Расширения функциональных

Двигатели независимого возбуждения находят применение, когда обмотки якоря и возбуждения должны получать питание от различных источников постоянного тока. Это может быть в случае использования двигателей значительной мощности, обмотку якоря которых изготовляют обычно на более высокое напряжение, чем обмотку возбуждения. Кроме того, раздельное питание обмоток якоря и возбуждения применяется для расширения диапазона регулирования частоты вращения и улучшения качества переходных процессов пуска, торможения и реверса двигателей.

В электроприводах механизмов, требующих плавного регулирования частоты вращения в относительно небольшом диапазоне (1,5—2), находят применение электромагнитные муфты скольжения. Для расширения диапазона регулирования частоты вращения применяется система автоматического регулирования тока возбуждения муфты с обратными связями. В последние годы они применяются почти во всех отраслях техники в диапазоне мощностей от нескольких ватт до десятков тысяч киловатт. В нефтяной промышленности электромагнитные муфты находят применение главным образом в буровых установках.

Электропривод с электромагнитными муфтами и тормозами. В электроприводах механизмов, требующих плавного регулирования частоты вращения в относительно небольшом диапазоне (1,5—2), применяются электромагнитные муфты скольжения. Для расширения диапазона регулирования частоты вращения применяется система автоматического регулирования тока возбуждения муфты с обратными связями. В последние годы они применяются и в буровых установках.

Первоначально кварцевые пластины вырезались перпендикулярно к оси X. Хотя пьезоэффект в таких элементах наибольший, имеется ряд недостатков — плохая стабильность частоты при изменении температуры и ряд паразитных резонансов. Это, а также необходимость расширения диапазона рабочих частот, обусловили поиск более совершенных, так называемых косых срезов, число которых в настоящее время достигает нескольких десятков.

Для расширения диапазона частот применяют высокочастотные преобразователи, которые позволяют повысить частоту /в до 0,5— 10 МГц, однако это существенно ниже, чем могут обеспечить усилители без преобразования спектра сигнала.

улучшение у двигателей постоянного тока регулировочных свойств как в части расширения диапазона регулирования частоты вращения вверх от номинальной изменением тока возбуждения, так и вниз от номинальной изменением напряжения на якоре. Улучшению регулирования частоты вращения вниз от номинальной без существенного уменьшения вращающего момента содействует применение независимой вентиляции;

Изменения угла в, возникающие при колебаниях ротора СД, реализуются нелинейными типовыми блоками синуса и косинуса. Для расширения диапазона изменения угла в схема дополнена устройством периодизации угла, собранным на высокочувствительном поляризованном реле Я.

Эта особенность снижает регулировочные свойства генератора. У генераторов нормального исполнения устойчивое напряжение в режиме холостого хода составляет (0,6—0,7) С/а. Для расширения диапазона регулирования напряжения применяют специальные полюса с насыщающимися участками, что обеспечивает устойчивое напряжение, равное 0,2t/H.

Однако этим схемам присущ ряд недостатков, которые существенно ограничивают возможности их практического применения. Так, технология производства полупроводниковых ИМС практически исключает возможность получения широкой шкалы номинальных значений сопротивления диффузионных резисторов и емкостей конденсаторов. Реальные номинальные значения сопротивлений стабильных диффузионных резисторов лежат в пределах от 200—300 Ом до 15—20 кОм. Использование диффузионных слоев с высоким удельным поверхностным сопротивлением для расширения диапазона реализуемых на их основе резисторов не может быть неограниченным, так как при этом существенным становится влияние собственной электропроводности кремния, обусловливающей недопустимо большое возрастание температурного коэффициента сопротивления. Поэтому при проектировании полупроводниковых ИМС, содержащих резистивные элементы, следует выбирать некоторое оптимальное значение удельного поверхностного сопротивления диффузионного слоя, которое позволяло бы получать достаточно малые размеры резистора при установленном значении температурного коэффициента сопротивления. Как следует из опыта проектирования и практического использования полупроводниковых ИМС, оптимальное значение удельного поверхностного сопротивления диффузионных слоев составляет около 200 Ом/П и может быть получено непосредственно в процессе формирования базовой области интегрального транзистора.

Для расширения диапазона регулирования и повышения точности используются замкнутые системы регулирования. Идея замкнутых систем регулирования сводится к тому, что в системе автоматически компенсируется воздействие возмущающих факторов и угловая скорость или момент двигателя могут с большей точностью поддерживаться на требуемом уровне. Последнее поясняется 6.1. Здесь тонкими линиями показаны механические характеристики двигателя в разомкнутой системе преобразора-

Таким образом, для получения характеристики с высокой жесткостью (утолщенная линия на 6.1) и расширения диапазона регулирования необходимо автоматически с ростом нагрузки повышать ЭДС генератора.

По мере расширения функциональных возможностей и связанного с ним усложнения ЭА, качественно новый скачок которым дало освоение промышленностью ИМС, а также по мере усовершенствования ЭВМ (заметим, что стремление усовершенствовать ЭВМ, возможно, сыграло решающую роль в микроминиатюризации ЭА) новый метод получил дальнейшее развитие. ЭВМ стали применять для снижения трудоемкости любых поддающихся формализации (математизации) проектных процедур. Математическое моделирование на ЭВМ широко практиковалось и, вероятно, раньше,, чем при проектировании ЭА в тех об-

Схема базового элемента со сложным инвертором лежит в основе разработок большинства серий интегральных микросхем ТТЛ. Для расширения функциональных возможностей элемента промышленностью выпускаются так называемые расширители по .ИЛИ ( 5.19, а), которые представляют собой часть структуры ТТЛ и подключаются к точкам я и б элемента (см. 5.18). Полученная при этом логическая схема реализует функцию И-ИЛИ-НЕ ( 5.19,6). На выходе схемы устанавливается логический нудь, если на всех выходах VT± или на всех входах VT\ поступают сигналы, соответствующие логической единице. При всех остальных комбинациях сигналов на входах схемы выходное напряжение соответствует логической единице.

различной аппаратуры и систем. Предпочтительными являются МП, способные работать с одним уровнем напряжения питания. Однако сложность схемных решений, применяемых для расширения функциональных возможностей, приводит к тому, что для ряда моделей МП используются два или три источника питания с разными уровнями напряжения.

В главе 3 рассматриваются способы расширения функциональных возможностей микропроцессорных систем (МПС) путем подключения двух специализированных сопроцессоров серии К1810, один из которых — арифметический сопроцессор К1810ВМ87 —предназначен для ускоренного выполнения арифметических операций над числами с фиксированной и плавающей запятой. Широкий диапазон представления чисел, высокая точность вычислений и возможность вычисления специальных функций делают его незаменимым элементом при построении

При создании микропроцессора К1810ВМ86 ставилась задача расширения функциональных возможностей микропроцессора К580ВМ80 по следующим направлениям: выполнение всех арифметических и логических операций над 16-разрядными данными; введение операций умножения и деления, а также специальных операций над цепочками байтов и слов (строками); обеспечение прямой адресации к памяти емкостью до 1 М байт, т. е. формирование 20-разрядной адресной шины; обеспечение возможности написания и использования программ, динамически перемещаемых в памяти; введение программных и аппаратных средств для создания многопроцессорных систем.

Схемотехника инжекционной логики с непосредственными связями не позволяет реализовать комплексные логические вентили, содержащие одновременно элементы И—НЕ, ИЛИ—НЕ. Поэтому с целью расширения функциональных возможностей в схему элемента И2Л между коллектором р-п-р и базой п-р-п транзисторов вводят дополнительные транзисторы р-п-р-тпа, базы которых соединены с общей шиной. На 1.32,а приведена схема такого элемента. Логический элемент содержит выходной транзистор 7\ п-р-п-типа, нагрузочный транзистор Тг p-n-p-mna и два дополнительных транзистора p-n-p-типа, к эмиттерам которых подключены входы логических элементов А и В. Логический элемент работает следующим образом. Если на одном из входов имеет место низкое напряжение, соответствующее напряжению U0, то выходной транзистор 7\ закрыт и на выходе создается напряжение Ul. Выходной транзистор 7\ открыт только в том случае, когда на всех входах создается напряжение Uv. Таким образом, логический элемент выполняет логическую функцию И—НЕ.

2) применение более качественных материалов и освоение кристаллов большей площади (порядка 10 х 10 мм для серийных ИС) или многослойных плат. Если развитие полупроводниковых ИС идет по линии расширения функциональных возможностей для слаботочной (информационной) электроники, то совершенствование гибридно-пленочных ИС постепенно захватывает области сильных токов с повышением рабочих напряжений и полезной мощности;

Диод Шотки (ДШ) — прибор, принцип действия которого основан на нелинейности В А X, образующейся при прохождении основными носителями заряда контакта металл — полупроводник. Свойства ДШ во многом сходны со свойствами диодов с резко несимметричным р-л-переходом. Существенное отличие состоит в том, что в ДШ токопрохожде-ние осуществляется основными носителями заряда и не приводит к появлению процессов инжекции неосновных носителей с последующим рассасыванием их при переключении напряжения с прямого на обратное (см. 2.29). Поэтому быстродействие ДШ в принципе значительно выше, чем у диодов с р-л-перех одами. ДШ могут выполнять почти все функции диодов с /7-л-переходами. Кроме того, диоды Шотки (контакты с барьерами Шотки) используют с целью расширения функциональных возможностей, в качестве дополнительных элементов в биполярных, полевых и МДП-тран-зисторах, а также некоторых других полупроводниковых приборах (см. § 3.8, 3.9). На ЗЛО приведен один из вариантов конструкции ДШ.

Таким образом, отличительными особенностями ДШ являются: высокое быстродействие, малое падение напряжения при прямом смещении (0,3—0,4 В), высокий КПД выпрямления и широкие возможности использования в качестве дополнительных элементов в конструкциях различных транзисторов и других полупроводниковых приборов с целью расширения функциональных возможностей.

Для расширения возможностей однокорпусных микро-ЭВМ используют дополнительные БИС: памяти, интерфейса и т. д. В совокупности они образуют микропроцессорный комплект БИС. Для расширения функциональных возможностей отдельных БИС иногда их выполняют в виде многокристальной конструкции ( 8.56) или они имеют переходные контактные колодки для подключения сменных элементов (например, БИС ПЗУ микропрограмм; 8.57).

Для повышения коэффициента усиления, уменьшения проходной емкости и расширения функциональных возможностей в некоторых типах ламп используют две и более сеток. Лампа, имеющая две сетки -управляющую и экранирующую, получила название тетрод. Условное обозначение тетрода приведено на 15.2, в. Экранирующая сетка располагается между анодом и управляющей сеткой и выполняется в виде густой спирали, окружающей управляющую сетку. На экранирующую сетку подается постоянное положительное напряжение относительно катода. Обычно это напряжение по величине несколько меньше анодного. Экранирующая сетка при этом эффективно ослабляет воздействие анодного напряжения на электроны, вылетающие с катода. Благодаря этому коэффициент усиления в тетроде получается больше, чем в -триоде, и достигает нескольких сотен.