Creeaza.com - informatii profesionale despre


Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice
Acasa » tehnologie » electronica electricitate
Comutatoare electronice

Comutatoare electronice


Comutatoare electronice

Pentru a usura studiul comutatoarelor electronice reale se utilizeaza un model de comutator ideal care satisface urmatoarele conditii:

- in stare inchis (ON) - tensiunea la bornele comutatorului este nula (U=0), iar curentul poate fi oricat de mare determinat de circuitul in care lucreaza comutatorul.

- in stare deschis (OFF) - curentul prin comutator este zero (I=0), iar tensiunea poate fi oricat de mare, fixata de circuitul in care lucreaza comutatorul.



Trecerea dintr-o stare in alta se face instantaneu.

Caracteristica comutatorului ideal (curent-tensiune)

Comutatorul real are urmatoarea caracteristica:

Stare ON (inchis)

Modelul comutatorului real este urmatorul:

ron foarte mica

UP - tensiunea de prag

rON - rezistenta pe care o are comutatorul in conductia directa.

Daca ; i=0.

Starea OFF (deschis)

Modelul comutatorului real este urm:

rOFF - infinita - ideala; rOFF - valoare foarte mare

Un comutator care are o astfel de caracteristica este dioda semiconductoare.

Dioda semiconductoare

Caracteristica curent-tensiune:

i - curent prin dioda

u - tensiunea prin dioda

IS - curentul de saturatie

IS nA (este de ordinul nano amperilor)

Circuite de limitare a semnalelor cu diode

Caracteristica acestui circuit

(limitator jos)

- limiteaza la tensiunea <E

Daca tensiunea de intrare ui<E, dioda D este deschisa (polarizata direct), deoarece tensiunea de pe catod < tensiunea de pe anod. In aceste conditii

Daca ui > E, dioda D este blocata, deoarece tensiunea din catod > tensiunea din anod. In acest caz u0=ui.

ui < E; D este blocata => u0=ui.

ui > E; D este deschisa (polarizata direct) => u0=E

(limitator sus pentru tensiune)

Exemple de scheme:

1 2

- limitarea se face la tensiunea de deschidere a diodei

Daca semnalul de intrare ui < -0,65V, dioda D1 este deschisa si dioda D2 este blocata. In acest caz tensiunea de iesire =-0,65V. Intre -0,65 +0,65 (-0,65V < ui < +0,65) ambele diode sunt blocate si tensiunea de iesire U0=Ui. Daca ui > 0,65V, D1 se blocheaza, D2 se deschide si U0=+0,65V.

Exemplu de circuit logic cu diode

"1" logic +UV

"0" logic 0V

AND (Functia si logic)

1 - deschis

0 - inchis

U1

U2

U0

Nivele logice

Tranzistorul - saturat

UBE - 1 logic 0,6V

UCE - 0 logic 6,2V

- blocat

UBE - 0 logic <0,6V

UCE - 1 logic UCE=+U

Comutator cu tranzistor bipolar

Tranzistorul saturat: se creste UBE, UCE 0; IC nu creste.

Daca ui=+U, tranzistorul se satureaza, adica este un comutator in stare ON, tensiunea de saturatie intre colector si emitor este 0,2V pentru tranzistorul bipolar.

ui=+Uu0=UCEsat 0,2V "0" logic.

Semnalele de intrare sau iesire pot lua valorile 0 sau 1. Intotdeauna trebuie

Daca ui=0V; tranzistorul este blocat si tensiunea la iesire =+U. tranzistorul este echivalent cu un inversor.

Concluzii:

Tranzistorul bipolar poate fi folosit ca element de comutatie. Pentru un tranzistor npn starea ON este determinata de o tensiune a intre baza si emitor, rezultand intre colector si emitor o tensiune 0,2V si prin tranzistor trecand un curent semnificativ.

Daca tensiunea dintre baza si emitor =0, tranzistorul se comporta ca un comutator in stare OFF, curentul care trece prin tranzistor intre colector si emitor fiind practic nul.

Comutator cu tranzistor MOS

tranzistor MOS cu canal "n"

tranzistor MOS cu canal "p"

Un tranzistor cu canal n se utilizeaza sub forma urmatoare:

Daca ui=+U, tranzistorul Qn se satureaza si tensiunea de iesire U00,10,2V.

"1" intrare; "0" iesire

Daca ui=0V; tranzistorul este blocat u0=+U

"0" "1" inversor

La tranzistorul cu canal p

Daca ui=+U, Qp este blocat si u0=0.

"1" "0" inversor

Daca ui=0; Qp saturat; u0=+U

- deschid jonctiunea GS

- se deschide jonctiune intre D si S

- apare curentul de !!!!!!

R trebuie sa fie cat mai mare pentru ca puterea disipata sa fie cat mai mica (d.p.d.v. static)

D.p.d.v. dinamic prin rezistenta R se incarca capacitatea echivalenta a circuitului urmator.

Pentru o viteza mare de comutatie este necesar ca (constanta de timp)=RC sa aiba valoare mica, aceasta implica R, pentru a nu avea o viteza de lucru mare la circulatie.

R(mare) d.p.d.v. static

R(mic) d.p.d.v. dinamic a implicat utilizarea circuitelor CMOS.





Politica de confidentialitate


creeaza logo.com Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.