Вимикання відбувається під час негативного стрибкоподібного приросту напруги до величини Е–. Спочатку, протягом часу розсмоктування tр надлишкового заряду опір діода Rпр залишається малим, а напруга Uпр на діоді – незмінною (як на зарядженому конденсаторі). Через це струм стрибком змінює свій напрямок на зворотний iзв (рис. 3.3,г) до значення Iзв=(|Е–|+Uпр)/(R+Rпр). Після розсмоктування надлишкового заряду опір діода відновлюється до усталеного значення Rзв і струм зменшується практично до нуля. Час відновлення зворотного опору діода tв>tу є визначальним щодо швидкодії діодних ключів, тому наводиться в довідковій літературі практично для всіх імпульсних діодів.
2. Вплив паразитних ємностей. Інерційністю швидкодійних імпульсних діодів можна практично знехтувати в порівнянні зі впливом паразитних ємностей схеми. Основною є ємність С (рис. 3.4,а,б), яка містить ємність навантаження та монтажну, і може становити до десятків пікофарад. Тому впливом на перехідні процеси відносно малої ємності діода Сд ≈ 1...2 пФ у послідовній схемі можна знехтувати, а в паралельній вона входить до складу загальної паразитної ємності С. Слід тільки враховувати, що в послідовному ключі ємність Сд може спричиняти на виході схеми стрибки напруги: ΔU=EmCд/(C+Cд), де Em=E1-E0 – амплітуда вхідного імпульсу. За умови Cд«C ці стрибки помітно не впливають на форму напруги.
Під час дії на вхід послідовногоключа (див. рис. 3.4,а) позитивного перепаду прямокутного імпульу е (рис. 3.4,в) діод VD відчиняється і конденатор С заряджається струмом iз від джерела сигналу е, тому напруга на його виході u1 зростає до стаціонарного значення Е1-Uпр. Тривалість фронту її усталення tф1≈3C(Rпр+Rд) незначна за малого внутрішнього опору Rд джерела сигналу.
З огляду на те, що під час вимикання ключа негативним перепадом напруги діод зачиняється, розряджання конденсатора С струмом iрвідбувається через резистор навантаження R, тому тривалість спаду напруги tф0≈3СR значно перевищує величину tф1, бо в послідовному ключі вибирається R»Rпр+Rд.
У паралельному ключі (див. рис. 3.4,б) вмикання та вимикання відбуваються аналогічно, проте діод VD під час дії позитивного імпульсу весь час лишається зачиненим. Тому заряджання й розряджання конденсатора С струмами iз, iр здійснюються в однаковому колі, через резистор R і вихідна напруга u2 (див. рис. 3.4,в) має однакові фронти зростання та спадання: tф1≈tф0≈3C(R+Rд).
3.1.4. Діодно-резисторні логічні елементи
Діодні ключі з багатьма входами можуть використовуватися (здебільшого, як фрагменти складніших схем) для виконання логічних функцій. Так, схема на рис. 3.5,а здійснює логічну функцію АБО: на виході у з’являється напруга високого рівня U1, якщо хоча б на одному зі входів х1 або х2 присутній високий рівень Е1: при цьому відповідний діод відчиняється і згідно з (3.4)
U1=γпр(E1-Uпр)<E1. (3.7)
З надходженням до всіх входів сигналів низького рівня Е0≤Uдо всі діоди зачиняються, тому на виході напруга наближається до нуля: U0 ≈ 0.
Схема на рис. 3.5,б виконує логічну функцію І: якщо хоча б один зі входів х1, х2 перебуває під низьким потенціалом Е0, відповідний діод відчиняється і своїм малим опором шунтує навантаження, тому напруга в точці А буде низькою: UА0=Е0+Uпр. Проте ця напруга UА0≈ 1 В не забезпечує належний рівень лог. 0: якщо навантаженням є p-n-перехід VDн, підімкнений безпосередньо до точки А, то цією напругою його не можна вимкнути.
З метою зміщення вихідної напруги в бік зниження використовують додаткові p-n-переходи – діоди зміщення VDзм; через те, що UА0<3Uдо, обидва діоди VDзм та навантажувальний діод VDн виявляються зачиненими й рівень вихідної напруги знижується до U0<Uдо.
Лише за умови збігу на всіх входах напруг високого рівня Е1 вхідні діоди зачиняються, струм I1 перемикається в навантаження і на виході у встановлюється напруга рівня лог. 1 від джерела живлення Еж, яка за відсутності діода VDн становить U1=(Eж-2Uпр)/(1+R/Rн).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.