Ключевой режим транзистора. Ключи на биполярном и полевом транзисторах

Транзисторные ключи (ТК) являются одним из наиболее распространенных элементов импульсных устройств. На их основе создаются триггеры, мультивибраторы, коммутаторы, блокинг-генераторы и т. д.

В зависимости от целевого назначения ТК и особенностей его работы схема ТК может несколько видоизменяться. Но, несмотря на это, в основе всех модификаций лежит изоб­раженная на рис.1 транзисторная ключевая схема.

Принято различать следующие режимы работы ключа: режим отсечки; нормальный активный; инверсный активный; режим насыщения.

ТК имеет два основных состояния: разомкнутое, которому соответствует режим отсечки транзистора (транзистор заперт), и замкнутое, которое характеризуется режимом насыщения транзистора или режимом, близким к нему.

В течение процесса переключения транзистор работает в активном режиме. Процессы в ключевом каскаде носят нелинейный характер.

Ключи на полевых транзисторах используются для ком­мутации как аналоговых, так и цифровых сигналов, причем коммутаторы аналоговых сигналов обычно выполняют на полевых транзисторах с управляющим p-n-переходом или МОП-транзисторах с индуцированным каналом. В цифровых схемах применяются только МОП-транзисторы с индуцирован­ным каналом.

Для ключей на полевых транзисторах характерно: 1) малое остаточное напряжение на ключе, находящемся в проводящем состоянии; 2) высокое сопротивление в непроводящем состо­янии и, как следствие, малый ток, протекающий через транзистор, канал которого перекрыт; 3) малая мощность, потребляемая от источника управляющего напряжения; 4) хорошая электрическая развязка между цепью управления и цепью коммутируемого сигнала, что позволяет обойтись без трансформатора в цепи управления; 5) возможность коммутации электрических сигналов очень малого уровня (порядка мкВ).

По быстродействию ключи на полевых обычно уступают ключам на биполярных транзисторах.

23. Компараторы и мультивибраторы на основе ОУ. Принцип работы. Временные диаграммы. Понятие об одновибраторах

Компаратор – сравнивает два напряжения и выдает на выходе одно из двух состояний в зависимости от того, какое из входных напряжений больше.

— положительное напряжение питания;

— отрицательное напряжение питания.