Введение.
Учебные вопросы (основная часть):
1. Общие сведения об электронных ключах.
2. Диодные ключи.
3. Транзисторные ключи
Заключение
Литература:
Л.15 Быстров Ю.А., Мироненко И.В. Электронные цепи и устройства,-М: Высшая школа. 1989г. – 287с. с. 138-152,
Л.19 Браммер Ю.А., Пащук А.В. Импульсные и цифровые устройства. - М.: Высшая школа, 1999 г., 351 с. с. 68-81
Л21. Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров «Аналоговая и цифровая электроника», М.- Горячая линия- Телеком, 2000г с. 370-414
Учебно-материальное обеспечение:
Текст лекции Введение
Известно, что для обеспечения работы импульсных устройств и получения импульсных колебаний необходимо осуществлять коммутацию нелинейного элемента (замкнуть, разомкнуть).
Такой режим работы нелинейного элемента называется ключевым, а устройство, в состав которого входит данный нелинейный элемент - электронным ключом.
1. Общие сведения об электронных ключах.
Электронным ключом называется устройство, которое под воздействием управляющих сигналов осуществляет коммутацию электрических цепей бесконтактным способом .
Назначение электронных ключей.
В самом определении заложено назначение “Включение - выключение”, “Замыкание - размыкание” пассивных и активных элементов, источников питания и т.д.
Классификация электронных ключей.
Электронные ключи классифицируются по следующим основным признакам:
По виду коммутирующего элемента:
транзисторные;
тринисторные, динисторные;
электровакуумные;
газонаполняемые (тиратронные, тигатронные);
оптронные.
По способу включения коммутирующего элемента по отношению к нагрузке.
последовательные ключи;
Рис. 1
параллельные ключи.
Рис. 2
По способу управления.
с внешним управляющим сигналом (внешним по отношению к коммутируемому сигналу);
без внешнего управляющего сигнала (сам коммутируемый сигнал и является управляющим).
По виду коммутируемого сигнала.
ключи напряжения;
ключи тока.
По характеру перепадов входного и выходного напряжений.
повторяющие;
Рис. 3
инвертирующие.
Рис. 4
По состоянию электронного ключа в открытом положении.
насыщенный (электронный ключ открыт до насыщения);
ненасыщенный (электронный ключ находится в открытом режиме).
По количеству входов.
одновходовые;
Рис. 5
многовходовые.
Рис. 6
Устройство электронных ключей.
В состав электронного ключа обычно входят следующие основные элементы:
непосредственно нелинейный элемент (коммутирующий элемент);
Принцип действия электронного ключа.
Рис. 7
Принцип действия рассмотрим на примере идеального ключа.
На рисунке:
U вх - напряжение, управляющее работой ключа;
R - сопротивление в цепи питания;
E - напряжение питания (коммутируемое напряжение).
В состоянии включено (ключ SA замкнут), напряжение на выходе U вых =0 (сопротивление R замкнутого идеального ключа равно нулю).
В состоянии выключено (ключ SA разомкнут), напряжение на выходе U вых =Е (сопротивление R разомкнутого идеального ключа равно бесконечности).
Такой идеальный ключ производит полное размыкание и замыкание цепи, так, что перепад напряжения на выходе равен Е.
Однако реальный электронный ключ далек от идеального.
Рис. 8
Он имеет конечное сопротивление в замкнутом состоянии -R вкл зам, и в разомкнутом состоянии - R выкл разом. Т.е. R вкл зам >0, R выкл разом <. Следовательно, в замкнутом состоянии U вых =U ост >0 (остальное напряжение падает на ключе).
В
разомкнутом состоянии U вых Таким
образом, для работы электронного ключа
необходимым является выполнение условия
R
выкл разом
>>
R
вкл зам
.
Основные
характеристики электронных ключей.
Передаточная характеристика. Это
зависимость выходного напряжения U вых
от входного U вх: U вых =f(U вх). Если
нет внешнего управляющего сигнала, то
U вых =f(E). Такие
характеристики показывают насколько
близок электронный ключ к идеальному. Быстродействие электронного
ключа - время переключения электронного
ключа. Сопротивление в разомкнутом
состоянии R выкл разом
и сопротивление в замкнутом состоянии
R вкл зам. Остаточное напряжение
U ост. Пороговое напряжение, т.е.
напряжение, когда сопротивление
электронного ключа резко меняется. Чувствительность - минимальный
перепад сигнала, в результате которого
происходит бесперебойное переключение
электронного ключа. Помехоустойчивость -
чувствительность электронного ключа
к воздействию импульсов помех. Падение напряжение на
электронном ключе в открытом состоянии. Ток утечки в закрытом
состоянии. Применение
электронных ключей.
Электронные
ключи применяются: В простейших схемах
формирования импульсов. Для построения основных
типов логических элементов и основных
импульсных устройств. Таким
образом, электронные ключи это устройства,
осуществляющие коммутацию бесконтактным
способом. Совокупность символов, предназначенная для формирования электронной подписи, называется ключом ЭЦП. О том, как формируется и как применяется ключ электронной подписи, читайте в нашей статье. Определение данного понятия содержится в ст. 2 Федерального закона от 06.04.2011 N 63-ФЗ . Согласно этой норме под ключом ЭЦП понимается неповторяемое сочетание символов, при помощи которых формируется подпись. В указанном Законе существует и еще одно понятие, содержащее слово «ключ». Это понятие ключа проверки ЭЦП. Ключ проверки электронной подписи — это неповторяемое сочетание символов, связанное с ключом ЭЦП, целью которого является осуществление проверки подлинности такой подписи. Для получения ключа следует обратиться в удостоверяющий центр. Найти ближайший к вам центр можно, набрав соответствующую информацию в поисковой строке браузера. Вопрос о том, где получить ключ электронной подписи, заинтересованному лицу следует решить самостоятельно в зависимости от целей ее получения. Прежде чем обращаться в удостоверяющий центр, следует разобраться с целями, для которых предполагается использование ключа, и выбрать вид ЭЦП, соответствующий этим целям. В ст. 5 Федерального закона от 06.04.2011 N 63-ФЗ перечислены основные виды и подвиды ЭЦП: Из указанной классификации видно, что усиленная подпись может быть либо квалифицированной, либо неквалифицированной. Простая же ЭЦП подобной градации не имеет. Другая (условная) градация предусматривает разделение ключей на закрытые и открытые. Но эта градация уже была рассмотрена нами выше, т.к. открытый ключ электронной цифровой подписи - это ключ проверки ЭЦП. Закрытый же ключ - это те символы, при помощи которых сформирована ЭЦП. В качестве признаков усиленной подписи выделяются: Эти признаки характерны для всех усиленных подписей. Квалифицированная подпись отличается от неквалифицированной двумя дополнительными характеристиками: Для получения ЭЦП представителю заявителя понадобится, в т.ч., доверенность на получение ключа ЭЦП. Она должна содержать указание на право: Документы для получения ЭЦП подаются в удостоверяющий центр самим заявителем или его уполномоченным лицом. Формирование и установка специального закрытого ключа ЭЦП — это прерогатива удостоверяющего центра. Ключ формируется для любого вида ЭЦП. Его установка осуществляется с выдачей владельцу ЭЦП всех необходимых инструкций. Основным отличием простой подписи от усиленной ЭЦП является то, что для простой подписи сертификат ключа не формируется. Вот критерии подписания простой подписью: Необходимость формирования удостоверяющим центром ключа проверки, который содержится в специальном сертификате, является основным отличием ключа квалифицированной цифровой подписи от ключа неквалифицированной. Как следует из ч. 5 ст. 5 Федерального закона от 06.04.2011 N 63-ФЗ , для неквалифицированной ЭЦП такой сертификат может не изготовляться.Что такое ключ ЭЦП?
Как получить ключ электронной подписи?
Как установить ключ ЭЦП?