Импульсных устройств

Например, фотоаппарат высокого класса «Никон FA» имеет встроенную микро-ЭВМ на СБИС. Яркость объектов съемки измеряется в 5-ти зонах кадра, а компьютерная логическая обработка данных производится по 3-м различным задаваемым фотографом программам. Основная программа обрабатывает сигналы 5-ти датчиков освещенности по статистически выведенным закономерностям построения кадра и фотометрическим характеристикам объекта. Эта программа позволяет исключить большую часть ошибок экспонирования, возникающих из-за необычных условий съемки. Вторая программа — вычисление выдержки и диафрагмы с 60 % веса освещенности в центре кадра, где обычно располагается наиболее важная часть объекта съемки. Третья программа работает по замеру света, отраженного пленкой. Этот режим используется для отработки экспозиции или использования автоматических импульсных усилителей. Чем миниатюрнее и дешевле станут экспонометрические компьютерные системы, тем на большем числе фотоаппаратов они будут употребляться, т. е. спрос на них будет в этой области расширяться.

Тиристоры и динисторы широко применяются в схемах импульсных усилителей. За последнее время силовые тиристоры нашли широкое применение в схемах выпрямления, инвертирования и регулирования электрической энергии. Кроме то-, го, тиристоры применяются в качестве бесконтактной электрической аппаратуры взамен реле, пускателей и других контактных устройств.

Выходной импульс характеризуется длительностью переднего фронта тф+, измеренной на уровне 0,1 н- 0,9 от максимального значения выходного напряжения, длительностью заднего фронта (заднего среза импульса) тф_, спадом вершины А, отрицательным выбросом А, и запаздыванием импульса ts от начала сигнала до момента, соответствующего 0,5 ивых. Всеми этими величинами, показанными на 6.7, д, задаются при расчете импульсных усилителей.

Импульсные усилители, как и широкополосные, должны обладать широкой полосой пропускания, так как импульсы напряжения или тока, будучи разложены в ряд Фурье, дают весьма широкий спектр гармонических колебаний. Поэтому, чем шире полоса пропускания усилителя, тем точнее он будет воспроизводить импульсы, действующие на входе усилителя. При расчете импульсных усилителей задаются параметрами импульса по переходной характеристике, при расчете широкополосных усилителей — коэффициентами частотных искажений Ма и Мв.

лей заряда в базовой и коллекторной областях, уменьшить емкости переходов коллектор—база до предельно малых значений (до 0,1 пФ и менее). Помимо этого, применяются специальные схемы коррекции переходной характеристики. В конечном итоге в настоящее время быстродействие лучших импульсных усилителей в интегральном исполнении очень велико: скорости нарастания выходного импульсного сигнала достигают 3—5 тыс. В за 1 икс при времени установления импульса в сотые доли мкс. При этом полоса пропускания может простираться от постоянного тока до нескольких сотен мегагерц — единиц гигагерц при коэффициенте усиления до 104.

Для построения импульсных усилителей необходимы широкополосные каскады усиления. Показателем качества широкополосного каскада усиления является его площадь усиления: Syc = H0farp, где Я0 — коэффициент усиления на средних частотах; в гр — верхняя граничная частота. Для построения широкополосных усилителей используются усилительные приборы с максимальным отношением крутизны к емкости, нагружающей каскад С0, что следует из выражения: Syc = S/(2nCQ).

мгновенного значения коэффициента усиления от времени K = f(t) при подаче на вход усилителя мгновенного скачка напряжения. Этой характеристикой пользуются для оценки искажений сигналов импульсных усилителей ( 11.3, а). Оценка проводится по трем параметрам: времени установления фронта tnq>, амплитуде выброса 8 и амплитуде скола А для заданного времени 1 = Т.

Если логические клапаны И пассивны, то необходима установка импульсных усилителей на выходе дешифратора или даже на выходах каждого каскада.

В качестве импульсных усилителей и видеоусилителей можно использовать быстродействующие ОУ (см. § 5.4). Охватив ОУ обратной связью, можно получить требуемый коэффициент усиления. При этом, чтобы предотвратить самовозбуждение усилителя, применяют корректирующие цепи, которые, как правило, существенно сужают полосу пропускания ОУ в области высших частот. Даже при использовании быстродействующих ОУ, обладающих предельной частотой порядка сотен мегагерц, на их основе удается построить усилители с полосой пропускания не более десятков мегагерц. Поэтому импульсные усилители и видеоусилители выпускаются в виде специальных ИМС. В настоящее время в качестве таких усилителей широко применяются полупроводниковые токовые двойки, как, например, К119УП1; К119УИ1; К218УИ2. Указанные ИМС представляют собой двухкаскад-ные усилители с параллельной отрицательной обратной связью по току. Коэффициент усиления такой токовой двойки можно изменять путем соответствующего подбора параметров цепи обратной связи.

Если логические клапаны И массивны, то необходима установка импульсных усилителей на выходе дешифратора или даже на выходах каждого каскада.

В качестве активных элементов импульсных усилителей используют высокочастотные транзисторы, биполярные чаще всего включают по схеме с ОЭ, а полевые — с ОИ. Для расширения полосы усиливаемых частот в каскады вводят специальные корректирующие цепи, позволяющие управлять частотной, фазовой и переходной характеристиками каскада. Схемы коррекции бывают с ОС и без нее. Рассмотрим в качестве примера схемы низкочастотной и высокочастотной коррекции без ОС.

А. Мультивибратор. Мультивибратором называется устройство с двумя временно устойчивыми состояниями, представляющее собой генератор импульсов напряжения прямоугольной формы. Обычно он служит для запуска .п работу других импульсных устройств при их совместной синхронной работе.

1. Дьяконов В. П. Расчет нелинейных и импульсных устройств на программируемых микрокалькуляторах. Справочное пособие. — М.: Радио и связь, 1984. — 176 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 Исследование импульсных устройств

Лабораторная работа № 6. Исследование импульсных устройств ... 79 Лабораторная работа № 7. Исследование логических элементов и устройств............................... 88

§ 8.1. Общая характеристика импульсных устройств. Параметры импульсных сигналов

§ 8.1. Общая характеристика импульсных устройств. Параметры импульсных сигналов

2. Импульсный режим позволяет ослабить влияние температуры и разброса параметров полупроводниковых приборов на работу устройств. Это объясняется уменьшением энергии, выделяемой в элементах импульсного устройства. Разброс параметров не отражается существенно на работе импульсных устройств в связи с тем, что полупроводниковые приборы в них работают, как правило, в ключевом режиме, предполагающем два крайних состояния: «Включено» — «Выключено».

передачи информации, а помехоустойчивость — способность аппаратуры правильно функционировать в условиях действия помех. Сигналы импульсных устройств дискретны и представляются комбинацией стандартных импульсов, поэтому скорость передачи таких сигналов выше, чем непрерывных. Выше и помехоустойчивость, так как искажение параметров импульсов (например, амплитуды) помехами не искажает информацию, заключенную в определенном сочетании импульсов.

4. Для реализации импульсных устройств, даже сложных (например, вычислительных машин), требуется большое число сравнительно простых однотипных элементов, легко выполняемых методами интегральной технологии. Это позволяет повысить надежность, уменьшить габариты и массу электронной аппаратуры.

В импульсных устройствах используют импульсы различной формы: прямоугольные, трапецеидальные, экспоненциальные, ко-локолообразные, ступенчатые, пилообразные и др. ( 8.1, а — е). Их называют видеоимпульсами в отличие от радиоимпульсов,

В состав многих импульсных устройств входят электронные ключи. Основу любого электронного ключа составляет активный элемент (полупроводниковый диод, транзистор, тиристор, электрон -