Элементов индуктивности

образования электрических сигналов в видимую форму. Элементы индикации могут базироваться на различных физических принципах. Так, большие информационные табло, устанавливаемые на стадионах, вокзалах, в крупных магазинах, используют в качестве элемента индикации алюминиевые кружки (блинкеры), противоположные стороны которых имеют цветовой контраст (например, черный и желтый или черный и красный цвета) и которые поворачиваются на петлях под действием импульса тока в обмотке электромагнитного реле. Изображение становится видимым благодаря световому контрасту между основным полем табло и повернувшимися блинкерами. Блинкерные и другие виды электромеханических и пневматических элементов индикации здесь не рассматриваются.

Базовый элемент ТТЛ также выполняет логическую операцию И-НЕ. При низком уровне сигнала (логический нуль) хотя бы на одном из выходов многоэмиттерного транзистора VTl последний находится в состоянии насыщения, a VT2 закрыт. На выходе схемы существует высокий уровень напряжения (логическая единица). При высоком уровне сигнала на всех входах VTl работает в активном инверсном режиме, a VT2 находится в состоянии насыщения. Описанный здесь базовый элемент ТТЛ, несмотря на упрощенную технологию изготовления, не нашел широкого применения из-за низкой помехоустойчивости, малой нагрузочной способности и малого быстродействия при работе на емкостную нагрузку. Его целесообразно использовать лишь при разработке микросхем с открытым коллектором ( 5.17, б) для включения внешних элементов индикации, когда не требуется высокая помехоустойчивость и большая нагрузочная способность.

Проводимые исследования в области совершенствования матричных панелей и экранов направлены на решение ряда актуальных задач: повышение яркости свечения и контрастности экранов с большим числом строк и столбцов, увеличение числа элементов в экранах и панелях, конструктивную отработку панелей с учетом требований эргономичности. разработку методов управления для получения полутоновых изображений, обеспечение идентичности электрических и светотехнических характеристик всех элементов индикации экранов и панелей, создание экранов и панелей с возможностью воспроизведения цветных изображений, повышение надежности и быстродействия матричных панелей, уменьшение стоимости и потребляемой мощности, совершенствование технологии изготовления.

К антропометрическим показателям человека-оператора относятся геометрические пропорции его тела, которые необходимо учитывать при конструировании пультов управления Антропометрические показатели определяют положение элементов индикации и управления, размеры пульта, размеры и форму рабочего кресла. Учет формы и размеров человеческого тела особенно актуальны при проектировании сидений, когда выбираются форма и профиль сиденья, спинки, подлокотников. Антропометрические показатели изменяются во времени и различаются в зависимости от пола, возраста, профессии, национальности человека-оператора.

К психофизиологическим показателям относятся скорость и темп движений частей тела, характеристики зрения. Эти показатели необходимо учитывать при выборе конструкции элементов управления (ручек, кнопок, тумблеров и г. д.), элементов индикации (цифровых табло и пр.). Так, среднее время вращательного движения руки с преодолением сопротивления составляет 0,72 с, а без преодоления сопротивления —0,22 с. Скоростные возможности руки и ее звеньев человека-оператора приведены в табл. 6.5 и 6.6.

Особенно тщательно должны быть продуманы цветовые контрасты, ибо излишний контраст может нарушить целостность формы. Для РЭС наиболее целесообразно применять гармонирующие оттенки одного и того же цвета (например, черный, темно-серый, светло-серый или песочный, бежевый, оливковый и т. д.). Это не исключает применения при необходимости контрастирующих цветов: красного — для сигнализации об аварийном режиме, зеленого — для маломощных элементов индикации, обозначения трубопроводов с водой и т. д.

Основным требованием является размещение элементов индикации на линии, проходящей через ось глаз в соответствии с наклоном головы оператора ( 6.14).

представлена на 6.23, а передняя панель прибора на 6.24. В обоих случаях пропорци-онирование заключается в увеличении размера прибора в соответствии с иррациональными соотношениями (1/^/2; 1/^/3), образуемые сторонами квадратов и их диагоналями. Одним из методов пропорционирования является использование соразмерности всего устройства и его частей, называемых модулями т ( 6.25). Пропорциональные закономерности могут быть усилены масштабированием, ритмичностью, констрастом и нюансом ( 6.26, а — г). Статичности при конструировании панели РЭС достигают путем симметричного расположения рядов клавиш и элементов индикации относительно оси (плоскости) симметрии или контрастного симметричного расположения разногабаритных и разногоновых элементов ( 6.27). При компоновке панели управления в целом необходимо принимать во внимание: взаимное расположение органов индикации и управления с учетом последовательности работы с ними, с тем чтобы органы зрения и управления человека двигались в одном направлении без резких скачков и зигзагов; при работе с двумя и более ручками регулировки руки оператора не должны перекрещиваться; при работе двумя руками следует стремиться к тому, чтобы движения оператора были симметричны и синхронны; при наличии нескольких разнесенных пультов их состав и расположение должны быть хорошо продуманы.

Особенностью конструкции пультов ЕС ЭВМ является выполнение требований эргономики при размещении элементов индикации и управления. Несущие конструкции выполнены с использованием высокопроизводительных методов (штамповка, сварка, литье под давлением). Стальные крышки (стенки) шкафов являются хорошими экранами от внешних электромагнитных полей.

Схемы ТТЛ с простым инвертором имеют низкую помехоустойчивость, малую нагрузочную способность, малое быстродействие однополярного ключа при работе на емкостную нагрузку, поэтому они не нашли широкого применения. Их используют в основном как схемы с открытым коллектором для включения элементов индикации.

быть подключен балластный резистор, ограничивающий ток разряда. Описанная конструкция индикаторной панели (в отличие от матричной панели переменного тока) не обладает свойствами внутренней памяти, что определяет возможность получения изо6-> ражения из ее ячеек только в режиме развертки. Развертка ocyj ществляется по катодным электродам панели, принятым за ко-* ординату х экрана с помощью катодного коммутатора. Информа-1 ционные сигналы подаются на анодные электроды (координать* экрана) при помощи анодных ключевых элементов. Длительность сигналов на двух электродах не менее 100 мкс. Следовательно, частота развертки должна составлять при т=100 не более 100Гц, Поэтому газоразрядные индикаторные панели пока можно использовать в осциллографах с цифровой обработкой информации и наличием цифровой памяти. В качестве примера газоразрядной индикаторной панели рассмотренного типа, которая используется в осциллографах, можно указать на индикатор матричный газоразрядный ИМГ-1. Он содержит 10000 элементов индикации, размеры экрана ЮОХЮО мм2, частота смены кодовых комбинаций на индикаторе 1 ... 10 кГц.

Всем jLC-фильтрам присуще активное взаимодействие обоих реактивных элементов: индуктивности и емкости. Так, при возрастании частоты сигнала сопротивление емкости уменьшается, а сопротивление индуктивности увеличивается; при уменьшении частоты сигнала — наоборот. В результате на низких частотах резко снижаются потери энергии, а спад АЧХ становится более крутым. В большинстве LC-фильтров произведение полных сопротивлений емкости и индуктивности при изменении частоты остается постоянным. Для улучшения параметров ФНЧ Ь Г-образный фильтр следует ввести дополнительную индуктивность, включаемую последовательно с основной на выходе фильтра. Такой фильтр носит название Т-образного ФНЧ. Низкочастотные LC-фильтры наиболее широко используются в качестве сглаживающих фильтров во вторичных источниках электропитания.

Следует подчеркнуть важную особенность цепей в синусоидальном режиме, которая состоит в том, что сопротивления реактивных элементов — индуктивности и емкости — зависят от частоты. Поэтому от частоты будут зависеть основные параметры цепи и, следовательно, все переменные. Для полного выявления свойств цепи в синусоидальном режиме необходимо исследовать основные параметры цепи при изменении частоты в диапазоне от нуля до бес-конечности. Соответствующие зависимости параметров цепи от частоты называют частотными характеристиками. В некоторых случаях интересуются поведением цепи в ограниченном диапазоне частот или при одной заданной частоте. Поскольку параметры комплексной схемы замещения зарисят от частоты и комплексные амплитуды являются функциями частоты, а не времени, то анализ по методу комплексных амплитуд называют также анализом в частотной области.

зависимости от вида приложенного воздействия. Установившийся режим в цепи достигается обычно через определенный промежуток времени после начала воздействия, поэтому рассмотренные ранее методы анализа не охватывают так называемый переходный режим от начала воздействия до установившегося состояния цепи. Переходной режим работы цепи обусловлен наличием в ней реактивных элементов (индуктивности, емкости), в которых накапливается энергия магнитного и электрического полей. При различного рода воздействиях (подключении к цепи или исключении источников электрической энергии, изменении параметров цепи) изменяется энергетический режим работы цепи, причем эти изменения не могут осуществляться мгновенно в силу непрерывности изменения энергии электрического и магнитного полей (принцип непрерывности), что и приводит к возникновению переходных процессов. Следует подчеркнуть, что переходные процессы во многих устройствах и системах связи являются составной «нормальной» частью режима их работы (см. гл. 18, 19). В то же время в ряде случаев переходные процессы могут приводить к таким нежелательным явлениям, как возникновение сверхтоков и перенапряжений. Все это определяет важность рассмотрения методов анализа переходных процессов в электрических цепях.

Пленочная и гибридная технология. С помощью пленочной технологии изготавливают пассивные элементы: резисторы, конденсаторы, элементы индуктивности, а также соединительные проводники и контактные площадки. Таким образом, чисто пленочные ИС обычно являются пассивными. Пленочные интегральные элементы часто используют совместно с миниатюрными навесными компонентами в составе гибридных ИС. Последние, уступая полупроводниковым ИС по надежности, плотности упаковки и себестоимости, имеют во многих случаях лучшие технические показатели за счет применения широкой номенклатуры навесных компонентов (транзисторов, конденсаторов и элементов индуктивности). Элементы пленочных и гибридных ИС выполняются на поверхности диэлектрической подложки.

Технологии пленочных ИС не обеспечивают изготовление высококачественных активных элементов, а также элементов индуктивности и конденсаторов с большими номинальными значениями параметров.

Любая схема электропередачи содержит три основных элемента: генератор или систему, трансформатор, линию. Несмотря на внешнюю простоту этой схемы, ее анализ достаточно сложен благодаря наличию двух нелинейных элементов — индуктивности намагничивания трансформатора и коронирующей линии. Для того чтобы более четко представить себе влияние отдельных факторов на перенапряжения, рассмотрим вначале еще более простую схему замещения ( 20-1, а), в которой отсутствует магнитный шунт трансформатора. Напряжения в начале и в конце линии могут быть подсчитаны по известным формулам:

Переходный процесс в цепи, состоящей из трех последовательно соединенных нелинейных элементов — индуктивности тэ(/), емкости ut(q) и сопротивления u(i), подключаемой к источнику э.д.с. e(t) при нулевых начальных условиях, — описывается уравнением

зависимости от вида приложенного воздействия. Установившийся режим в цепи достигается обычно через определенный промежуток времени после начала воздействия, поэтому рассмотренные ранее методы анализа не охватывают так называемый переходный режим от начала воздействия до установившегося состояния цепи. Переходной режим работы цепи обусловлен наличием в ней реактивных элементов {индуктивности, емкости), в которых накапливается энергия магнитного и электрического полей. При различного рода воздействиях (подключении к цепи или исключении источников электрической энергии, изменении параметров цепи) изменяется энергетический режим работы цепи, причем эти изменения не могут осуществляться мгновенно в силу непрерывности изменения энергии электрического и магнитного полей (принцип непрерывности), что и приводит к возникновению переходных процессов. Следует подчеркнуть, что переходные процессы во многих устройствах и системах связи являются составной «нормальной» частью режима их работы (см. гл. 18, 19). В то же время в ряде случаев переходные процессы могут приводить к таким нежелательным явлениям, как возникновение сверхтоков и перенапряжений. Все это определяет важность рассмотрения методов анализа переходных процессов в электрических цепях.

Пленочная и гибридная технология. С помощью пленочной технологии изготавливают пассивные элементы: резисторы, конденсаторы, элементы индуктивности, а также соединительные проводники и контактные площадки. Таким образом, чисто пленочные ИС обычно являются пассивными. Пленочные интегральные элементы часто используют совместно с миниатюрными навесными компонентами в составе гибридных ИС. Последние, уступая полупроводниковым ИС по надежности, плотности упаковки и себестоимости, имеют во многих случаях лучшие технические показатели за счет применения широкой номенклатуры навесных компонентов (транзисторов, конденсаторов и элементов индуктивности). Элементы пленочных и гибридных ИС выполняются на поверхности диэлектрической подложки.

Технологии пленочных ИС не обеспечивают изготовление высококачественных активных элементов, а также элементов индуктивности и конденсаторов с большими номинальными значениями параметров.

При рассмотрении переходных процессов, как и любых других, сначала составляется феноменологическая модель, дающая общее описание явлений. С ее помощью далее производится математическое описание, на основе которого после ряда упрощений, отработки методов решения и установления масштабных соотношений создается модель — матема-т и че екая или физическая (см. гл. 5). Разновидность математической модели — схемы замещения, позволяющие свести сложные явления к простым и облегчить получение представлений об изучаемых процессах. Схемг замещения сложной системы составляется из схем замещения отдельных ее элементов: индуктивности, емкости, активного сопротивления. Элементы схемь замещения могут быть как линейными, так и нелинейными. Иногда элемент системы представляется активным либо пассивным двухполюсником или четырехполюсником. В простейших, часто встречающихся случаях схема замещения элемента сводится к полному или реактивному сопротивлению, к которому подключается та или иная э. д. с.