Статическими характеристиками

Такое определение справедливо, когда мощность, потребляемая схемой во время переходных процессов, значительно меньше мощности, потребляемой в одном из статических состояний. В противном случае микросхемы характеризуются еще и средним значением мощности, потребляемой при максимальной частоте переключения элемента. Учет этой мощности необходим ввиду того, что во время перехода схем из одного состояния в другое резко возрастают токи в цепях питания и, следовательно, повышается потребляемая мощность.

ствии положительной полуволны входного сигнала и насыщается при действии отрицательной полуволны. Однако условия запирания и насыщения транзистора в схеме будут обеспечены только при определенных соотношениях между параметрами входящих в схему элементов. Выявление этих условий обеспечения статических состояний ключа и является первой из задач анализа ключевого каскада. Схема каскада при действии положительной полуволны входного сигнала показана на рис, 3.83. Если транзистор заперт, то его ток (как входной, так и выходной) мал и равен /К0. Этот ток в схеме протекает от положительной клеммы генератора 6/вх через сопротивление /?б, коллекторный переход запертого транзистора, сопротивление RK к отрицательной клемме источника питания Е. Далее он замыкается через источники Е ц ?/Вх- Условие запирания транзистора в схеме с общим эмиттером имеет вид U6a > 0. Для получения минимально возможного выходного тока / К0 требуется создать положительное напряжение на базе транзистора. Уравнение для базовой цепи, соответствующее второму закону Кирхгофа, имеет вид

Будем считать, что входной сигнал имеет форму прямоугольных импульсов с нулевым начальным уровнем, отрицательную полярность и амплитуду EI. При отсутствии входного импульса транзистор должен быть заперт, во время действия импульса насыщен. Как и при анализе предыдущей схемы, рассмотрение начнем с анализа статических состояний ключевого каскада, определения условий отсечки и насыщения транзистора. При отсутствии входного импульса, когда напряжение на входных зажимах равно нулю и зажимы в силу малости выходного сопротивления источника импульсов можно считать короткозамкнутыми, транзистор Т должен быть заперт. Базовая цепь транзистора для этого случая показана на 3.87, а. Для определения напряжения на базе запертого транзистора используем теорему об эквивалентном генераторе (см. пример 1.2). Для этого источник напряжения +?см и делитель /?б/?с. т- е- элементы, выделенные на 3.87, а пунктирным контуром как часть А схемы, заменим по отношению к участку база — эмиттер транзистора эквивалентным источником напряжения с э. д. с.

а) малое потребление тока в ненагруженном состоянии. В каждом из статических состояний схемы один из транзисторов выходного каскада (Т3 или Г4) заперт и ток выходной цепи очень мал;

Триггеры относят к классу бистабильных генераторов прямоугольных импульсов. Они обладают двумя длительно устойчивыми состояниями равновесия и способностью скачком переключаться из одного состояния равновесия в другое под действием внешнего импульсного сигнала. Благодаря этому свойству триггеры называют также спусковыми устройствами (английское слово trigger означает спусковой крючок огнестрельного оружия). В простейшем случае изменение статических состояний триггера проявляется в изменении уровня выходного сигнала от некоторого большого (уровня условной «1» напряжения) до некоторого малого (уровня условного «О» напряжения) значения, т. е. в изменении выходного напряжения. Такие триггеры называют потенциальными или статическими. Статические триггеры обычно имеют два выхода — основной (прямой) Q и инверсный Р. В статических состояниях значения напряжений на выходах Р и Q взаимно обратны: если Q = 1, то Р — 0; если Q = 0, то Р = 1, т. е. Р — Q.

В гл. 3 проводится анализ статических состояний тиристора, методом заряда проводится расчет переходных процессов в режиме больших токов, определяются особенности построения цепи управления, приводятся схемотехнические методы защиты от эффектов du/dt, di/dt и повышения помехоустойчивости тиристоров. Рассмотрены разновидности тиристоров: симисторы, запираемые тиристоры, тиристоры-диоды.

Аналогично транзисторному ключу тиристор имеет два статических состояния — закрытое, или состояние низкой проводимости, и открытое, или состояние высокой проводимости. В любом из двух статических состояний тиристор может находиться сколь угодно долго. Переход из одного состояния в другое происходит относительно быстро под воздействием кратковременного внешнего сигнала.

1. Наличие внутренней положительной (регенеративной) обратной связи (ПОС) и, как следствие, кратковременность управляющих сигналов тиристора по отношению к длительности статических состояний.

сти статических состояний), но мощность динамических потерь очень большая, так как ток и напряжения во время переходных процессов значительны.

Будем считать, что входной сигнал имеет форму прямоугольных импульсов, имеющих нулевой начальный уровень, отрицательную полярность и амплитуду Ег. При отсутствии входного импульса транзистор должен быть заперт, во время 'действия импульса насыщен. Как и при анализе предыдущей схемы, рассмотрение начнем с анализа статических состояний ключевого каскада, определения условий отсечки и насыщения транзистора. При отсутствии входного импульса, когда напряжение на входных зажимах равно нулю и зажимы в силу малости выходного сопротивления источника импульсов можно считать короткозамкнутыми, транзистор Т

а) малое потребление тока в ненагруженном состоянии. В каждом из статических состояний схемы один из транзисторов выходного каскада (Тя или Tt) заперт и ток выходной цепи очень мал;

Рабочая точка А режима покоя определяется статическими характеристиками транзистора на основе метода нагрузочной характеристики аналогично 6.11, если принять /Бп < /Кп ( 10.63), т. е. /Кп *

Процессы разгона лебедки и движения на установившейся скорости определяются пусковыми и статическими характеристиками электропривода. Автоматический переход к режиму замедления, снижение скорости и точная остановка должны обеспечиваться системой позиционного'управления. В конце спуска порожнего талевого блока и колонны блок должен останавливаться всегда в одном и том же положении, на отметке /гсо (высота отметки отсчитывается от уровня рабочей площадки). В конце подъема &-й свечи колонны нижний резьбовой разъем должен останавливаться на постоянной отметке /гпо, при этом талевый блок должен быть на отметке Апй = Апо + 4, где 4 — длина &-й свечи (длина свечей различна). В конце подъема порожнего талевого блока перед спуском той же k-и. свечи блок должен остановиться также на отметке ЛПА.

При системных авариях в результате отключения линии электропередачи происходит разделение энергосистем на две части: на часть с дефицитом мощности и на часть с избытком мощности. При появлении дефицита мощности возникает небаланс между вращающими моментами на валах турбин и моментами сопротивления генераторов, в результате чего снижаются частота вращения турбин и частота в энергосистеме; при появлении избытка мощности процесс протекает в обратном направлении — частота растет. Регуляторы скорости турбин реагируют на изменение частоты вращения и в соответствии со своими статическими характеристиками при снижении частоты дают команду на открытие регулирующих клапанов, что приводит к набросу нагрузки. При повышении частоты клапаны прикрываются и турбины разгружаются от избытка мощности. И в том, и в другом случае при благоприятных условиях изменение частоты в энергосистеме может притормозиться, а затем и прекратиться, после чего возможно восстановление нормальной частоты. Однако при неблагоприятных условиях сни-

Рабочая точка А режима покоя определяется статическими характеристиками транзистора на основе метода нагрузочной характеристики аналогично 6.11, если принять /Бп < /Кп ( 10.63), т. е. /Кп *>

Рабочая точка А режима покоя определяется статическими характеристиками транзистора на основе метода нагрузочной характеристики аналогично 6.11, если принять /Бп ^/Кп ( 10.63), т.е. /Кп »

Отложив на соответствующих осях напряжение, равное Ек, и ток, равный EK/RK, через полученные точки проводят прямую AG, называемую нагрузочной прямой. Выходная динамическая характеристика является геометрическим местом точек пересечения нагрузочной прямой со статическими характеристиками. Используя динамическую коллекторную характеристику, можно для любого значения коллекторного тока найти соответствующие значения напряжения на коллекторе и тока во входной цепи /б, которые являются взаимосвязанными. Нагрузочную прямую можно построить так же, проведя прямую линию из точки G под углом гз = arctg /?K.

Для проведения графического расчета необходимо располагать входной и выходной статическими характеристиками транзистора по схеме ОЭ. Построив нагрузочные прямые по постоянному и переменному току, определяют параметры точки покоя. Используя также входную динамическую характеристику для известного значения амплитуды напряжения (или тока) входного сигнала. Um (/m), находят амплитудные значения напряжения и тока на выходе усилительного каскада (UKm, /кш). Такие построения для усилительного каскада по схеме ОЭ ( 4.13, а и 2.16) были проведены в § 2.3 (см. 2,17, а). По результатам графических построений можно определить основные параметры усилительного каскада:

Зависимости потребления активной P = f(U) и реактивной Q~f(U) мощностей от напряжения называются статическими характеристиками нагрузок. Потребление двигателем активной мощности в зависимости от напряжения меняется сравнительно мало, а реактивной — существенно зависит от напряжения.

Датчики характеризуются статическими характеристиками, которые представляют собой зависимости изменения выходных величин от изменения входных.

Анодный ток трехэлектродной лампы — триода — определяется анодным и сеточным напряжениями. Поэтому работу лампы описывают двумя статическими характеристиками: анодной /а =- /(t/a) и анодно-сеточной /а = =f(Ug). Для характеристики триодов помимо параметров rt и s( вводится еще два параметра:

3. Построение рабочей анодно-сеточной характеристики можно осуществить путем переноса точек пересечения рабочей анодной характеристики со статическими характеристиками, снятыми при определенных значениях сеточного напряжения. Эти точки переносят на плоскость анодно-сеточных характеристик, где по оси абсцисс отложены напряжения сетки.