evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Е с л и ж е о б ъ е д и н е н и е н е допускается, то требуется по два ключа.Нарис.наличии5.28, аобщейпоказанаточкиструктурамеждупоследовательного ключаотдельнымиисточникамиа на р и с . 5.28,6" — п р и о т с у т с т в и и е е . В о б е и х с х е м а х R Hетобщее сопротивлениенагрузки.рапараллельного ключасНа рис.5.29,дсигналовприU,представляп о к а з а н а структуобщей точкой между источниками токов/, а на р и с . 5 . 2 9 , 6 с отсутствием ее. Цепь источника т о к а о б ы ч н о недопускает разрыва.лять т о к либо в RбытьпоставленоПоэтому ключ должен быть перекидными направ, л и б о в ш у н т и р у ю щ у ю цепь.
Д о п о л н и т е л ь н о можеттребование,чтобышунтирующаяцепьзамыкаласьд о р а з м ы к а н и я ц е п и т о к а ч е р е з RH.К л ю ч и б ы в а ю т к о н т а к т н ы е и б е с к о н т а к т н ы е . П о с л е д н и е н е обеспечиваютполногор а з р ы в а цепивразомкнутомсостоянии и нулевого301Рис. 5.28КЛКл'Рис. 5.29с о п р о т и в л е н и я к о н т а к т а в з а м к н у т о м с о с т о я н и и . Н о о н и д о л ж н ы обеспечиватьзаданнуюточностькоммутации. Применительно кпоследовательным ключам это означает, что напряжение на н а г р у з к е при замкмключа н 3 и при р а з о м к н у т о м состояниинутом состояниииндолжн о отвечать у с л о в и я м :1I"н,з -"v4(5.57)vmax - "„,,•„)mm' < 5, '\u\l(uv- и' н,р"max1.
) < S/n,mm''K(5.58)''г д е и — в х о д н о е н а п р я ж е н и е ; йтах - umin • — д и а п а з о н з н а ч е н и й входного напряжения;5— допустимая приведенная погрешность коммутации; п — число ключей в о д н о м переключателе.Первое условие должно соблюдатьсяне толькопри с а м о с т о я т е л ь н о й р а б о т е о д н о г о к л ю ч а , н о и при е г о и с п о л ь з о в а н и и в с о с т а в е переключателя. При э т о м отклонение идо т и с о з д а е т с я н е т о л ь к о неидеальн о с т ь ю п а р а м е т р о в д а н н о г о з а м к н у т о г о к л ю ч а , н о и т о к а м и у т е ч к и остальных р а з о м к н у т ы х ключей.Второе у с л о в и е ужесточено по сравнению сне, что вп е р в ы м п о т о й причипереключателе из п ключей т о к и утечки, п р о п у с к а е м ы е и м ив нагрузку в разомкнутом состоянии, суммируются.В н е к о т о р ы х случаях д о п у с к а е т с я к о м м у т а ц и я н а п р я ж е н и я с фиксированным относительным уменьшением у р о в н я , т.
е. с коэффициентом а <=й1. Т о г д а т о ч н о е с о о т н о ш е н и е< 3 ">302f)Рис. 5.30а допустимые отклонения определяются условиями:|«нз- аи\/а(итахм1 н.РДляные|/в("««"- иШп)uи0.59)bn(5-60)min)< l -параллельных(5.57)< 5;к л ю ч е й д о л ж н ы с о б л ю д а т ь с я у с л о в и я , аналогич( 5 .
5 8 ) , с з а м е н о й н а п р я ж е н и й и т о к а м и / с т е м и же индексами.Контактныепереключатели строятсяякорных)илишаговыхключателиспециальногоБесконтактныеэлементахключисполненияпереключателина релеСуществуютс( о б ы ч н ы х и л и безъвращающиесяэлектромашиннымстроятсянапереприводом.полупроводниковых— д и о д а х и транзисторах. На р и с . 5.30 п о к а з а н ы с х е м ы д в у хтранзисторныхПервыйискателях.переключателей(рис. 5.30,а)образовансключамипоследовательноготипа.выполнен на биполярных транзисторах.
К а ж д ы йVT\,одновременно о т к р ы в а е м ы х или запираемых сигналом управления ипаройтранзисторов, напримеру ВклюVT\ичение т р а н з и с т о р о в т а к о в о , что их остаточные с и г н а л ы — н а п р я ж е н и ен а о т к р ы т о м т р а н з и с т о р е и т о к через з а к р ы т ы й т р а н з и с т о р — н а п р а в 303Щ1frrt>lРис. 5.31ленывстречноитакимо б р а з о м частично к о м п е н с и р у ю т д р у г д р у г а .Источники сигналов управления ключами в этой схеме не д о л ж н ы иметьо б щ е й т о ч к и с и с т о ч н и к а м и в х о д н ы х с и г н а л о в иу,налыуправленияподводятсякключамчерезип.
П о э т о м у сигр а з д е л и т е л ь н ы е трансформаторы Г ь Т п .Второй переключатель( р и с . 5 . 3 0 , 6 ) в ы п о л н е н на п о л е в ы х транзисторах. В частности, н е с к о л ь к о т а к и х т р а н з и с т о р о в м о г у т б ы т ь выполнены в виде одной интегральной с х е м ы . Ключи на полевых транзисторахотличаются тем,токов вчто сигналы управления иу не создают " п а р а з и т н ы х "коммутируемыхцепях. П о э т о м у их источники могутиметь Уобщую точку. К р о м е того, ключ на полевом транзисторе практическин е с о з д а е т т о к а в н а г р у з к е п р и р а з о м к н у т о м с о с т о я н и и , а при з а м к н у т о м с о с т о я н и и о н в е д е т с е б я к а к р е з и с т о р с л и н е й н о й В А Х , ч т о благоприятно сказывается на точности коммутации.Построениеп е р е к л ю ч а т е л я с к л ю ч а м и п а р а л л е л ь н о г о т и п а облегчается т е м , ч т о к о м м у т и р у е м ы й т о к н е и з м е н я е т с я , е с л и в ц е п ьследовательновключаютсярезисториисточникего пон а п р я ж е н и я .
Допуск а е т с я б о л ь ш о е п а д е н и е н а п р я ж е н и я н а к л ю ч е при з а м к н у т о м с о с т о я н и и . Э т о п о з в о л я е т с т р о и т ь п а р а л л е л ь н ы е к л ю ч и н а д и о д а х . Д л я получения достаточно м а л ы х значений остаточного т о к а вкоммутируемойц е п и п р и р а з о м к н у т о м с о с т о я н и и к л ю ч а п р и м е н я ю т к р е м н и е в ы е диоды, обладающие ничтожными значениями обратного тока. Простейшаясхема переключателя с д и о д н ы м и к л ю ч а м и параллельного типа, эквивалентными к о н т а к т н о м у ключу на рис.
5.29,Рассмотримруется диодаминикработуа,показана на рис.5.31.п е р в о г о к л ю ч а . Цепь через н а г р у з к у к о м м у т и VD",ш у н т и р у ю щ а я цепь — д и о д о м VD"\ Источн а п р я ж е н и я и у 1 в к л ю ч а е т с я в ш у н т и р у ю щ у ю цепьVD'i,управляющегоп о с л е д о в а т е л ь н о . Ш у н т и р о в а н и е и м е е т м е с т о п р и подаче н у л е в о г о з н а 304uченияОднозначностьyi~результатакоммутацииобеспечиваетсянес и м м е т р и е й : о д и н д и о д у с т а н о в л е н в ш у н т и р у ю щ е й ц е п и и д в а — в основной;приэтомпотенциалVDX, ана о т к р ы т о м д и о д еанодаVD[потенциалравенкатодападению н а п р я ж е н и яVD" р а в е нп а д е н и ю нап р я ж е н и я н а н а г р у з к е RH. Н а и м е н е е б л а г о п р и я т н ы й с л у ч а й д л я запирания диодовVD[,грузке.суммаТогдаи м е е т м е с т о п р и н у л е в о м н а п р я ж е н и и на наVD'lнапряжений на них равна напряжению на1VD ",с о с т а в л я ю щ е м у о к о л о 0,7 В .
ВАХ к р е м н и е в о г о д и о д а т а к о в а , ч т о принапряженииЕсли0,35Вприложенноевпрямомкнаправлении токдиодамеще б л и з о к к нулю.VD" н а п р я ж е н и е 0,7VD[,Вподелитсям е ж д у н и м и н е п о р о в н у , т о э т о о б е с п е ч и т е ш е б о л е е у в е р е н н о е запир а н и е , т а к к а к н а п р я ж е н и е н а о д н о м и з н и х б у д е т м е н ь ш е 0,35 В .Длязапираниян а п р я ж е н и е иуaшунтирующей> ImaxRH+VD'l о т к р ы в а ю т с я .VD[,составляет о к о л о1,51,5иоткрытияВ.
П р иосновной цепиэтом заведомоподаютVD'"запирается,П а д е н и е н а п р я ж е н и я на з а м к н у т о м к л ю ч еВ, но это не влияет на значения к о м м у т и р у е м о го т о к а 1у и в ы х о д н о г о н а п р я ж е н и я / i ^ H Следуетиметьвв ц ц у , что к о н т а к т н ы е к л ю ч и о б е с п е ч и в а ю т б о л е ев ы с о к у ю т о ч н о с т ь к о м м у т а ц и и , чем б е с к о н т а к т н ы е , ипригодны длясигналов м е н ь ш е г о у р о в н я . О д н а к о о н и обладают м е н ь ш и м быстродейств и е м и м е н е е н а д е ж н ы . К р о м е т о г о , о н и и м е ю т б о л ь ш и е г а б а р и т ы , требуют б о л е е м о щ н ы х с и г н а л о в у п р а в л е н и я и м е н е е п р и г о д н ы д л я применениясовременныхВвыходныхналовнааналоговыеже ключи,случаииндустриальныхкакэлемент Ипри м о н т а ж е аппаратуры.предназначенныхдлявыдачисигприборы воспроизведения, применяются такиево входныхвыдачи д и с к р е т н ы хЭквивалентомметодовпереключателях,ключапереключателях.Однакоболее типичны— логических или цифровыхдлялогическогосигналаслужит— сигналов.логический(схема совпадений) с д в у м я входами (рис.
5.32,д). На входАподаетсякоммутируемыйинформационныйс и г н а л Инф,В— сигналуправленияКогдас о о т в е т с т в у е т логичеУпр.последнийнавходс к о й п е р е м е н н о й 0 , т о с и г н а л н а в ы х о д е С т а к ж е с о о т в е т с т в у е т логич е с к о й п е р е м е н н о й 0 н е з а в и с и м о о т з н а ч е н и я к о м м у т и р у е м о г о сигнала. Когда же управляющийсигналс о о т в е т с т в у е т л о г и ч е с к о й переменной 1, то значение сигнала на в ы х о д е повторяет значение к о м м у т и р у е м о г о с и г н а л а : 1 и л и 0 .