вые схемы, которые в зависимости от команд управления (одноразрядные двоично кодированные числа) изменяют состояние аналоговой схемы или системы, передавая аналоговую переменную без ее существенных искажений или разрывая цепь.

Аналоговые ключевые схемы подразделяются на две основные группы - электромехани<4еские (релейные) и электронные.

Релейные ключевые схемы. Реле используются для изменения режима работы интегрирующих усилителей АВМ общего назначення, работающих в режиме однократного решения. Применяются реле постоянного тока, время срабатывания которых составляет 10-15 мс, а время отпускания 5 мс. Для питания реле используется отдельный источник напряжения, состоящий из трансформатора, выпрямителя и фильтра. Схема питания строится таким образом, чтобы токи питания обмоток реле не проходили по проводам нулевого потенциала в вычислительной схеме ( операционная земля ).

Для уменьшения погрешностей, вносимых схемой управления, принимается ряд мер. Для уменьшения фоновой составляющей, появляющейся вследствие пульсации в выходном напряжении источника питания реле, ре&нм интегрирования включается при снятии напряжения с обмоток реле. Для подавления ЭДС выключения используются конденсаторы, варнсторы нли диоды [8].

Если в АВМ с релейной схемой управления предусматривается режим периодизации решения, то для переключения интегрирующих усилителей-в различные режимы работы используются быстродействующие реле или маг-нитоуправляемые контакты [10] со временем срабатывания ~1 мс. Релейная-схема управления ограничивает верхнюю частоту периодизации решения до 10 Гц, так как при больших частотах задержка в срабатыванни реле приводит к недопустимой погрешности решения и, кроме того, при длительном-использовании режима перноднзацни реле быстро изнашивается. В связи-с этим в АВМ, имеющих режим быстрой периодизации рещения (50-1000 Гц), схемы управления интегрирующими усилителями строятся на основе электронных ключей.

Электронные ключевые схемы. Основные требования, предъявляемые к электронным ключам: практически нулевое прямое и бесконечно большое обратное сопротивление; отсутствие обратного тока и остаточного напряжения;, мгновенное включение н отключение; отсутствие влияния управляющего сигнала на коммутируемый сигнал.

Таблица 4.3

Реальные электронные ключи по всем указанным требованиям, кроме быстродействия, уступают релейным (механическим) ключам. Они характеризуются конечным прямым и обратным сопротивлениями, пар)8зитными остаточными напряжениями и токами утечки, наличием определенной связи между цепями управляющего и коммутируемого сигналов. Кроме того, вследствие влияния паразитных емкостей, конечного времени восстановления полупроводниковых приборов переключение ключей происходит в течение определенного интервала времени.

В т,абл. 4.3 приведены основные параметры электронных ключей, построенных на различных элементах и имеющих примерно равные скорости переключения (0,1-1 мкс).

Вых.

Bbix. Вх.

- л /ч Вых.

Рис. 4.5. Варианты электронных ключевых схем.

Электронные ключевые схемы по принципу действия можно разделить на последовательные [электронный ключ включается последовательно в цепь, по которой протекает ток коммутируемого сигнала (рис. 4,5, а)]; параллельные [ключ шунтирует указанный сигнал на зейлю (рис. 4.5, б)]; смешанные (комбинация последовательно и параллельно включенных ключей (рис. 4.5, е, г)]. Большинство электронных ключей - это простые однополюсные выключатели, находящиеся в отключенном нлн включенном состоянии. Однако такие ключи могут выполнять функции переключения на два направления (рис. 4.6, а) и инвертирования полярности сигнала (рнс. 4.6, б).

Ламповые ключи (рис. 4.7, а), которые использовались в быстродействующих АВМ первого поколения (в основном в качестве разрядных ключей).

Рис. 4.6. Схемы инвертирования полярности и переключения сигналов с помощью однополюсного ключа.

по основным параметрам (прямому i?jjp и обратному /?обр сопротивлению) уступают диодным и транзисторным ключам, применяемым в современных АВМ. Кроме того, для ламповых трнодных ключей характерно значительное влияние управляющего сигнала на коммутируемый сигнал за счет дифференцирования управляющих импульсов паразитными емкостями цепей сетка - анод и сетка - катод.

Диодные ключи используются в современных быстродействующих АВМ для управления режимами работы интегрирующих усилителей - в основном в виде различных вариантов мостовых схем (рис. 4.7, б-д). Диодные ключи с вакуумными диодами дают- удовлетворительные результаты, если приняты специальные меры для уменьшения утечек по баллону и по цоколю

лампы. Преимущества этих ключей проявляются при использовании в них кремниевых плоскостных диодов, обладающих малым временем восстановления и незначительными утечками (например, диоды типа Д219А). Диодные ключи наиболее дешевы, позволяют коммутировать сигналы значительной амплитуды, обеспечивают достаточно малые импульсные помехи при переключении (в основном за счет симметричности схем) и имеют достаточнома-лый ток в разомкнутом состоянии.

К недостаткам диодных ключей относятся: необходимость использова-нняпротивофазных симметричных управляющих импульсов н сбалансированных или изолированных источников смещения. В ключевых схемах, в-которых смещение диодного моста в линейный режим работы осуществляется непосредственно управляющими импульсами (рис. 4.7, б, д), баланси-

Рис. 4.7. Электронные ключи: а - ламповый; б - й - диодные мостовые.

ровке подлежат амплитуды этих импульсов (в замкнутом состоянии ключа) илн возникает необходимость в использовании изолированных управляющих сигналов.

В ключевых схемах (рнс. 4.7, в, г) необходимость балансировки амплитуд управляющих импульсов устраняется за счет смещения моста в замкнутом, состоянии ключа от балансированных источников смещения±£ (источников-постоянного напряжения, точная симметричность которых может быть обеспечена значительно проще, чем симметрия управляющих импульсов). Для смещения диодного моста можно использовать и изолированный источник смещения. Управляющие импульсы в замкнутом состоянии ключевых схем с помощью диодов отключаются от точек а и б мостовой схемы и не оказывают влияния на ее работу. Остаточное напряжение на выходе ключа в замкнутом-состоянии, возникающее вследствие разброса параметров элементов моста, можно скомпенсировать с помощью специального потенциометрia П, включаемого в мостовую схему (рис. 4.7, г, д).

Для включения мостового ключа схема управления должна обеспечить, ток смещения величина которого должна быть не менее максимального-коммутируемого тока 1 у, иначе ключ будет работать как ограничитель. Для полного отключения ключа необходимо управляющее напряжение, равное или превышающее величину коммутируемого напряжения. В связин с этим существует два варианта схемы включения диодного мостового ключа-