Управляющими импульсами

Вторая задача, выполняемая СУ, сводится к формированию управляющего импульса по форме, длительности, амплитуде. Эту задачу выполняют узлы системы управления, называемые выходными формирователями (ВФ). Наиболее часто формируются управляющие импульсы прямоугольной формы. Длительность, амплитуда и мощность этих импульсов определяются в соответствии с параметрами силовых тиристоров и режимами работы вентильного преобразователя. Формирование прямоугольных импульсов осуществляется устройствами типа одновибратора (см. § 3.6), а усиление импульсов по мощности — каскадами, рассмотренными в § 2.16. При создании выходных формирователей важно достичь высокой помехоустойчивости их работы, поскольку в силовой части преобразователя имеют место скачки напряжений большой амплитуды, которые могут через паразитные емкости проникнуть в СУ. Поэтому в последнее время часто применяется связь СУ с управляющими электродами тиристоров через оптический канал (оптопары и т. п.) (см. § 1.10).

И электронная лампа и транзистор для усиливаемого сигнала представляют собой трехполюсник, имеющий три электрода: входной, к которому подводится сигнал, выходной с подключенной к нему нагрузкой и общий, соединенный с нулевым проводом ( 7.8). Между функциями, выполняемыми электродами лампового триода и транзистора, можно провести определенную аналогию. Управляющими электродами являются сетка у лампы и база у транзистора. Катод лампы соответствует эмиттеру, а анод — коллектору транзистора. Усиливаемый сигнал всегда должен подаваться на управляющий электрод, а общим может быть любой из трех электродов. Соответственно существуют три схемы включения усилительных элементов: с общим катодом или эмиттером ( 7.9, а), с общим анодом или коллектором ( 7.9, 6) и с общей сеткой или базой ( 7.9, в).

К электронным приборам с несколькими управляющими электродами относятся:

5. Полупроводниковые приборы с двумя управляющими электродами.

Основная схема включения электронного прибора с несколькими управляющими электродами подобна основной схеме включения триода. Промежуток выходной электрод — общий электрод прибора в этой схеме последовательно с сопротивлением нагрузки присоединены к источнику шггания, а на управляющие электроды относительно общего из них подаются входные сигналы и постоянные напряжения для обеспечения требуемого режима.

Конструкция тиратрона с двумя управляющими электродами (тетродного типа) приведена на 3.8, а.

управляющих электродов, то такой прибор обеспечит последовательное считывание информации с управляющих электродов и преобразование ее в цифровой код ( 10.20, а). На 10.20, б показаны временные диаграммы управляющих сигналов на электродах и тока в выходной цепи прибора. Экспериментальные исследования такого многоканального импульсного модулятора показали, что кристалл арсенида галлия длиной 300 мкм с десятью управляющими электродами (каждый длиной 20 мкм) производит считывание и временное уплотнение десяти входных импульсов (длительностью 2 не) со скоростью, в десятки раз превышающей скорость, достигнутую в транзисторных устройствах.

Вторая задача, выполняемая СУ, сводится к формированию управляющего импульса по форме, длительности, амплитуде. Эту задачу выполняют узлы системы управления, называемые выходными формирователями (ВФ). Наиболее часто формируются управляющие импульсы прямоугольной формы. Длительность, амплитуда и мощность этих импульсов определяются в соответствии с параметрами силовых тиристоров и режимами работы вентильного преобразователя. Формирование прямоугольных импульсов осуществляется устройствами типа одновибратора {см. § 3.6), а усиление импульсов по мощности — каскадами, рассмотренными в § 2.16. При создании выходных формирователей важно достичь высокой помехоустойчивости их работы, поскольку в силовой части преобразователя имеют место скачки напряжений большой амплитуды, которые могут через паразитные емкости проникнуть в СУ. Поэтому в последнее время часто применяется связь СУ с управляющими электродами тиристоров через оптический канал (оптопары и т. п.) (см. § 1.10).

Потенциальное управление характерно для тетродов — тиратронов с двумя управляющими электродами (сетками). В двухсеточных тиратронах первая сетка обеспечивает подготовительный разряд, облегчающий и стабилизирующий процесс зажигания разряда в анодной цепи. Через нее непрерывно протекает ток, ограниченный последовательно включенным сопротивлением. Вторая сетка служит для управления напряжением зажигания при определенном неизменном напряжении на аноде. На нее подается положительное напряжение смещения, относительно катода меньшее, чем напряжение на первой сетке, но недостаточное для отпирания тиратрона. Для отпирания тиратрона на вторую сетку через разделительный конденсатор подается пусковой положительный импульс достаточной амплитуды и длительности.

вокруг него штырьками-катодами, являющимися индикаторными и управляющими электродами. Баллон наполнен смесью водорода с гелием и неоном под давлением 30—40 мм рт. ст. Тлеющий разряд, видимый со стороны купола (торца) баллона в виде светящейся красной точки, происходит между анодом и каким-либо катодом.

§ 4.4. ПУШКИ С УПРАВЛЯЮЩИМИ ЭЛЕКТРОДАМИ

На 6.8, а приведена электрическая схема ГЛИН на операционном усилителе, соответствующая рассмотренной функциональной схеме. В этом устройстве операционный усилитель с /?С-цепью в звене отрицательной обратной связи представляет собой интегратор. На транзисторе Т типа п-р-п собран ключ. Управление транзисторным ключом осуществляется управляющими импульсами «упр: 'при подаче «апряжения мупр положительной полярности транзисторный ключ открыт, а при прекращении— закрыт.

Временные селекторы служат для выделения импульсов, совпадающих во времени с управляющими импульсами, называемыми селекторными (или строби-

Постоянная времени перезаряда т( = C(/?i + R2), где R\ — выходное сопротивление эмиттерного повторителя на транзисторе VT1, /?2 — сопротивление открытого транзистора VT2. При этом обеспечивается условие STI < ту < тгас, где ту, тгас — длительность управляющего и гасящего импульсов соответственно. В паузе между управляющими импульсами происходит медленный разряд конденсатора С через большое входное сопротивление /?з эмиттерного повторителя на транзисторе VT3. Постоянная времени разряда т2 = = C(/?i + /?3), причем Т2 ^> Ту, где Ту — период следования управляющих импульсов. По закону Кирхгофа в любой момент времени выполняется равенство ?/э, -+- Uc -\- U63 = О, следовательно, при запертом транзисторе VT2 на базе транзистора VT3 сохраняется постоянный потенциал ?/63 = I U.jA — Uс \ = t/ Основным недостатком управляемых схем ВПС является необходимость получения и формирования управляющих импульсов.

Принцип работы однофазного мостового инвертора напряжения мало отличается от принципа работы однофазного инвертора тока. В обоих инверторах тиристоры включаются парами в плечи моста, а нагрузка — в горизонтальную диагональ. При включении управляющими импульсами тиристоров ТР\ и 77>2 через них

При включении управляющими импульсами тиристоров ТРз и ТР* процесс протекает аналогично. В режиме прерывистого тока, как видно из временных диаграмм, ток через тиристоры и диоды в интервалах времени /з — <4, it, — /7 равен нулю.

В режиме непрерывного тока в нагрузке параметры резонансного контура выбирают таким образом, чтобы выполнялось условие 0 < шо < 2ю. Поэтому токи /Д и 1Дг не равны нулю при отпирании тиристоров ТР3 и 7Т4 управляющими импульсами ыуз и «у4 (момент времени <з на временных диаграммах 11.15, в). При этом интервалы времени, в течение которых пропускают токи тиристоры и обратные диоды, не равны. Этот режим характеризуется существенно большим коэффициентом использования диодов и тиристоров, так как отсутствуют интервалы времени, в течение которых ток через них равен нулю.

Второе ограничение, накладываемое на режим работы элементов матрицы, относится к считыванию сердечников управляющими импульсами и и и. При считывании сердечника импульсом и в прямом направлении на шине считывания возникает положительный импульс напряжения, а при считывании сердечника импульсом и в обратном направлении — отрицательный импульс. Таким образом, при одновременном прямом и инверсном считывании сердечников разных ячеек, но одинаковых разрядов эти импульсы будут вычитаться, что приведет к снижению выходного сигнала и неустойчивой работе функционального блока. Поэтому при считывании до-пускаются только такие комбинации управляющих сигналов и/, при которых отсутствует вычитание э. д. с., возникающих в разрядной шине от перемагничивания разных сердечников матрицы.

Необходимо отметить, что как при считывании, так и при записи управляющими импульсами uj могут возбуждаться одновременно несколько элементов матрицы. При этом во время записи может в некоторых элементах выполняться дизъюнкция, а в других — конъюнкция входных переменных xt и состояния соответствующих элементов qt. Во время одновременного считывания двух ячеек, /-и и п-й, может осуществляться операция типа

Устройство элементов ПЗС и принцип переноса зарядовых пакетов были рассмотрены на примере прибора с трехтактными управляющими импульсами. Достоинство этих приборов — наиболее простая структура элементов. Одним из недостатков трехтактных ПЗС является необходимость использования управляющих импульсов сложной (трапецеидальной) формы (см. 11.5). Длительность срезов тактовых импульсов должна быть достаточно большой, иначе увеличиваются потери зарядов. Если в момент времени t — t3 резко понизить на-

частоты наиболее интенсивных паразитных гармонических составляющих и регулируемого преобразователя переменного напряжения на двух тиристорах VI и V2 (см. 6.20,а), имеющего нагрузку в виде индуктивности L и часто называемого индуктивно-тирис-торным регулятором. Если тиристоры VI и V2 не отпираются управляющими импульсами, устройство подавляет гармонические искажения напряжения сети на 5-й и 7-й гармониках, а конденсаторы С5 и С7 генерируют реактивную мощность Qc.

За длительность импульса на нагрузке принимают время между управляющими импульсами, подаваемыми на силовой тиристор (t\) и коммутирующий тиристор (ty) (рис, 9.4,6). Этот интервал соответствует длительности открытого состояния ключа, т. е. тиристора V,,. Обратное напряжение на тиристоре V'c поддерживается и течение интервала tn, когда конденсатор С разряжается током нагрузки от Uca ДО & Имеем