вх вых

ЧОВ о-

ЮОкОм

ВЫХ ВХ

+ 12

вкл

Управление

-----ВЫ К Л

100 iWm

бипотенциальных электродов имеет порядок от 10 до 100 кОм. А у некоторых химических электродов (которые на самом деле являются не электродами, а датчиками) внутреннее сопротивление достигает почти 100 МОм.

Существует несколько таких схем, в которых входное сопротивление обычного операционного усилителя можно увеличить на несколько порядков за счет включения между входами схемы и входами операционного усилителя пары полевых транзисторов или с р- п-переходом, или МОП-типа.

Полевой транзистор с р- п-переходом можно также использовать в качестве электронного переключателя с малыми потерями (рис. 4.13). Когда напряжение, управляющее переключателем, равно нулю (отсутствует), отрицательное смещение достаточно для того, чтобы перевести транзистор в режим отсечки. Транзистор, по сути дела, выключается, а сопротивление канала имеет очень высокое значение. Когда управляющее напряжение составляет +12 В, эффективное смещение имеет прямое направление, а отрицательный потенциал компенсирован. В этом случае канал имеет очень малое сопротивление, переключатель находится во включенном состоянии и через устройство передается сигнал.

Такого типа переключатели на твердом теле являются двунаправленными, поэтому их выводы маркируют «ВКЛ/ВЫКЛ» и «ВЫКЛ/ВКЛ» соответственно. Некоторые фирмы выпускают так называемые составные стробирующие устройства. Такое устройство представляет собой ИС, в одном корпусе которой размещается один или несколько переключателей на полевом транзисторе с р-п-переходом. Популярная схема типа CD4016 представляет собой четыре электронных ключа, подобных тому, который здесь описан.

переключателем

Рнс. 4.13. Последовательный переключатель на основе полевого транзистора с р-ге-переходом.

Кремниевые управляемые вентили

На рис. 4.14 показано устройство, которое называется кремниевым управляемым вентилем (КУВ). Он представляет собой еще один тип электронного переключателя, но не является двунаправленным. Это обыкновенный твердотельный выпрямитель-

1-I (вплючен)

(выключен)

Затвор

Анод Катод

Рис 4.14. Схема кремниевого управляемого вентиля.

ный диод, за исключением того, что он остается в выключенном состоянии до тех пор, пока через затвор не начнет протекать ток. Затем он включается и ток течет в одном направлении. На рисунке показан пример такой схемы.

Когда переключатель Hi замкнут, даже в течение короткого промежутка времени, ток через резистор Rx протекает к затвору. При этом включается КУВ и вызывает появление тока h. Во включенном состоянии КУВ работает как всякий выпрямительный диод. Ток протекает только в том случае, когда анод положителен по отношению к катоду.

Ток в анодно-катодной цепи течет до тех пор, пока его величина не станет ниже некоторого минимального критического уровня тока. Если величина тока станет меньше этого значения, то КУВ выключится и схема вернется в исходное состояние.

Кремниевый управляемый вентиль можно выключить несколькими способами. Прежде всего можно открыть переключатель Пь При этом ток уменьшится до нуля и КУВ выключится. Другой метод состоит в том, что на анод подается сигнал, делающий его потенциал отрицательным. Этот потенциал алгебраически складывается с потенциалом диода, и если он вызывает уменьшение тока ниже минимального уровня, то устройство выключается.

К этой же группе устройств относится тройник, который представляет собой двунаправленный КУВ. По сути это пара КУВ со связанными затворами. Тройник пропускает ток на обоих полупериодах синусоиды переменного тока.

и КУВ, и тройники принадлежат к семейству устройств, носящему название тиристоры. Они используются в цепях управления тока двигателей, обогревателей, осветителей и в некоторых других случаях. Благодаря им только часть синусоиды переменного тока достигает нагрузки.

Существует много других электронных устройств, относящихся к числу дискретных компонентов, но они выходят за рамки этой книги. Кроме того, их нельзя назвать полезными в задачах, рассматриваемых в этой книге, но это не означает, что они не могут кому-то пригодиться. Итак, переходим к следующей главе.