Влияние внешней нагрузки на работу ключа

Подключение к электронному ключу внешней нагрузки влияет на его работу. Если нагрузкой является активное сопротивление R_н (рис. 8.3, а), то режим работы в открытом и закрытом состояниях определяется так, как это показано на рис. 8.3, б.

На поле выходных характеристик транзистора необходимо построить ВАХ на­грузки и результирующие характеристики для закры­того и открытого состояний ключа. После этого обычным путем надо провести линию нагрузки . Точки ее пересечения с результирующими характеристиками будут характеризовать режим работы ключа в открытом и закрытом состояниях. Из приведенных построений следует, что наиболее суще­ственно изменяется положение точки А, определяющее уровень . Влияние нагрузки на выходное напряжение ключа оценивают выходной характеристикой . В общем случае таких характеристик может быть две: одна для низко­го уровня выходного напряжения, другая для высокого.

Если нагрузкой ключа является входное сопротивление следующего ключа (рис. 8.4, а), то на поле выходных характеристик транзистора VT₁ необходимо постро­ить входную характеристику транзистора VT₂ как показано на рис. 8.4, б.

Как следует из построений, в этом случае резко уменьшается напряжение , определяемое точкой , оно равно напряжению на открытом эмиттерном пере­ходе транзистора VT₂ и составляет примерно 0,7 В. В результате уменьшается размах сигнала .Чтобы ослабить влияние нагрузки на работу клю­чей, в цепь базы транзистора VT₂ последовательно включают резистор R_б2, тогда характеристика пойдет более полого, точка сместится в положение . Во многих случаях к выходу ключа подключается несколько нагрузок. Чем их больше, тем меньше уровень . Наибольшее количество ключей, аналогичных рассматриваемому, которые одновременно можно подключить к его выходу, оце­нивают коэффициентом разветвления по выходу и выражают целым положитель­ным числом К_разв. Чем выше коэффициент К_разв, тем шире возможности использо­вания ключа в конкретных схемах. В некоторых цифровых ИМС электронные ключи имеют общую нагрузку в коллекторной цепи. Встречаются также схемы, в которых на базу транзистора подаются управляющие сигналы от нескольких ис­точников. Вполне понятно, что в этих случаях режим работы транзистора в от­крытом состоянии будет зависеть от количества одновременно поданных управ­ляющих сигналов U¹. Наибольшее количество одновременно подаваемых на вход ключа управляющих сигналов оценивают параметром, называемым коэффициен­том объединения по входу, который выражается целым положительным числом К_об . Увеличение числа входов ведет, как правило, к снижению быстродействия клю­ча. Практически величина К_об для различных ИМС лежит в пределах от 2 до 6.