Страница: 12/15
Рис. 4.9. Транзисторный ключ с гальванической цепью управления.
Источником питания аналогового ключа служит коммутируемое напряжение Uвх, значение которого может изменяться в широких пределах и достигать весьма малых значений (десятков милливольт). При подаче отрицательного управляющего нарпяжения Uупр< 0 транзистор закрывается, через резистор Rк будет протекать тепловой ток коллектора и напряжение между коллектором и эмиттером Uкэ = Uвх – Iк0 Rк 
Uвх. Пусть под действием отпирающего напряжения Uупр > 0 в базовой цепи проходит ток Iб. Для всех значений коллекторного тока Iк<< β Iб(Iк= Uвх/Rк , β – коэффициент передачи базового тока) транзистор будет насыщен и напряжение Uкэ очень мало. В режиме насыщения коллекторный и эмиттерный переходы открыты, выходное напряжение Uкэ = Uбэ- Uбк. При глубоком насыщении транзистора (Iб β/ Iк > 3…4) остаточное напряжение на замкнутом ключе
Uкэφт/βI+Iб rэн ,
где βI – коэффициент передачи базового тока при инверсном включении транзистора; φт – тепловой потенциал, пропорциональный абсолютной температуре (при 300 К φт 26 мВ); rэн – объёмное сопротивление области эмиттера насыщенного транзистора.
Выходное сопротивление насыщенного транзистора (сопротивление замкнутого ключа) Rвых обычно составляет единицы и десятки Ом и может быть определено по формуле
Rвых 
,
где rкн - объёмное сопротивление области коллектора, насыщенного транзистора.
Рассмотрим влияние цепи управления на свойства ключа. Состояние его определяется уровнем управляющего напряжения Uупр и значением сопротивления Rб. Стоит отметить, что схема может коммутировать как положительное, так и отрицательное напряжение Uвх. При отрицательном управляющем напряжении Uупр' транзистор должен быть заперт (Uбк< 0, Uбэ < 0) и напряжение Uвых= 0. Если на входе действует положительное напряжение Uупр'', транзистор будет насыщен, а напряжение Uвых= Uвх . В насыщенном режиме в схеме установятся следующие токи: Iб = (Uупр'' – Uбэ – Uвх) / Rб , Iн = Uвых / Rн .
Исходя из приведённых формул рассчитаем Rб :
Rб = (Uупр'' – Uбэ – Uвх) / Iб
Rб = ( 3 - 0,6 – 0,4) / 0,00002 = 100 кОм.
7.1 Безопасность жизнедеятельности
В процессе труда человек подвергается воздействию многочисленных производственных факторов, различных по своему происхождению, формам проявления, характерам действия и другим. В ряде случаев это воздействие может быть неблагоприятным. Такая ситуация возникает, когда система «человек – производственная среда» не сбалансирована, количественные характеристики производственных факторов отклоняются от нормируемого уровня и не соответствуют характеристикам человека. Производственные факторы, воздействие которых на работающего в определённых условиях приводит к повреждению организма (травме), внезапному резкому ухудшению здоровья или заболеванию, снижению работоспособности, называются соответственно опасными или вредными.
Опасные производственные факторы – это электрический ток, движущиеся части машин и механизмов, незащищённые подвижные элементы производственного оборудования и т.п. Их воздействие наносит ущерб здоровью человека почти мгновенно и приводит к такому негативному явлению, как производственный травматизм, характеризующийся совокупностью производственных травм.
Вредные производственные факторы – шум и вибрация машин и оборудования, электромагнитные колебания, недостаточная освещённость, запылённость и загазованность это электрический ток, движущиеся части машин и механизмов, незащищённые подвижные элементы производственного оборудования и т.п. Их воздействие наносит ущерб здоровью человека почти мгновенно и приводит к такому негативному явлению, как производственный травматизм, характеризующийся совокупностью производственных травм.
Вредные производственные факторы – шум и вибрация машин и оборудования, электромагнитные колебания, недостаточная освещённость, запылённость и загазованность производственной среды, чрезмерная нервно-психическая и нервно-эмоциональная нагрузка и т.д. Воздействие вредных производственных факторов на человека имеет кумулятивный характер и приводит к такому негативному явлению, как профессиональные заболевания.
С охраной труда неразрывно связаны техника безопасности, т.е. система организационных и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов, и пожарная безопасность.
Реферат опубликован: 13/01/2008