Види зв’язків у схемах

Зв’язки поділяються на активні (які змінюють сигнал) і пасивні (не змінюють сигнал).

До пасивних відносять:

1. Гальванічний зв’язок. Забезпечується за допомогою провідника.

2. Резисторний зв’язок. Обмежує струм в колі (Рис. 17).

Рис. 17

3. Резисторно-ємносний (резисторно-конденсаторний) зв’язок (Рис. 18)..

Рис. 18

4. Діодний зв’язок. Використовуєється для форсування включення елементів, які керуються струмом.

5. Гальванічна розв’язка. Забезпечує розв’язку в одному напрямку (Рис. 19).

Рис. 19

До активних відносять:

1. Інвертори (Рис. 20).

Рис. 20

2. Емітерні повторювачі (Рис. 21).

U _a= U_b + U_БЕ

Рис. 21

3. Перемикачі струму (Рис. 22).

5. a

4. b

Рис. 22

Призначення елементів перемикача:

U_ОП – джерело опорної напруги, відносно якої відбувається перемикання схеми;

R₁, R₂ – резистори, які обмежують струм на колекторах транзисторів T₁ і T₂ відповідно;

T₁, T₂ – транзистори, які працюють як ключі навантаження в емітерному колі.

Через схему постійно проходить струм I_Re. Схема має бути абсолютно симетричною, тобто резистори R₁, R₂, а також транзистори T₁, T₂, повинні мати не лише однаковий тип і номінал, а й допуск (відхилення параметрів).

Якщо на вхід U_ВХ (база T₁) подається струм і напруга U_ВХ перевищує U_ОП, то струм проходить по лівому колу

Якщо на виході в точці а низький рівень, то в точці b – високий (T₁ – відкритий, T₂ – закритий).

Якщо U_ВХ < U_ОП , то T₁ – закритий, а відповідно а = H, b = L.

За умови, коли U_ВХ = U_ОП, струм .

Транзистори в даній схемі працюють в активному режимі і не заходять в режим насичення. Це дозволяє підвищити швидкість роботи схеми, але збільшити потужність споживання.

Транзисторний ключ з нелінійним зворотним зв’язком

Для підвищення швидкодії у цифрових пристроях часто застосовується нелінійний колекторно-базовий від’ємний зворотний зв’язок.

U₁ = U_БЕ + U_{D1 пряме}

U₂ = U₁ − U_{D2 пряме}

Рис. 23. Транзисторний ключ з нелінійним зворотним зв’язком

Призначення елементів:

R_Б – обмежує струм у колі бази транзистора;

R_К – обмежує струм у колекторному колі транзистора;

R_ЗМ – резистор зміщення, забезпечує надійне вимикання транзистора при подачі на вхід низького рівня;

D₁ – забезпечує гальванічну розв’язку в колі бази;

D₂ – забезпечує нелінійний зворотний зв’язок.

Діод зворотного зв’язку D₂ перебуває під напругою U₁-U₂. До моменту, поки напруга в точці 2 перевищує напругу в точці 1, діод закритий. При подачі на вхід високого рівня, струм проходить через резистор R_Б та діод D₁ на базу транзистора T1. Під час відкриття транзистора напруга в точці 2 зменшується. Коли напруга в точці 2 стає менша за напругу в точці 1, діод D₂ включається у прямому напрямку (відкривається). Включення діода замикає вузли 1 та 2 через малий опір відкритого діода D₂. Наявність нелінійного зворотного зв’язку (НЗЗ) знижує коефіцієнт підсилення струму каскаду так, що подальше збільшення вхідного струму I_Rб мало впливає на підвищення струму на колекторі. На колекторі зберігається позитивна напруга і транзистор T1 не заходить у режим насичення.

При наявності НЗЗ транзистор не може зайти в режим насичення. НЗЗ модернізує схему транзисторного ключа. Як тільки напруга відкриває діод, струм розділяється і йде як на колектор, так і на емітер. Якщо D₁ та D₂ однакові, то U_KЕ=U_БЕ (теоретична границя насичення).

При подачі замикаючого сигналу спочатку відключається діод D₂, а потім змінюється колекторна напруга. При закритому транзисторі нелінійний зворотний зв’язок розірваний. Так як при використанні НЗЗ у базі транзистора не відбувається надлишкове накопичення зарядів, то при закритті транзистора спостерігається мінімальний струм розсмоктування, що забезпечує швидке закриття транзистора.