. 1 өткізгіш

86 осциллографтың жұп ауытқу пластиналарына қосылып, электронды сәуленің тік ауытқуын береді; ауытқу пластиналарының басқа жұбы ара тісінің кернеу қисығы бар көзге қосылған, бұл көз тиратрон торының тізбегіне айнымалы кернеуді беретін көзбен 27 синхрондалады.

26. Осциллографтың экранында кернеудің төмендеуінің анық импульстері пайда болады (5-суретті қараңыз), оларды алдын ала калибрлеудің және zn көмегімен өлшейтін; Мен электрод тізбегіндегі индуктивті емес кедергілердің мәндерін алдын ала анықтаймын, ток импульстерінің мәндерін анықтауға болады.Бұл өлшеу кезінде электрондық осциллографты немесе осциллографты пайдалану қажет. Контурлы электромагниттік осциллографты қолдану -;-ден елеулі қателер беруі керек.Және жүйенің үлкен инерциясы.

Басқару электродтарының тізбегіне импульстерді беру және басқа электродтар тізбегіндегі токтарды өлшеу әдісі бірқатар маңызды артықшылықтарға ие. Біріншіден, конденсаторды разрядтайтын тиратронның қуаты айтарлықтай азаяды. Содан кейін кез келген электрод тізбегіндегі токтарды басқа электродтардағы кез келген потенциалдар бойынша өлшеу мүмкін болады, бұл потенциалдық импульс қолданылатын электрод тізбегінде ток импульсі өлшенген жағдайда мүмкін емес.

Қолданыстағы әдіспен шам басқару электродына потенциалды импульс берілген сәтте ғана «құлпы ашылады», ал қалған уақытта басқару басқарылады: электрод жеткілікті үлкен (абсолютті мәнде) теріс болады. потенциал.

Ұсынылған әдіспен алынған шамамен статикалық сипаттамалар суреттерде көрсетілген

Өнертабыстың тақырыбы

1. Конденсатор тиратронының көмегімен сыртқы көзден зарядталған және мерзімді түрде мәжбүрлі разрядталатын кернеуден тар импульстар түріндегі кернеуден айырмашылығы, тегіс электростатикалық басқаруы бар электрондық құрылғылардың статикалық сипаттамаларын тіркеу әдісі және қолданылатын реттелетін кернеулерконденсаторлармен блокталған тұрақты ток көздерінен және нәтижесінде MQKcHMBJlbHblp. Осы электродтардың тізбегіндегі ток импульстерінің мәндері клапан мен ток индикаторы арқылы реттелетін өтемдік кернеу қолданылатын жоғарыда көрсетілген кедергілердегі кернеудің төмендеуі импульстерімен өлшенеді.

2. Зерттелетін вакуумдық түтіктің электродтарының тізбегіндегі импульстердің максималды мәндерін өлшеу үшін электрондық осциллографты немесе осциллографты қолданумен сипатталатын 1-тармаққа сәйкес әдісті жүзеге асыруға арналған құрылғы. ауытқу электродтары, конденсаторды мерзімді түрде зарядсыздандыратын тиратронды басқару электрод тізбегіне берілетін айнымалы кернеу көзімен синхрондалған ара тісінің кернеуі беріледі.

Тех. редакторы М.В.Сноляква

Жауап. редакторы Д.А. Михайлов

Госпланздат баспаханасы, №. Воровского, Калуга

L! 49953. 25 XI 1946 жылы басып шығаруға қол қойылған. Таралымы 500 дана. Бағасы 65 тиын. Зак. 325

Міне, сіз жаңадан жиналған құрылғының құрметіне руль дөңгелегі бар шыныаяқ шайды соғу идеясымен шәйнекке қуанышпен барасыз, бірақ ол кенеттен жұмысын тоқтатты. Сонымен бірге көрінетін себептержоқ: конденсаторлар бүтін, транзисторлар түтін шығармайтын сияқты, диодтар да. Бірақ құрылғы жұмыс істемейді. Не істейін? Бұл қарапайым ақауларды жою алгоритмін пайдалана аласыз:

«Сүйікті» орнату

«Сот» - бұл дәнекерлеудің кішкентай тамшылары қысқа тұйықталуПХД-дегі екі түрлі жолдың арасында. Үйде құрастыру кезінде дәнекерлеудің мұндай жағымсыз тамшылары құрылғының жай іске қосылмауына немесе дұрыс жұмыс істемеуіне немесе, ең нашарсы, қосылғаннан кейін қымбат бөлшектердің бірден жанып кетуіне әкеледі.

Осындай жағымсыз салдардың алдын алу үшін жиналған құрылғыны қоспас бұрын мұқият тексеру керек баспа схемасыжолдар арасындағы қысқа тұйықталулардың болуы үшін.

Құрылғыны диагностикалауға арналған құрылғылар

Әуесқойлық радиоқұрылымдарды орнатуға және жөндеуге арналған құралдардың ең аз жиынтығы мультиметрден және тұрады. Кейбір жағдайларда сіз тек мультиметрмен жасай аласыз. Бірақ құрылғыларды жөндеуге ыңғайлы болу үшін осциллографтың болғаны жөн.

Үшін қарапайым құрылғылармұндай жиынтық көзге жеткілікті. Мысалы, әртүрлі күшейткіштерді жөндеуге келетін болсақ, олар үшін дұрыс орнатусигнал генераторының болғаны да жөн.

Дұрыс тамақтану – табыстың кілті

Қандай да бір қорытынды жасамас бұрын және әуесқойлық радио дизайнына енгізілген бөлшектердің өнімділігі дұрыс қуатпен қамтамасыз етіліп жатқанын тексеріңіз. Кейде мәселе дұрыс емес диета болғаны белгілі болды. Егер сіз құрылғыны оның қуат көзімен тексере бастасаңыз, оның себебі болса, жөндеуге көп уақытты үнемдей аласыз.

Диод сынағы

Егер тізбекте диодтар болса, оларды бір-бірлеп мұқият тексеру керек. Егер олар сыртқы жағынан бүтін болса, диодтың бір шығысын алып тастау керек және қарсылықты өлшеу режиміне енгізілген мультиметрмен тексеру керек. Бұл жағдайда, егер мультиметрдің терминалдарының полярлығы диод терминалдарының полярлығымен сәйкес келсе (+ анодқа терминал және - катодқа терминал), онда мультиметр шамамен 500-600 Ом көрсетеді және керісінше. қосылым (- анодқа терминал және + катодқа терминал) жартас бар сияқты мүлде ештеңе көрсетпейді. Егер мультиметр басқа нәрсені көрсетсе, диод істен шыққан және жарамсыз болуы мүмкін.

Конденсаторлар мен резисторларды тексеру

Күйіп кеткен резисторларды бірден көруге болады - олар қара түске айналады. Сондықтан күйіп кеткен резисторды табу оңай. Конденсаторларға келетін болсақ, оларды тексеру қиынырақ. Біріншіден, резисторлар сияқты, оларды тексеру керек. Егер олар сырттан күдік тудырмаса, оларды дәнекерлеу және LRC есептегішінің көмегімен тексеру керек. Әдетте электролиттік конденсаторлар істен шығады. Дегенмен, олар күйіп кеткен кезде ісінеді. Олардың сәтсіздігінің тағы бір себебі - уақыт. Сондықтан ескі құрылғыларда барлық электролиттік конденсаторлар жиі ауыстырылады.

Транзисторларды тексеру

Транзисторлар диодтар сияқты сыналады. Біріншіден, сыртқы сараптама жүргізіледі және ол күдік тудырмаса, транзистор мультиметр арқылы тексеріледі. Базалық-коллектор, базалық-эмиттер және коллектор-эмиттер арасында тек мультиметрдің терминалдары кезектесіп қосылады. Айтпақшы, транзисторларда қызықты ақау бар. Тексеру кезінде транзистор қалыпты, бірақ ол тізбекке қосылғанда және оған қуат берілсе, біраз уақыттан кейін схема жұмысын тоқтатады. Транзистор қызып, ыстық күйде сынған сияқты әрекет етеді екен. Бұл транзисторды ауыстыру керек.

Электрониканың негізін құрайтын электронды құрылғыларды екі түрге бөлуге болады:

Жұмыс принципі бойынша;

Функционалдық мақсаты бойынша.

Жұмыс принципі бойынша электронды құрылғыларды төрт топқа бөлуге болады:

1. Электрондық құрылғылар - электрондар ағыны электродтар арасында жоғары вакуумда қозғалады, яғни. қозғалыстағы электрондар газ бөлшектерімен соқтығыспайтын соншалықты сирек газдың ортасында.

2. Газды разрядтау құрылғылары - электродаралық кеңістікте электрондардың қозғалысы олардың газ бөлшектерімен (молекулалармен және атомдармен) соқтығысуы жағдайында жүреді, бұл белгілі бір жағдайларда газдың иондалуына әкеледі, бұл құрылғының қасиеттерін күрт өзгертеді. Мұндай құрылғылар деп аталады иондық.

3. Электрохимиялық құрылғылар - жұмыс істеу принципі ион өткізгіштігі бар сұйық денелердегі электр тогының шығуымен байланысты құбылыстарға негізделген. Мұндай құрылғылар электрохимия мен электроника зерттейтін құбылыстардың негізінде жұмыс істейді - химотроника.

4. Жартылай өткізгіш құрылғылар - жұмыс істеу принципі атомдардың кеңістікте ретті және реттелген орналасуымен сипатталатын кристалдық құрылымы бар заттардағы электрондық құбылыстарға негізделген. Байланысқан атомдар түзілетін қатаң анықталған жолмен орналасады кристалдық торқатты дене.

Функционалдық мақсаты бойынша электронды құрылғыларды үш топқа бөлуге болады:

1. Электрлік түрлендіру Бір түрдегі электр энергиясы (мысалы, тұрақты ток) басқа түрдегі электр энергиясына түрленетін құрылғылар (мысалы, айнымалы токәртүрлі пішінде). Оларға түзеткіш, күшейткіш, ауыстырып қосқыш, тұрақтандырушы құрылғылар және т.б.

2. Электрлік жарықтандыру Электр энергиясы оптикалық энергияға айналатын құрылғылар. Оларға электронды жарық индикаторлары, CRT, белгі индикаторлары, лазерлер, соның ішінде. жарық диодтары және т.б.

3. Фотоэлектрлік - бұл жарық сәулелену энергиясы электр энергиясына айналатын құрылғылар. Бұл фотоэлементтер, фотодиодтар, фототранзисторлар, бейнекамералар және т.б.

Барлық электрондық құрылғыларға ортақ нәрсе - олар энергияны түрлендіруді жүзеге асырады әртүрлі түрлері, демек, айтарлықтай айырмашылықтары бар құрылғылар әрекет принципі бойынша, бірдей функционалдық мақсатта қолданылады, яғни. бірдей мақсатта және ұқсас қасиеттерге ие.

Статикалық сипаттаманың түрі әдетте орнатылады техникалық талаптар.
Статикалық сипаттамалар. а-кіріс. b-беріліс. Демалыс күндері. / - О розеткасында. 2 - шығыс 1 ..
Трансформацияның статикалық сипаттамаларының түрі өлшеу құралының схемасы мен конструкциясымен анықталады.
Тәуелділіктер Q (U үшін синхронды қозғалтқыш үшін P нүктесінде. Жүктеменің статикалық сипаттамаларының түрі электр энергиясын тұтынушылардың параметрлерімен және тарату желісінің элементтеріндегі, соның ішінде трансформаторлардағы жоғалтулардың әсерімен анықталады.
Сыртқы және ішкі күшейткіштердің статикалық сипаттамаларының көрінісі кері байланысдерлік бірдей.
Жоғары жиілікті кондуктометриялық жасушалардың схемалары Эквивалент электр тізбектерісыйымдылықты өлшейтін ұяшық. Жоғары жиілікті кондуктометрдің статикалық сипаттамасының түрі негізінен жасушаның электрлік қасиеттерінің – оның активті және реактивті өткізгіштігінің – ерітіндінің электр өткізгіштігіне тәуелділігімен анықталады. Жасушалардың электрлік қасиеттерін аналитикалық зерттеу олардың көмегімен жүзеге асырылады эквивалентті тізбектер, онда үлестірілген ұяшық параметрлері - белгілі бір дәлдік дәрежесі біріктірілген тізбек элементтерімен ауыстырылады. Мұндай талдау кейбір жағдайларда ұяшықтың геометриялық параметрлерін және генератордың жиілігін таңдау үшін құрылғының статикалық сипаттамаларының нысанын сапалы бағалауға мүмкіндік береді, бұл берілген жағдайда электр өткізгіштігін өлшеуді қамтамасыз етеді. диапазон.
Жоғары жиілікті кондуктометрдің статикалық сипаттамасының түрі негізінен жасушаның электрлік қасиеттерінің – оның активті және реактивті өткізгіштігінің – ерітіндінің электр өткізгіштігіне тәуелділігімен анықталады.
Құрылымдық схема өлшеу түрлендіргіші... Статикалық сипаттама түріне механикалық гистерезис, сусымалылық, үйкеліс күштері, l және басқа да факторлар әсер етеді. Өлшенетін x мәнін шығыс мәнге түрлендіру өте сирек бір элементтен тұратын түрлендіргіш арқылы тікелей алынуы мүмкін. Көбінесе ол қарапайым элементтердің белгілі бір жиынтығын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Егер түрлендіргішке кіретін әрбір элемент төрт портты желі түрінде де ұсынылуы мүмкін деп есептесек, онда түрлендіргіш тұтастай ретінде көрсетіледі. белгілі бір комбинациямұндай төрт полюсті - элементтер. Мұндай комбинациялар әртүрлі құрылымдарға ие болуы мүмкін, бірақ, әдетте, бұлар сериялық қосылымтөрт портты желілер (касс. Мұндай схема үшін әрбір k - ro төрт портты желінің шығыс мәні бір мезгілде кіріс саны (& 1) - th болуы тән. Х кіріс мәні кірісте әрекет етеді. төрт портты желілер тізбегі, ал шығысында - у.
Дегенмен, мұндай күшейткіштердің статикалық сипаттамаларының релелік түрі реттеу сапасына жиі теріс әсер етеді.
Басқару мен жүктемені біріктірілген басқарудың сызықты тұйық контурлы жүйесінің статикалық сипаттамасының формасын қарастырайық.

Жартылай өткізгішті триодтың статикалық сипаттамаларының формасын талдау триодтың негізгі сызықтық емес параметрі оның кіріс кедергісі екенін көрсетеді. Триодтың сипаттамаларының белсенді аймағындағы кедергісі rc және берілу коэффициенті a іс жүзінде тұрақты.
Статикалық сипаттамалардың түрі бойынша: сызықты (Sx кезінде бастапқы сигналсыз және у0 Sx кезінде бастапқы сигналмен), сызықты емес (өсу немесе төмендеу сипаттамасымен), релелік.
Статикалық сипаттамалардың түріне қарай объектілер қозғалмайтын және тұрақты емес болып бөлінеді.
Статикалық сипаттамалардың түріне қарай датчиктер сызықты (S x кезінде бастапқы сигналсыз және Yo S x кезінде бастапқы сигналы бар), сызықты емес (өсу немесе төмендеу сипаттамасы бар) және релелік болып бөлінеді.
Статикалық сипаттаманың түрі бойынша кіріс – шығыс элементтері автоматты жүйелерүздіксіз және дискретті әрекет элементтеріне бөлінеді.
Статикалық сипаттамалардың түрі бойынша релелер екі үлкен топқа бөлінеді: бейтарап және поляризацияланған. Бейтарап релелерде якорь қозғалысының бағыты өзгермейді, сондықтан кіріс сигналының полярлығы өзгерген кезде ауыстырылатын тізбектер ауыспайды. Поляризацияланған релелерде якорь қозғалысының бағыты өзгереді, демек, кіріс сигналының полярлығы өзгерген кезде ауыстырылатын тізбектер басқа контактілерге ауысады.
Екіншіден, транзистордың статикалық сипаттамаларының түрі оны қосу тізбегіне байланысты. Кез келген коммутациялық схемамен транзисторда болатын физикалық процестер өзгермейтіні анық, бірақ кіріс және шығыс мәндері, демек транзистордың статикалық сипаттамалары айтарлықтай өзгереді.
Көзден анодтық тізбектермен қоректенетін вакуумдық түтіктің статикалық сипаттамаларын жазуға арналған схема. Статикалық сипаттамалардың төрт түрі бар: анодты, анодты-торлы, тор-анодты және тор.
Осылайша, көптеген элементтер үшін статикалық сипаттамалар қисықтарының пішіні гелий сызықтары қарқындылығының токқа тәуелділігінің қисық сызықтарына ұқсас, олардың жалғыз айырмашылығы булану басталу тогын көрсетеді.
Статикалық сипаттама түріне қарай аналогтық және релелік омикалық элементтер бөлінеді.
Триодты зерттеуге арналған схема. Триодтың статикалық сипаттамаларының екі негізгі түрі бар: триодтың анодтық тоғының анодтағы кернеуге тәуелділігін бейнелейтін анодтық сипаттамалар, тордағы тұрақты кернеу кезінде және анодты-тор сипаттамалары, тәуелділігін бейнелейді. тұрақты анодтық кернеудегі тордағы кернеудегі анодтық ток. Сипаттау кезінде жіптің кернеуін тұрақты ұстау қажет.
Триодтың статикалық сипаттамаларының екі негізгі түрі бар: 1) анодтық сипаттамалар, олар триодтың анодтық токының тордағы тұрақты кернеудегі анодтағы кернеуге тәуелділігі және 2) анод-тор сипаттамалары, тұрақты анодтық кернеуде тордағы кернеуге анодтық токтың тәуелділігі болып табылады ... Сипаттау кезінде катодтың жіптік кернеуі тұрақты болуы керек.
Сызықты емес элементтің статикалық сипаттамасы түріндегі графикалық модель мәндері сипаттаманың барлық нүктелерін алу үшін реттелетін элементке тұрақты кернеу немесе ток қолдану арқылы эксперименталды түрде анықталады.

Тәжірибе көрсеткендей, сыртқы кері байланысы бар және өздігінен қанығуы бар күшейткіштердің статикалық сипаттамалары мен күшейтулерінің нысаны өте жақын.
Қайтымды магниттік күшейткіштің статикалық сипаттамасының түріндегі орын ауыстырудың әсерін қарастырайық. күріште. 24.10 ығысудың әртүрлі мәндеріндегі қайтымды магниттік күшейткіштің статикалық сипаттамаларының құрылысын көрсетеді.
Сілтеме үшін статикалық сипаттамалардың үш түрі бар.
f функциясы басқарылатын өткізгіштіктің статикалық сипаттамасының түріне байланысты.
Мұндай күшейткіштердің негізгі кемшілігі статикалық сипаттаманың релелік түрі болып табылады.
күріште. 30, b рН тұрақты және үш pvc мәні үшін компрессордың статикалық сипаттамаларының көрінісін көрсетеді (pBct Pvcg Pve) - I Yat катушкасының күйінде компрессор толық қуатта Qi, Q2 жұмыс істейді. немесе Q3, pvc түріне байланысты. Спуль ұзарған сайын (R азаяды), салқындату сыйымдылығы шамамен сызықты түрде төмендейді.
Өлшеу тәжірибесінде түрлендіргіштің статикалық сипаттамаларының түріне және жұмыс түріне байланысты бұл анықтамаға нақтырақ форма беріледі, нәтижесінде мен сезімталдықтың біршама тар және нақты ұғымдарын қолданамын.
Күшейткіштің статикалық сипаттамалары саптама болып табылады - дроссельдерде тұрақты тамшылары бар демпфер. Мұнда пневматикалық күшейткіштің статикалық сипаттамасының формасына тұрақты құлдырау әсерін қарастырамыз. Тұрақты дроссельде D / 7PS тұрақты дифференциалды қысымды автоматты түрде сақтайтын құрылғы бар деп есептейік. DRPS қарастырылып отырған күшейткіштің статикалық сипаттамасы әдеттегі күшейткіштің статикалық сипаттамасымен бірдей. Сондықтан 2 статикалық сипаттаманың жұмыс бөлімі өскен еңіске ие.
ПД диаграммалары және статикалық сипаттамалары. Ауысудың электрлік сигналға айналу заңы (немесе ПД статикалық сипаттамасының түрі) датчиктің конструкциясымен (потенциометрдің жақтауының профилі), қоректендіру көзіне қосылу схемасымен және жүктемемен анықталады. сондай-ақ жұмыс режимі. Белгілі бір жағдайда ПҚ орын ауыстырудың кернеуге айналуының релелік заңын жүзеге асырады. Мұндай PD релелік потенциометрлік сенсор деп аталады.
Ауыстыру беттерінің орналасуы реле элементінің қасиеттеріне (статикалық сипаттамалардың түрі, жұмыс және босату кезіндегі кідіріс уақыттары), әсер етуші күштерге (қозғалтқыштың механикалық сипаттамаларының түрі және жүктеме моментін өзгерту заңы) және басқару функциясының түрі бойынша.
Статикалық сипаттаманың формасына түбегейлі әсер етпейтін кейбір жорамалдар жасайық. GTcTGT, яғни. отынмен бірге берілетін жылу мөлшері. Тұрақты отын тұтыну кезінде бұл термин GTXT терминімен салыстырғанда тұрақты және аз.
Екі позициялы контроллердің статикалық сипаттамасы (а, басқару әрекетінің өзгеруі x (b және өтпелі процесс y) жүйеде асимметриялық өзіндік тербеліс пайда болғанда c.
PZ-контроллердің жұмыс моменттері АСР сызықтық бөлігінің қасиеттерімен және контроллердің статикалық сипаттамасының түрімен анықталады.
Бұл жағдайда математикалық сипаттамаобъект жұмыс режимдерінің барлық диапазонын сипаттайтын статикалық сипаттама түрінде, сондай-ақ динамикалық сипаттамалардың жиынтығы түрінде ұсынылуы мүмкін, олардың әрқайсысы статикалық сипаттамалардың белгілі бір санына сәйкес келетін объект режимдерінің динамикалық қасиеттерін шамамен сипаттайды.
Өзгеріс сипатына / 2 f (Un) жүктеменің статикалық сипаттамаларының түрі әсер етеді, әсіресе реактивті қуат тұрғысынан, өйткені реактивті қуаттың реттеуші әсері белсенді қуатқа қарағанда үлкен.
Өңдеу аймағындағы температураны және СПИД жүйесіндегі серпімді жылжуларды автоматты басқару жүйесінің құрылымдық схемасы. Бұл жағдайда да алынған статикалық сипаттама барлық құрылғылардың статикалық сипаттамаларының түрімен анықталатыны анық.
Демек, энергия тұтынушының талаптары және бір немесе басқа нысанды реттеудің статикалық сипаттамасы түрінде бейнеленген машина жасаушының идеялары автоматты басқару механизмдерінің бастапқы құнына және техникалық қызмет көрсетуге арналған операциялық шығындарға сәйкес болуы керек. бұл механизмдер.
Айырықша белгісі статикалық сипаттаманың экстремалды түрі болып табылатын технологиялық объектілер класы үшін басқару жүйелерін құру принциптерін тұжырымдаймыз. Мұндай объектілердің класы өте кең және халық шаруашылығының көптеген маңызды салаларында жұмыс істейтін қондырғыларды қамтиды - химия, мұнай-химия, металлургия және т.б. Бұл объектілерді оңтайлы басқару айтарлықтай экономикалық нәтиже бере алады.
Сия бүріккіштің сапасын талдау логикалық элементтержәне тізбектердегі элементтерді сәйкестендіру үшін әдетте статикалық сипаттамалардың келесі үш түрі қолданылады: коммутациялық сипаттамалар, шығыс және кіріс.
Демек, 6 осінде кесілген сегменттер k-ға тәуелді емес және реленің статикалық сипаттамасының түрімен анықталады.
Синусоидалы кіріс сигналы үшін белсенді-реактивті жүктеме сатысының динамикалық сипаттамалары. Белсенді-реактивті жүктеме үшін динамикалық сипаттамалардың түрі тек қарсылық сипатына және күшейткіш элементтің статикалық сипаттамаларының түріне ғана емес, сонымен қатар кіріс сигналының жиілігіне, амплитудасына және пішініне байланысты екенін түсіну оңай. .
Қозғалтқыштарды U және Uz шиналары арасындағы бөлу дәлдігі (6-9-суретті қараңыз) статикалық сипаттамалардың пішініне аз әсер етеді, бірақ критикалық кернеуге әсер етеді.

Катодты сәулелік түтіктер; олардың көлемі мен қолданылуы. Иондық (газразрядты) құрылғылар: олардың негізгі параметрлері.

Электрондық сәулелік құрылғылар (ELP) бір сәуле немесе сәуле шоғы түрінде шоғырланған электрондар ағынын пайдаланатын, қарқындылығы (ағымы) бойынша да, кеңістіктегі орны бойынша да басқарылатын және стационарлық кеңістіктік нысанамен әрекеттесетін вакуумды электронды құрылғылар класы ( экран) құрылғының. ELP қолданудың негізгі саласы трансформация болып табылады оптикалық ақпаратэлектрлік сигналдарға және кері түрлендіруэлектрлік сигналды оптикалық сигналға - мысалы, көрінетін теледидар кескініне.

Катодты-сәулелік құрылғылар класында емесРентген түтіктері, фотоэлементтер, фотокөбейткіштер, газ разрядтық құрылғылар (декатрондар) және қабылдау-күшейткіштер электронды түтіктер(сәулелік тетродтар, электр вакуумдық индикаторлар, екінші реттік эмиссиясы бар шамдар және т.б.) токтардың сәулелік формасымен.

Құрылғы

Электрондық сәулелік құрылғы кем дегенде үш негізгі бөліктен тұрады:

· Электрондық прожектор(мылтық) электронды сәулені (немесе сәулелер шоғын, мысалы, түсті сурет түтігіндегі үш сәулені) құрайды және оның қарқындылығын (ток) басқарады;

· Ауыстыру жүйесісәуленің кеңістіктегі орнын (оның прожектор осінен ауытқуын) басқарады;

· Мақсат(экран) қабылдағыш ЭЛП сәуленің энергиясын көрінетін кескіннің жарық ағынына түрлендіреді; жіберу немесе сақтау ELP нысанасы сканерлеуші ​​электронды сәуле арқылы оқылатын кеңістіктік потенциал рельефін жинақтайды.

Классификация

Электрондық сәулені беру құрылғыларыоптикалық кескінді электрлік сигналға түрлендіру.

· Дисектор («лездік түтік») – тарихи түрде астрономиялық бақылаулар үшін, өнеркәсіптік автоматика құрылғыларында және құжаттарды сканерлеу үшін қолданылатын таратқыш түтіктің бірінші түрі;

· Иконоскоп – тарихта тарататын теледидар түтігінің бірінші түрі;

· Ortikon, superorticon, vidicon - қатты дене түрлендіргіштерге көшкенге дейін теледидарда қолданылатын таратқыш түтіктердің негізгі түрлері;

· Мамандандырылған құрылғылар, мысалы, моноскоп - қозғалыссыз кескінді (сынау диаграммасын) электрлік сигналға түрлендіруге арналған түтік.

Электронды-сәулелік қабылдау құрылғыларыэлектрлік сигналды оптикалық (көрінетін) кескінге түрлендіру:

Осциллограф түтігі - электр сигналдарының пішінін визуализациялау үшін қолданылатын сәуленің орнын сыйымдылықпен (осциллографиялық) басқаратын ELP

· Кинескоп – магниттік ауытқу жүйесі және кескінді сызықтық сканерлеуі бар телевизиялық жүйенің қабылдау түтігі;

Индикаторлық катодты-сәулелік түтік – қабылдау түтігі радар жүйесімагниттік ауытқу жүйесімен және айналмалы сыпырғышпен, сондай-ақ әртүрлі мамандандырылған көрсеткіштермен, белгілерді тудыратын түтіктермен және т.б.

· Белгі тудыратын (таңбаны басып шығару) түтіктер (хартрон, тайпотрон және олардың аналогтары).

· Сақтау түтігі ақпаратты кеңістіктік нысанаға жазады, оны белгілі бір уақыт ішінде сақтайды және (оқылуы бар түтіктерде) оны электронды сәулемен шығарады немесе оқиды. Бұл қосалқы сыныптың әртүрлі түтіктері сақтау, өңдеу және ойнату үшін де пайдаланылды. оптикалық бейнелеусондай-ақ ерте компьютерлердің екілік сақтау құрылғылары

Электроника- жұмысы вакуумдағы, газдағы және қатты денедегі электр тогының ағынына негізделген құрылғыларды зерттейтін және қолданатын ғылым мен техника саласы. Электрондық құрылғылардың жоғары жылдамдығы мен жоғары сенімділігі олардың кеңінен қолданылуына әкелді есептеуіш технологиясы, радиотехника, байланыс, навигация, өнеркәсіпте және т.б. Электрондық құрылғылардың көмегімен қуат көзінің электр энергиясы пайдалы сигналдың энергиясына (күшейткіштер, сигнал генераторлары және т.б.), айнымалы токты тұрақты түрлендіруге түрлендіріледі. ток (түзеткіштер) және тұрақты ток айнымалыға (инверторлар), энергия түрлерін түрлендіру, кернеуді, жиілікті реттеу және т.б.

Электрондық құрылғылардаэлектр энергиясын және сигналдарды түрлендіру электрондық құрылғыларды (электрондық белсенді элементтерді) қолдану арқылы жүзеге асырылады. Электрондық құрылғылардан басқа, олар қуат көздерін және пассивті компоненттерді пайдаланады: резисторлар, конденсаторлар, индукторлар.

Қазіргі уақытта негізінен жартылай өткізгіш электронды құрылғылар қолданылады. Олар апарады электр зарядтарықатты денеде (жартылай өткізгіште) кездеседі. Оларға диодтар, транзисторлар, тиристорлар және т.б.

Жартылай өткізгішті диод(1-сурет) бір кристалда түзілетін екі қабатты құрылым. Бір қабаттың өткізгіштігі n-типті, ал екіншісі p-типті. Жалпы, бұл құрылым pn-өткізу немесе электронды-тесік өту деп аталады. Электронды-тесік ауысуының негізгі қасиеті оның бір жақты электр өткізгіштігі болып табылады.

1-сурет. Жартылай өткізгішті диод: а) диодтың жартылай өткізгіш құрылымы;

б) шартты графикалық белгілеу; в) вольт – ампер сипаттамасы

Тікелей араластыру pn түйініжәне оның электр өткізгіштігі артады және түйіспе арқылы ток өтеді, ол қолданылатын кернеуге қатты тәуелді. pn өткелінің кері қисаюы кезінде түйіспенің электр өткізгіштігі төмендейді және электр тоғыіс жүзінде ол арқылы өтпейді.

Кері ығысқан pn өткелі бар жартылай өткізгішті диод, онда бұзылу кернеуіне жақын аймақта кері кернеудің салыстырмалы түрде аздаған өзгерістері кезінде кері ток күрт артады. Стабилитрон(2-сурет). Ол кернеу тұрақтандырғыштарын жасау үшін қолданылады.

2-сурет. Жартылай өткізгішті стабилдік диод: а) шартты графикалық белгілеу; б) вольт – ампер сипаттамасы

Варикапжиілікті таңдамалы тізбектерді электронды баптау үшін айнымалы конденсатор ретінде қолданылатын кері ығысқан p-n-өткізу бар жартылай өткізгіш диод деп аталады (3-сурет).

3-сурет. Жартылай өткізгіш варикап: а) шартты графикалық белгілеу;

б) вольт – фарад сипаттамасы

Жартылай өткізгіш триодтар (транзисторлар) биполярлы және өрістік болып бөлінеді.

Биполярлы транзисторекі pn-өтіністері бар жартылай өткізгіш құрылғы деп аталады (4-сурет). Оның n-p-n- немесе p-n-p-типті үш қабатты құрылымы бар. Екі pn түйісу арасындағы ортаңғы аймақ негіз деп аталады. Оның қалыңдығы жеткілікті түрде аз. Көршілес аймақтар эмитент және коллектор деп аталады. Сәйкесінше, pn-өткізу эмиттер-базасы эмитент, ал база-коллекторлық өткел коллектор деп аталады.

4-сурет. Биполярлы транзисторлардың жартылай өткізгіш құрылымы және шартты графикалық белгіленуі: а) n-p-n-типі; б) p-n-p-түрі

Өрістік транзисторжартылай өткізгішті құрылғы деп аталады, оның кедергісі жартылай өткізгіштің өткізгіш көлеміне іргелес басқару электроды (қақпа) тудыратын көлденең электр өрісінің әсерінен өзгереді. Өрістік транзисторлардың екі түрі бар: басқару p-n-өтінішімен(5-сурет) және оқшауланған жапқыш(6-сурет).

5-сурет. Жартылай өткізгішті құрылымы және басқару p-n-өтінісімен өрістік транзистордың шартты графикалық белгіленуі: а) n-типті арнамен; б) p-типті арнамен

6-сурет. Оқшауланған қақпасы бар өрістік транзистордың жартылай өткізгіш құрылымы және шартты графикалық белгіленуі: а) кіріктірілген арнасы бар; б) индукцияланған арнамен

Зарядтың берілуі базалық токты өзгерту арқылы басқарылатын биполярлы транзисторлардан айырмашылығы, өрістік транзисторда ток ток өтетін арнаның енін реттейтін басқару кернеуін өзгерту арқылы басқарылады. Тасымалдаушылар қозғала бастайтын арна аймағы көз, ал негізгі тасымалдаушылар қозғалатын аймақ дренаж деп аталады. Арнаны қоршап тұрған аспаптағы басқару аймағы қақпа деп аталады. Қақпа мен көз арасындағы кернеуді өзгерту арқылы арнаның көлденең қимасы өзгереді.

Үш pn өтуі бар көп қабатты құрылымдар деп аталады тиристорлар... Олардың негізгі қасиеті тұрақты тепе-теңдіктің екі күйінде болу мүмкіндігі: максималды ашық (өткізгіштігі жоғары) және максималды жабық (төмен өткізгіштікпен). Осы себепті олар контактісіз жұмыс істейді электрондық кілтбіржақты өткізгіштігімен. Екі терминалды (екі электродты) тиристорлар деп аталады диодты тиристорлар (динисторлар), және үш (үш электродты) - немесе триодты тиристорлар (триисторлар),немесе симметриялық тиристорлар (триактар),егер олар екі бағытта ток өткізуге қабілетті болса (7-сурет).

7-сурет. Тиристорлар: жартылай өткізгіш құрылымы: а) диодты тиристор (динистор); г) тринистор; ж) симметриялық тиристор (триак); шартты графикалық белгілеу: б) диодты тиристор; д) тринистор; з) триак; ток-кернеу сипаттамалары: в) диодты тиристор; f) тринистор; и) триак

Жартылай өткізгішті фотоэлементтерге мыналар жатады: фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, фототиристор, жарық диод (8-сурет).

8-сурет. Жартылай өткізгішті фотоэлементтердің шартты графикалық белгіленуі: а) фоторезистор; б) фотодиод; в) фототранзистор; г) фототиристор; e) жарықдиодты

Фоторезисторкедергісі жарықтандыруға байланысты жартылай өткізгіш құрылғы деп аталады. Жарықтандырудың жоғарылауымен фоторезистордың кедергісі төмендейді.

Фотодиодтың жұмыс істеу принципікері арттыруға негізделген ағымдағы pnжарықтандыру кезінде ауысу. Фотодиод қосымша қуат көзінсіз пайдаланылады, өйткені оның өзі ток генераторы болып табылады, ал ток күші жарықтандыруға пропорционалды.

Фототранзисторда pn өткелі коллектор-базасы фотодиод болып табылады.

Жарықдиодтаролар арқылы тұрақты ток өткенде жарық шығарады. Жарқыраудың жарықтығы тікелей токқа пропорционал.

Егер жарықдиодты шам және фототранзистор сияқты фотосезімтал элемент бір корпуста біріктірілсе, онда кіріс тогын тізбектердің толық гальваникалық бөлінуімен шығыс токқа айналдыруға болады. Мұндай оптоэлектрлік элементтер деп аталады оптопарлар(9-сурет).

9-сурет. Жартылай өткізгішті оптикалық қосқыштардың шартты графикалық белгіленуі:

а) резистор; б) диод; в) транзиттік; г) тиристор

Фоторезисторлардан басқа ең көп таралған жартылай өткізгіш резисторларға мыналар жатады: термисторларжәне варисторлар, оның кедергісі сәйкесінше температураға және қолданылатын кернеуге байланысты өзгереді (Cурет 10).

10-сурет. Жартылай өткізгіш резисторлардың шартты графикалық белгіленуі: а) термистор; б) варистор

Қарастырылған электронды құрылғылардың көмегімен электр энергиясы мен сигналдардың қажетті түрлендірулері жүзеге асырылады. Көпшілігі қарапайым пішінтүрлендіру – айнымалы токты түзету, күрделірек – тұрақты токты айнымалы токқа айналдыру, күшейту, әртүрлі пішіндегі сигналдарды генерациялау және түрлендіру.

Түзеткіштерқоректендіру желісінің айнымалы кернеуін жүктемедегі тікелей кернеуге түрлендіру (Cурет 11). Олар қайталама қуат көзі ретінде пайдаланылады. Айнымалы токпен қоректендіру кернеуі күштік трансформатортөмендейді немесе қажетті мәнге дейін артады, содан кейін түзеткіш көмегімен түзетіледі. Нәтижесінде түзеткіштің шығысында тұрақты бағыттағы кернеу пайда болады, ол пульсирленген (яғни уақыт өте келе мәннің өзгеруі), сондықтан көптеген электрондық құрылғыларды қуаттандыруға жарамсыз.

11-сурет Түзеткіштің құрылымдық сұлбасы

Түзеткіштің шығысындағы түзетілген кернеудің толқынын азайту үшін тегістеу сүзгісі қосылады, ал кейбір жағдайларда тұрақты кернеу тұрақтандырғышы қосымша енгізіледі.

Басты түзеткіш тізбектердеп бөлуге болады жарты толқын(Cурет 12) және толық толқын(Cурет 13).

12-сурет. Жартылай толқынды түзеткіштердің сұлбалары мен уақыт диаграммалары: а) бір фазалы; б) үш фазалы

13-сурет Жарты толқынды түзеткіштер: бір фазалы түзеткіштер: а) көпір тізбегі; б) трансформатор орамасының орта нүктесінен тартумен; в) олардың уақыттық диаграммалары; үш фазалы түзеткіш; г) үш фазалы көпір тізбегі; д) оның уақыттық диаграммасы

Тегістеу сүзгілерішығысқа түзетілген кернеудің тікелей құрамдас бөлігі ғана беріледі және оның айнымалы құрамдастары мүмкіндігінше әлсіретіледі. Қарапайым жағдайда тегістейтін сүзгінің құрамында бір ғана элемент болуы мүмкін – не түзеткіштің шығысында тізбектей жалғанған жоғары индуктивті дроссель немесе жүктемеге параллель қосылған үлкен конденсатор (14-сурет).

14-сурет. Тегістеу сүзгілері: а) индуктивті; б) сыйымдылық; в) олардың уақыттық диаграммалары

Кернеу тұрақтандырғышыжүктеме кедергісі мен желідегі кернеу белгілі бір шектерде өзгерген кезде жүктемедегі кернеуді берілген дәлдікпен ұстап тұратын құрылғы деп аталады (15-сурет). Тұрақтандырғыш ұстайтын кернеу анықтамалық элемент - стабилдік диод арқылы орнатылады (2-сурет).

15-сурет Параметрлік кернеу реттегішінің схемалық және уақыттық диаграммалары

Күшейткішбасқа параметрлерін өзгертпей кіріс сигналының амплитудасы мен қуатын арттыруға арналған құрылғы деп аталады. Күшейткіштің шығысындағы сигнал амплитудасы мен қуатының артуы тұрақты ток көзінің энергиясын шығыс айнымалы ток сигналының энергиясына түрлендіру арқылы қол жеткізіледі. Жалпы, электронды күшейткіштер көп сатылы құрылғылар болып табылады. Жеке сатылар ауыспалы (күшейтілген) сигнал берілетін және сигналдың тұрақты құрамдас бөлігі өтпейтін тізбектермен өзара байланысқан. Кезеңдер ортақ эмитентпен және ортақ көзмен, ортақ коллектормен және ортақ дренажбен, ортақ негізмен және ортақ қақпамен схема бойынша орындалады (16-сурет).

16-сурет. Жалпы(лары) бар транзисторларды қосу схемалары: а) эмитент;

б) коллектор; в) негіз; г) дереккөз; д) дренаж; f) ысырма

Кез келген кезеңнің тізбегі қоректендіргіштен, транзистордан және транзистордың тұрақты токта, яғни тыныштық режимінде жұмысын қамтамасыз ететін қиғаш тізбектерден тұрады (17-сурет).

Көп сатылы күшейткіштер – бір типті күшейткіш сатыларының тізбекті қосылуы.

Біріктірілген күшейткіштер сатылар арасындағы тікелей байланысты пайдаланады. Мұндай күшейткіштер ерікті түрде баяу өзгеретін сигналдарды және тіпті тұрақты ток сигналдарын күшейте алады, сондықтан тұрақты ток күшейткіштері деп аталады. Қазіргі заманғы күшейткіштерТұрақты ток күшейткіштері сигналдарды жиіліктердің өте кең диапазонында күшейтеді және кең жолақты күшейткіштер санатына жатады.

17-сурет Күшейткіш тізбектер: а) биполярлы транзисторда; б) өрістік транзисторда

Тікелей қосылыстары бар күшейткіштердің кемшілігі қоректену кернеуінің, температураның және басқа факторлардың тұрақсыздығынан тыныштық режимінің шығыс кернеуінің өзгеруі (нөлдік дрейф) болып табылады. Мұндай күшейткіштерде нөлдік дрейфті азайтудың тиімді әдісі дифференциалды күшейткіш сатыларын пайдалану болып табылады.

Дифференциалды күшейткішекі кіріс сигналының арасындағы айырмашылықты күшейтуге арналған және екі кіріс және екі шығысы бар біріктірілген эмитенттері бар теңдестірілген екі транзисторлы тізбек болып табылады (Cурет 18).

18-сурет. Дифференциалды күшейткіш

Операциялық күшейткіш(19-сурет), кез келген басқа күшейткіш сияқты, кіріс сигналының амплитудасы мен қуатын күшейтуге арналған. Ол «операциялық» атауын негізінен аналогтық компьютерлерде әртүрлі математикалық операцияларды (қосынды, алу, көбейту, бөлу, логарифм және т.б.) орындайтын дискретті элементтердегі аналогтардан алды. Қазіргі уақытта операциялық күшейткіш көбінесе интегралды схема түрінде орындалады.

19-сурет Операциялық күшейткіш

Электрондық генераторларқуат көзінің энергиясы (тұрақты ток) қажетті пішіндегі айнымалы сигналдың энергиясына түрленетін өздігінен тербелетін (өзінен қозғалатын) жүйелер деп аталады.

Синусоидалы кернеу генераторларындатранзисторлар күшейту режимінде жұмыс істейді. Олардан айырмашылығы импульстік генераторлардатранзисторлар кілттік режимде жұмыс істейді (транзистор кезекпен толығымен ашық болғанда, содан кейін толығымен жабық күй). Ашық күйде транзистор максималды токтан өтеді және оның қалдық кернеуімен анықталатын минималды шығыс кернеуіне ие. Жабық күйде оның тогы минималды және шығыс кернеуіқуат көзінің кернеуіне мүмкіндігінше жақын. Мұндай элемент деп аталады транзисторлық қосқыш(Cурет 20).

20-сурет Сұлбалар транзисторлық қосқыштар: а) биполярлы транзисторда; б) өрістік транзисторда; в) олардың уақыттық диаграммалары

МультивибраторларКүшейткіш элементтер (транзисторлар, операциялық күшейткіштер) кілттік режимде жұмыс істейтін оң кері байланысы бар импульстік генераторлар болып табылады.

Мультивибраторлардың біртұтас тұрақты тепе-теңдік күйі болмайды, сондықтан олар өздігінен тербелетін генераторлар класына жатады және дискретті транзисторларға, интегралды логикалық қақпаларға және операциялық күшейткіштерге негізделген (21-сурет).

21-сурет. Өздігінен тербелетін мультивибраторлардың сұлбалары: а) дискретті элементтер бойынша; б) интегралдық логикалық қақпалар бойынша; в) операциялық күшейткіште; г) олардың уақыттық диаграммалары

Біріктірілген микросұлба(IC) - бірнеше өзара байланысты транзисторлардың, диодтардың, конденсаторлардың, резисторлардың және т.б. жиынтығы. Ол бір технологиялық циклде (яғни бір уақытта), бір тірек құрылымда - субстратта жасалады және электр сигналдарын түрлендірудің белгілі бір функциясын орындайды . ..

IC бөлігі болып табылатын және одан тәуелсіз өнімдер ретінде бөлінбейтін компоненттер IC элементтері немесе интегралдық элементтер деп аталады. Керісінше құрылымдық оқшауланған құрылғылар мен бөлшектерді дискретті құрамдас бөліктер, ал олардың негізінде құрастырылған түйіндер мен блоктарды дискретті схемалар деп атайды.

Интегралдық микросхемалардың шағын өлшемдерімен, салмағымен және төмен құнымен үйлесетін жоғары сенімділік пен сапа олардың ғылым мен техниканың көптеген салаларында кеңінен қолданылуын қамтамасыз етті.

Қазіргі микроэлектрониканың негізі болып табылады жартылай өткізгішті интегралдық схемалар... Қазіргі уақытта жартылай өткізгішті интегралдық схемалардың екі класы бар: биполярлы және MIS.

Биполярлы IC негізгі элементі NPN транзисторы болып табылады: бүкіл технологиялық цикл оны жасауға бағытталған. Қалған элементтер осы транзистормен бір мезгілде қосымша технологиялық операцияларсыз дайындалады. Мысалы, резисторлар NPN негізгі қабатымен жасалған, сондықтан олардың тереңдігі негізгі қабатпен бірдей. Конденсаторлар ретінде n-қабат npn-транзистордың коллекторлық қабатына, ал р қабаты базалық қабатқа сәйкес келетін кері ығысқан pn өткелдері қолданылады.

Логикалық элементтердеп аталады электрондық құрылғылар, ең қарапайым логикалық операцияларды орындау: ЕМЕС, НЕМЕСЕ, ЖӘНЕ (Cурет 22).

22-сурет. Қарапайым логикалық элементтердің шартты белгіленуі және ақиқат кестелері: а) ЕМЕС; б) НЕМЕСЕ; және

Логикалық функциялар және олардағы логикалық амалдар логикалық алгебраның немесе буль алгебрасының пәнін құрайды. Логика алгебрасы латын әріптерімен A, B, C, D және т. . логикалық мәннің мәндері А деп белгіленеді, содан кейін екіншісі «А емес» деп белгіленеді.

Логикалық мәндері бар операциялар үшін А = 1, «А емес» = 0 немесе керісінше, А = 0, «А емес» = 1 деп есептей отырып, екілік кодты пайдалану ыңғайлы. В екілік жүйебір схеманы есептеу логикалық және арифметикалық амалдарды орындай алады. Егер «А емес» ұғымы арнайы әріппен белгіленсе, мысалы, В, онда В мен А арасындағы қатынас келесідей болады: B =.

Бұл терістеу, инверсия немесе ЕМЕС функциясы деп аталатын ең қарапайым логикалық функция. Бұл функцияны қамтамасыз ететін тізбек инвертор немесе ЕМЕС деп аталады.

НЕМЕСЕ (дизьюнктор) және ЖӘНЕ (конъюнкатор) тізбектерін резисторларда (резистор логикасы), диодтарда (диод логикасы), транзисторларда (транзисторлық логика) орындауға болады. Көбінесе бұл схемалар инвертормен бірге пайдаланылады, содан кейін олар НЕМЕСЕ-ЕМЕС, ЖӘНЕ-ЕМЕС функцияларын жүзеге асырады (23-сурет).

23-сурет. Дәстүрлі белгілеу және ақиқат кестелері:

а) Пирс жебесі; б) Шеффер инсульт

НЕМЕСЕ-ЕМЕС (Пирс көрсеткісі) және ЖӘНЕ-ЕМЕС (Шеффер штрихы) функциялары ең кең тараған, өйткені оларды кез келген басқа логикалық функцияны жүзеге асыру үшін пайдалануға болады. Айнымалылар саны, демек, сәйкес тізбектер үшін кірістер саны екі, үш, төрт немесе одан да көп болуы мүмкін. Логикалық элементтерде логикалық нөлдер мен бірліктер әдетте әртүрлі кернеу мәндерімен көрсетіледі: кернеу (немесе нөлдік деңгей) U 0 және кернеу (немесе бір деңгей) U 1. Егер бір деңгейі нөл деңгейінен үлкен болса, онда олар схема оң логикада жұмыс істейді деп айтады. әйтпесе(U 1< U 0) она работает в отрицательной логике. Никакой принципиальной разницы между положительной и отрицательной логиками нет. Более того, одна и та же схема может работать и в одной, и в другой логике.

Ең көп қолданылатын схема TTL типті NAND (транзистор-транзистор логикасы).

Біріктіру арқылы логикаНЕМЕСЕ-ЕМЕС немесе ЖӘНЕ-ЕМЕС, жасай аласыз әртүрлі құрылғылар, жадымен де, жадысыз да.

Жады бар сандық құрылғыларғажатады: триггерлер, есептегіштер, регистрлер.

Триггерлертұрақты тепе-теңдіктің екі күйі бар және басқару кіріс сигналы іске қосу шегі деп аталатын белгілі бір деңгейден асқан сайын бір тұрақты күйден екіншісіне ауысуға қабілетті құрылғылар деп аталады.

Триггерлердің бірнеше түрі бар: RS, D, T, JK және т.б., олар өнеркәсіпте жеке микросұлбалар түрінде шығарылады, сонымен қатар NAND немесе NOR логикалық қақпаларына негізделген (24-сурет).

24-сурет. Триггерлердің графикалық символдары: а) логикалық элементтерге негізделген RS-триггер НЕМЕСЕ; жеке микросұлбалар түрінде: б) RS-триггер; c) D-триггер; d) Т-триггер; e) JK флип-флоп

Құрылғыларда цифрлық өңдеуақпарат, өлшенетін параметр (айналу бұрышы, жылдамдық, жиілік, уақыт, температура және т.б.) кернеу импульстарына түрленеді, олардың саны осы параметрдің мәнін сипаттайды. Бұл импульстар есептеледі импульстік есептегіштер(Cурет 25, а) және сандармен өрнектеледі.

25-сурет. Графикалық белгілер: а) импульстік санауыш;

б) тіркеу; в) дешифратор; г) кодтаушы; д) мультиплексор;

f) арифметикалық логикалық бірлік

Тіркеулерақпаратты қабылдауға, сақтауға, беруге және түрлендіруге арналған цифрлық құрылғылардың функционалдық бірліктері болып табылады (Cурет 25, б).

Жады жоқ сандық құрылғыларғамыналарды қамтиды: дешифраторлар, кодерлер, мультиплексорлар, демультиплексорлар және т.б.

Декодер n кірісіндегі екілік санның кодына байланысты тек бір шығысында бір сигналды тудыратын құрылғы деп аталады (25-сурет, v).

Скремблер(Cурет 25, Г) дешифраторға қарама-қарсы функцияны орындайды.

Мультиплексороның m мекенжай кірістеріндегі екілік кодқа байланысты ақпараттық кірістердің біреуін оның шығыстарының біріне ауыстыру құрылғысы деп аталады (25-сурет, г).

Демультиплексормультиплексордың кері функциясын орындайды.

Бір кристалдағы элементтердің санына байланысты олар IC интеграциясының басқа дәрежесі туралы айтады. Үлкен интегралдық схема (LSI) бір кристалда (бір пакетте) бірнеше миллион элементтерді қамтиды және күрделі құрылғылардың функцияларын орындайды. Бұл функционалды толық өнім.

Ең болмағанда процессордың негізгі түйіндерін қамтитын LSI: арифметикалық логикалық блок (25-сурет, e), командалық дешифратор және басқару құрылғысы шақырылады микропроцессор... Ол микропроцессордың мүмкіндіктерін кеңейтетін басқа блоктарды қамтуы мүмкін. Микропроцессор деректерді логикалық өңдеу, сақтау және түрлендіру үшін қолданылады. Бұл өзінің мүмкіндіктері бойынша әмбебап жартылай өткізгіш құрылғы және күрделі құрылғыларды басқару жүйелерінде қолданылуы мүмкін.

Тақырып бойынша сұрақтар

1. Электроника нені зерттейді?

2. Қандай құрылғылар электронды деп аталады?

3. Жартылай өткізгіш материалдардың өткізгіштерден және диэлектриктерден айырмашылығы неде?

4. p-n-өтуі қалай құрылымдалған? Оның негізінде жартылай өткізгіш құрылғыларды жасауға мүмкіндік беретін түйіннің негізгі қасиеті қандай?

5. Диод қалай жұмыс істейді? Оның қандай түрі бар вольт-амперлік сипаттамалар?

6. Биполярлы транзистор қалай жұмыс істейді және ол қалай жұмыс істейді?

7. Өрістік транзистор қалай жұмыс істейді? Оның биполярлы транзистордан айырмашылығы неде?

8. Биполярлық және қандай атаулар және шығыстары қандай өрістік транзисторлар?

9. Стабилитронмен кернеуді тұрақтандыру неге негізделген? Стабилитрондар қандай параметрлермен сипатталады?

10. Синусоидалы кернеу тұрақты токқа қалай түрлендіріледі?

11. Диодты түзеткіштер қалай жұмыс істейді?

12. Олар қалай жұмыс істейді электр сүзгілері?

13. Тұрақты тұрақты кернеу қалай алынады?

14. Электрлік сигнал күшейткіштер не үшін қолданылады?

15. Ток пен кернеуді күшейту принципі қандай?

16. Транзисторлардағы күшейткіштер мен интегралдық схемалардағы күшейткіштердің айырмашылығы неде?

17. Интегралдық схема дегеніміз не?

18. Қандай элементтер логикалық функциялар деп аталады? Негізгі (негізгі) логикалық функциялар қалай жұмыс істейді? Олар қандай операцияларды орындайды?

19. Бұл не сандық құрылғыларжадымен?

20. Жадысы жоқ цифрлық құрылғылар дегеніміз не?

21. Микропроцессор дегеніміз не? Ол не үшін қолданылады?

Ұқсас ақпарат.