Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

ся при отключении питания. В этом случае оба конденсатора оказы-

Рис. 173. Иллюстрация режимов работы аналоговой запомина­ ющей ячейки

383

тенциалу сетки У, а напряжение в точке а будет составлять поло­ вину запомненного напряжения. В данном случае оба конденсатора

элементов схемы АЗЯ, а также при построении ее конструкции. При некоторых неисправностях на выходе усилителя может быть нену­ левое напряжение. В соответствии с этим возможна дополнитель­ ная зарядка конденсаторов Су и С2 . Однако во всех случаях при пе­

Важно только предусмотреть, чтобы перевод схемы в режим ком­ пенсации сеточного тока происходил при нормальной работе уси­ лителя.

Функционирование АЗЯ в каждом из рассмотренных выше ре­ жимов осуществляется с помощью схемы управления.

§ 5 1 . ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Ключевые схемы. При реализации законов управления техноло­ гическими процессами в машиностроении зачастую возникает не­ обходимость решения уравнений, в которых одна из входных вели­ чин имеет только два состояния (принимает только два дискретных значения), а вторая может быть дискретной или непрерывной. В этом случае зависимость выходной величины у от двух входных величин Хі и Хг может быть выражена следующим образом:

Реализация функций данного типа осуществляется с помощью аналоговых ключевых схем, которые иногда называют также эле­ ментарными цифро-аналоговыми преобразователями [84].

Идеальный ключ в замкнутом состоянии должен иметь нулевое сопротивление, а в разомкнутом — бесконечно больше. Кроме того, запаздывание при переходе ключа из замкнутого состояния в ра­ зомкнутое должно быть равно нулю.

Простейшую схему ключа можно выполнить на электромагнит­ ном реле. Управляющее напряжение х2 подается на обмотку реле Р.

384

ки. Переключение таких ключей происходит за конечный промежу­ ток времени. Электронный ключ можно строить по последователь­ ной или параллельной схеме. При последовательной схеме ключ включен последовательно в цепь, по которой протекает ток сигнала,

тельно-параллельная схема диодного мостового ключа для комму­ тации положительных и отрицательных напряжений Х\. Управляю­ щее напряжение х2 принимает два значения + U и —U. При х\ > О

диод Д\ закрывается и напряжение Хі не проходит на выход схемы. Если Хі < 0, то работают диоды Д\ и Д'2. Время переключения ди­ одного ключа определяется паразитными емкостями схемы и диодов, временем восстановления диодов, а также сопротивлением коммутируемой цепи.

Учет емкостей диода является сложным, так как они оказыва­ ются существенно нелинейными. Величина емкости диода, к которо­ му приложено обратное напряжен?іе Е, увеличивается с ростом на­ пряжения Е; величина емкости диода в прямом направлении воз­ растает с ростом прямого тока [159]. В технических условиях пара-

метры диода задают для определенных режимов работы. Наиболее эффективными являются транзисторные ключи. В транзисторных ключах ток в цепи управления может быть значительно меньше то­ ка, отдаваемого в нагрузку. Кроме того, в них обеспечивается хоро­ шая электрическая развязка коммутируемых цепей от цепей управ­ ления. Наиболее распространенной является схема ключа с общим эмиттером (рис. 175). При рассмотрении режимов работы транзи­ стора более целесообразно, с точки зрения физических процессов

Рис. 175. Схема транзисторного клю­ ча с общим эмиттером

транзисторов, за независимые переменные принимать не напряже­ ния, а токи. Тогда управляющим сигналом является ток базы, а коммутируемым-—ток коллектора. В ключевом режиме транзистор находится в одном из двух устойчивых состояний. Ключ в области отсечки является разомкнутым, а в области насыщения — замкну­ тым. Если коллекторный и эмиттерный переходы смещены в обратком направлении, транзистор заперт (режим отсечки). Токи в запер­ том транзисторе равны [42, 141]:

336

При £б < 0 оба перехода транзистора смещены в положительном направлении, транзистор открыт. Токи h и /к можно считать задан­ ными внешней схемой:

В режиме насыщения, как следует из характеристик транзистора при увеличении тока базы, ток коллектора остается неизменным, т. е. в режиме насыщения:

h,

Iffl

Рис. 176. Временная диаграмма фор­ мирования фронта выходного тока транзисторного ключа

Процесс замыкания транзисторного ключа состоит из стадии формирования положительного фронта выходного тока и накопле­ ния избыточного заряда в базе, а процесс размыкания ключа — из стадии рассасывания неосновных носителей и формирования отри­ цательного фронта (рис. 176).