Периферийные устройства

Отрицательное напряжение на входе интегрирующей цепочки приложено к диоду VD2 в прямом направлении и он открыт. Перезаряд конденсатора С проходит через параллельно включенные R4 и R5, VD2.

Существуют различные схемы восстановления постоянной составляющей (ВПС), отличающиеся как точностью установления уровня фиксации, так и точностью поддержания этого уровня в паузе между моментами фиксации. Наиболее совершенными являются управляемые схемы ВПС, один из вариантов которых показан на 12.3, а. На базу транзистора VT2 подается управляющий импульс, совпадающий по времени с передачей гасящего импульса строк в ТВ сигнале. С его приходом транзистор VT2 открывается, и потенциал ?/бЯ базы транзистора VT3 становится равным потенциалу эмиттера транзистора VT2. Происходит быстрый перезаряд конденсатора С до напряжения Uc = U3l — ?/ф, где Оф — уровень фиксации, определяющий потенциал базы VT3.

и нагрузку протекает почти неизменный ток. При этом коммутирующий конденсатор заряжается с полярностью, указанной на 11.13, а. При включении тиристоров ТР3 и TP^ тиристоры ТР\ и ТРч запираются напряжением конденсатора Ск. Происходит перезаряд конденсатора до напряжения противоположной полярности, что используется в последующем цикле коммутации. Импульсы тока в нагрузке имеют форму, близкую к прямоугольной. Форма напряжения на нагрузке сильно зависит от характера сопротивления ZH и величины емкости Ск. Отсекающие диоды Д\ — Д4 выполняют ту же функцию, что и в схеме 11.12, а.

Процесс при размыкании ключа в момент максимума установившегося напряжения на конденсаторе представляет собой перезаряд конденсатора через сопротивление R от эквивалентного источника Еэ = ER2/(Ri+R2) и описывается выражениями:

коммутирующим конденсатором Ск. Перед включением тиристора конденсатор С„ заряжен до напряжения UK. При подаче отпирающего импульса на управляющий электрод тиристор Т открывается и через двигатель начинает проходить ток »0. Одновременно происходит перезаряд конденсатора С„ через резонансный контур, содержащий индуктивность L\. После окончания перезаряда, когда полярность конденсатора меняется, к тиристору прикладывается обратное напряжение. При этом тиристор восстанавливает свои запирающие свойства и ток через него прекращается. В дальнейшем конденсатор заряжается через нагрузку и схема оказывается подготовленной для последующего отпирания тиристора. Время открытого состояния тиристора определяется параметрами резонансной цепи: LI и Ск.

На 4.6, г показана схема тиристорного ключа. Роль ключа выполняет тиристор VI, шунтирующий резистор 7?до5 при подаче на него управляющего импульса. Выключается тиристор VI с помощью вспомогательного тиристора V2, подключающего к тиристору VI коммутирующий конденсатор Ск, предварительно заряженный через тиристор V4 и резистор Rn от маломощного источника 1/п. Выключение тиристора V2 происходит по окончании перезаряда конденсатора Ск от напряжения цепи якоря (падение напряжения на /?доб при включенном тиристоре VI). При очередном включении тиристора VI обратный колебательный перезаряд конденсатора Ск осуществляется через VI, диод V3 и реактор LK. Более подробные сведения об этом способе регулирования можно найти в [19].

Схема электропривода с тиристорным ключом приведена на 4.18, ж. Этот ключ работает так же, как и в схеме на 4.6, г, но в данном случае нет необходимости в дополнительном источнике питания для предварительного заряда коммутирующего конденсатора Ck, который предварительно заряжается от сети через коммутирующий тиристор V2 и якорь двигателя. При включении тиристора VI происходит подача напряжения на якорь двигателя, выключение тиристора V2 и колебательный перезаряд конденсатора Ск через реактор LK, тиристор VI и диод V3.

Рассмотрим принцип действия мультивибратора на основе ОУ. Начнем с момента времени, когда на выходе ОУ появилось напряжение U2. Такое напряжение соответствует наличию на входе ОУ опорного напряжения — Uon = RlU2l(Ri + R2). Наличие на выходе ОУ напряжения U2 обусловливает процесс заряда конденсатора С через резистор R. К инвертирующему входу прикладывается снимаемое с конденсатора С напряжение отрицательной полярности, меняющееся по экспоненциальному закону. Как только напряжение на конденсаторе С достигнет значения напряжения на неинвертирующем входе Uon, происходит срабатывание компаратора и напряжение на выходе ОУ изменит свою полярность, приняв значение C/j. Это напряжение соответствует наличию на входе напряжения + Uon = RlUl/(R1 + R2). С этого момента начинается перезаряд конденсатора от уровня напряжения — t/оп Д° уровня напряжения +[/<>„. Затем происходит повторное переключение, и процессы протекают аналогично.

Протекание тока после завершения разряда в том же направлении, что и при разряде, обусловливает перезаряд конденсатора до некоторого напряжения другой полярности, меньшего по значению, чем начальное. Затем снова начинается разряд при другом направлении тока, происходит перезаряд до напряжения прежней полярности и т. д. — разряд сопровождается колебаниями.

Схему, изображенную на 11.65, а, используют при частотно-импульсном регулировании. Тиристор Т отпирается путем подачи импульсов тока управления на его управляющий электрод, запирается с помощью коммутирующего конденсатора Ск. Перед включением тиристора конденсатор Ск заряжен до напряжения U. При подаче отпирающего импульса на управляющий электрод тиристор 7 открывается, и через якорь двигателя начинает проходить ток ia. Одновременно происходит перезаряд конденсатора Ск через резонансный контур, содержащий индуктивность L1. После окончания перезаряда, когда полярность конденсатора изменится, к тиристору будет приложено обратное напряжение. При этом он восстанавливает свои запирающие свойства, и прохождение тока через тиристор прекращается. В дальнейшем конденсатор Ск разряжается через нагрузку, и схема оказывается подготовленной для последующего отпирания тиристора.

На 12.25, а приведена схема блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме. Рассмотрим принцип действия схемы, начиная с момента, когда • конденсатор С зарядился до своего максимального напряжения Um, которое закрывает транзистор. Через сопротивление резистора R6 происходит перезаряд конденсатора С. Скорость перезаряда относительно длительности рабочего импульса мала и определяется постоянной времени RsC. По достижении на емкости потенциала, равного -(-.Ее, на базе будет нулевой потенциал относительно эмиттера. Время перезаряда представляет собой паузу между рабочими импульсами. Как только напряжение на базе станет равно нулю, через транзистор потечет малый ток. Возрастание коллекторного тока вызывает появление ЭДС самоиндукции в коллекторной обмотке. Нарастает магнитный поток в сердечнике, и в базовой обмотке появляется ЭДС ВЗаИМОИНДуКЦИИ. ПОЛЯРНОСТЬ ЭДС В базовой обмотке такова, что к базе транзистора прикладывается «минус», а к эмиттеру «плюс». Развивается лавинный процесс. Ei ходе этого гюцесса формируется фронт рабочего импульса. Этот процесс называется прямым бло-кинг-процессом. Отсюда и произошло название генератора. Заканчивается лавинный процесс полным открыванием транзистора и переходом его в насыщенное состояние, которое характеризуется прекращением нарастания тока коллектора. Прекращение нарастания тока коллектора обусловливает окончание лавинного процесса. Идет формирование вершины плоской части рабочего импульса ( 12.25, б). На этом этапе происходит рассасывание неоснов-

Для эффективного использования технических средств необходима параллельная работа во времени процессора и периферийных устройств. Такой режим в машинах общего назначения организуется при помощи специализированных процессоров ввода-вывода (каналов ввода-вывода) информации. Периферийные устройства связываются с каналами через собственные блоки управления (УПУ) и систему сопряжения, называемую интерфейсом ввода-вывода.

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ: ВНЕШНИЕ ЗУ И УСТРОЙСТВА ВВОДА-ВЫВОДА

В состав современных ЭВМ и систем входят многочисленные и разнообразные по выполняемым функциям, принципам действия и характеристикам периферийные устройства (ПУ), которые по их назначению можно разделить на две группы: 1) внешние

Периферийные -устройства различают по реализуемому в них синхронному или асинхронному режиму передачи (приема) данных.

5.5. Периферийные устройства персональных компьютеров

Периферийные устройства персональных компьютеров представляют собой многообразную специфическую ветвь в технике периферийных устройств ЭВМ, для которой характерным является стремление к уменьшению габаритных размеров устройств, высокой надежности, технологичности и приспособленности к массовому производству, сравнительной дешевизне, а главное, к созданию удобств и обеспечению высокой эффективности при взаимодействии пользователя с ПК [20, 21, 44].

В МП применены буферные схемы шины данных и адреса. Буферная схема состоит из регистра и выходных схем с тремя состояниями: О, I и полное электрическое отключение от нагрузки («высокоимпеданское» или «плавающее» состояние). Наличие третьего состояния позволяет реализовывать магистральный принцип связи между отдельными узлами: внутри МП и между модулями (ОП, периферийные устройства), присоединяемыми наряду с МП к общему интерфейсу «мультишина» (см. гл. 11) микропроцессорной системы (или микроЭВМ).

Вычислительная машина содержит помимо процессора (процессоров) и основной памяти, образующих ее ядро, многочиог ленные и разнообразные по выполняемым функциям и принципам действия периферийные устройства (ПУ), предназначенные для хранения больших объемов информации (внешние запоминающие устройства) и Для ввода в ЭВМ и Е1ывода из нее информации, в том числе для ее регистрации и отображения (устройства ввода-вывода).

Структура с одним общим интерфейсом ( 11.3) предполагает наличие общей шины (магистрали), к которой под-, соединяются все модули, в совокупности образующие ЭВМ: процессор, оперативная и постоянная памяти и периферийные устройства. В каждый данный момент через общую шину может происходить обмен данными только между одной парой присоединенных к ней модулей. Таким образом, модули ЭВМ-разделяют во времени один общий интерфейс, причем процессор выступает как один из модулей системы.

Периферийные устройства подсоединяются к общей шине с помощью блоков управления (контроллеров) периферийными устройствами, осуществляющих согласование форматов данных, используемых в ПУ, с форматом, принятым для передачи по общей шине («информационная шина интерфейса»). Последний

Периферийные устройства подсоединяются к интерфейсу через УПУ, которые могут быть групповыми (разделенными), обслуживающими несколько ПУ, или индивидуальными, обслуживающими одно ПУ. Применяют также двухканальные и многоканальные групповые УПУ, способные производить ввод и вывод информации через два или более канала, принадлежащих одной или нескольким ЭВМ.