Лекции.Орг


Поиск:




Изучение ключевых схем на транзисторах

Цель работы: В программной среде EWB составить схемы ключей на бипо-

лярных транзисторах. Используя возможности среды, исследовать их

статические и динамические параметры.

 

Рабочее задание по маломощным ключевым схемам:

1. В рабочем окне среды собрать схему простого ключа на биполярном транзисторе типа 2N2218 из библиотеки Transistors (см. рис.1). В этой схеме транзисторVT работает в ключевом режиме – под действием импульсного управляющего сигнала переключается из режима отсечки в режим насыщения, коммутируя тем самым ток в выходной коллекторной цепи. В качестве источника входных управляющих сигналов использован библиотечный генератор прямоугольных импульсов (ЕБ) со следующими установками – частота следования импульсов 50 кГц, скважность 50%, амплитуда 1В, сдвиг уровня 0.5В. С помощью двухлучевого осциллографа убедиться в работоспособности ключа и определить статические и динамические параметры. К статическим параметрам относятся высокие низкие уровни входного и выходного напряжений ключа U1вх, U0вх, U1вых, U0вых.

К динамическим – времена переключений ключа из замкнутого состояния в разомкнутое и обратно.

 

Рис.1 Простой ключ на биполярном транзисторе

 

На рис.2 приведены временные диаграммы входного и выходного напряжений ключа, полученные с помощью виртуального двухлучевого осциллографа. Видно, что в рассматриваемом случае U1вх=1,5 В; U0вх= -0,5 В;

U1вых= 5 В; U0вых= 40 мВ. Далее с помощью осциллографа определялись примерные временные интервалы процессов открывания и закрывания ключа для последующего точного временного анализа с использованием в главном меню пункта «Analysis» и подпункта «Transient». Как видно из рис.2 процесс открывания ключа, вызываемый положительным перепадом входного сигнала, можно подробно исследовать на временном интервале (19.9-20.7)мкс, а процесс закрывания ключа, вызываемый отрицательным перепадом входного сигнала, - на интервале (9.7-11.3)мкс. Подпункт «Transient» позволяет получить переходные процессы работы ключа на выбранных временных интервалах.

 

Рис.2 Временные диаграммы работы ключа

 

На рис.3 и рис.4 приведены результаты компьютерного анализа временных процессов открывания и закрывания ключа при различных значениях резистора R Б.

 

Рис.3 Переходной процесс открывания ключа

 

Из рис.3 видно, что при максимальном значении R Бвремя перехода транзисторного ключа из закрытого состояния (U1вых= 5 В) в открытое (U0вых= 40 мВ) составляет примерно 500нс и уменьшается с уменьшением R Б. Более точно измерить время открывания t 1,0 можно используя уровни (0.1 – 0.9) от логического перепада U Л= (U1вых- U0вых). Из рис.4 видно, что процесс закрывания транзистора состоит из двух стадий - задержки закрывания (t зд) и времени закрывания (t 0,1). При максимальном значении R Бзадержка закрывания составляет примерно 500нс, а время закрывания – 200нс. С уменьшением R Бзадержка закрывания растёт а время закрывания уменьшается.

 

Рис.4 Переходной процесс закрывания ключа

 

Используя в главном меню пункт «Analysis», подпункт «Transient», самостоятельно исследовать влияние сопротивления нагрузки R ни ёмкости нагрузки Снна параметры переходного процесса включения и выключения транзисторного ключа. Для чего сначала с помощью переключателя SW 1 подключить к выходу ключа сопротивление нагрузки R ни провести анализ при изменении R нв диапазоне (0.5 - 2.5)кОм через 1кОм. Затем с помощью переключателя SW 2 подключить к выходу ключа ёмкость нагрузки Сни провести анализ при изменении Снв диапазоне (500 – 1500)пФ через 500пФ.

2. В программной среде EWB собрать транзисторный ключ по схеме переключателя тока на двух транзисторах 2N2218 (см. рис.5). В качестве источника входных управляющих сигналов использовать библиотечный генератор прямоугольных импульсов со следующими установками – частота следования импульсов 100 кГц, скважность 50%, амплитуда 100мВ, сдвиг уровня 0. С помощью двухлучевого осциллографа убедиться в работоспособности переключателя тока, определить примерные временные интервалы процессов открывания и закрывания переключателя тока для последующего точного временного анализа.

Используя меню «Analysis» и подменю «Transient», получить переходные процессы открывания и закрывания переключателя тока. Измерить времена открывания и закрывания, а также низкие и высокие уровни входных и выходных сигналов переключателя тока.

 

 

Рис. 5 Ключ на основе переключателя тока

 

Контрольные вопросы:

 

1. Ключ на биполярном транзисторе.

2. Открытие ключа.

3. Закрытие ключа.

4. Логические функции.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Получите у преподавателя допуск для выполнения измерений. Выполнил студент Принял | 
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-03-28; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 674 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

В моем словаре нет слова «невозможно». © Наполеон Бонапарт
==> читать все изречения...

784 - | 736 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.