L ja C väärtuste korral Q jadaresonantsi Q pöördväärtus (Q = R(C/L)1/2). 5. Skitseerige 4 V amplituudiga ja 1 kHz sagedusega siinuselise signaali käik jadamisi ühendatud takistit ja dioodi sisaldavas ahelas, kui sisendpinge rakendatakse takistile ja dioodile ning väljundpinge võetakse takistilt (dioodi lävepinge 0,6 V)! Tehke seda nii ideaalse dioodi kui ka lihtsustatud dioodi jaoks. Milline on antud juhul ruutkeskmine pinge ideaalse dioodi korral? Joonistage skeem sildlülituses dioodidega alaldi jaoks ja näidake signaali käik sellise juhul koos ruutkeskmise pingega (ainult ideaalsete dioodide jaoks)? (ideaalse dioodi korral on positiivse poolperioodi ajal väljundpinge väärtus samasugune nagu sisendsignaali korral ning negatiivse poolperioodi ajal on väljundpinge väärtus 0 V. lihtsustatud dioodi korral on positiivse poolperioodi ajal väljundpinge väärtus 0,6 V võrra väiksem ja kui pinge läheb väiksemaks, kui 0,6 V on väljundpinge 0 V
Vanemate, 220V/50Hz vahelduvpinget tarbivate toiteplokkide koosseisus oli suhteliselt raske trafo. Seoses transistoride arenguga muudetakse enamikes nüüdisaegsetes toiteplokkides 220V vahelduvpinge alguses dioodsilla abil alalispingeks. See silutakse kondensaatoritega ja muudetakse transistoride abil uuesti vahelduv- või impulsspingeks, millel on märksa kõrgem sagedus (mitukümmend kHz). Trafo abil vähendatakse see pinge vajaliku suuruseni, alaldatakse dioodidega ja läbi filtrite läheb see tarvitisse. Praktikas kasutatavad skeemid on keerulisemad ja sisaldavad palju rohkem detaile, näiteks kaitselülitusi ja tagasisideahelaid. Kokkuhoid tuleb sellest, et trafode ja kondensaatorite mass väheneb võrdeliselt sageduse suurenemisega. Kergemad trafod ja kondensaatorid on enamasti väiksemad ja odavamad. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/Instek_PST3202_DC_Power_Supply.jpg Kasutatud kirjandus materjalid.tmk.edu
võimsus on suurem kui 1 Kw (see piir ei pruugi olla range). Nii nagu ühefaasilised alaldid nii ka kolme faasilised alaldid võivad olla pool periood ja täis periood lülituses. Kolmefaasilises poolperiood alaldis jaguneb vool kolmefaasi ja ja dioodi vahel selliselt et korraga juhib vaib see diood mille faasipinge on antud hetkel 0 suhtes kõige positiivsem, kuna antud ajahetkel avaneb just see diood, mille anood on teiste dioodidega kõige positiivsem. Nii näiteks on ajavahemikul t1-t2 kõige positiivsem faas-A ja seetõttu juhib ajavahemikul sellefaasiga ühendatud diood VD1. ajahetkel t2 saab kõige positiivsemaks faas B ja nüüd hakkab juhtima VD2. Ajavahemikul t3-t4 VD3 jne. Seega moodustub tarbija vool 3-me dioodi voolude summast. Dioodile mõjuv vastupinge ja pulsisagedus 150 hertsi. Toodust selgub kolmefaasiliste alaldite veel üks eelis, see on suurem pulsatsiooni sagedus, sest mida suurem on
23. Pooljuhtdioodide liigitus.lk 86 Eristatakse kaht dioodide põhiliiki: pind- ja punktdioodi. (lk 86) Kasutusel on olnud erinevaid dioodide liigitusi, praegu enamlevinud liigitus lähtub nende kasutusalast. Kui dioodis leiab kasutust p-n-siirde põhiomadus (ühesuunaline elektrijuhtivus ehk ventiili toime), nimetatakse neid dioode põhidioodideks ehk lihtsalt dioodideks. Kui aga leiab kasutust mõni pn-siirde eriomadus, nagu näiteks siirde mahtuvus, siis on tegemist eriotstarbeliste dioodidega. Põhidioodideks on alaldusdioodid ja lülitidioodid (ka universaal- ja impulssdioodid). Eriotstarbelistest dioodidest on enamlevinud stabilitronid, mahtuvusdioodid, fotodioodid. 24. Võrrelge omavahel punkt- ja pinddioodi. lk 94 Pinddioodides kasutatakse vahelduvvoolu alaldamiseks punkdioode signaalide detekteerimiseks. Pindd kasut suhteliselt suure pinnaga p-n-siiret, punktd aga metallteraviku ja pooljuhi vahelist kontakti. 25. Nimetage pooljuhtdioodide põhiparameetrid.lk 19
realiseerima mistahes Boole'i f.-ni. Loogikablokid: Look-up Table mingi register, SRAM, ROM, whatever, milles on võimalik säilitada seosed sisendite vahel. Kasutades sisendväärtuste kombinatsiooni aadressina, saab väljundiks vastava seose LUT-st. Mux-realisatsioon andmesisenditeks loogilised '0' & '1', juhtsisenditeks f.-ni muutujad. Mux-de ühendused loovad vastavad loogilised seosed. I/O-blokid reguleeritakse mux-de ning eripidi asetsevate dioodidega FPGA arhitektuurid: Sümmeetriline maatriks Row-based ridades Sea of gates loogikablokid tihedalt üksteise kõrval Hierarhiline FPGA-del põhineva riistvara programmeerimine Riistvara kirjeldus (Boole'i f.-nid) Loogiline optimeerimine & minimeerimine Ülesande jaotamine (Technology mapping) Osaülesannete paigutus Trasseerimine Programmeerimine-konfigureerimine 45. Erinevate spetsiaalse riistvara realiseerimise võimaluste kasutusvaldkonnad ja võrdlus: Programne lahendus:
realiseerima mistahes Boole'i f.-ni. Loogikablokid: Look-up Table mingi register, SRAM, ROM, whatever, milles on võimalik säilitada seosed sisendite vahel. Kasutades sisendväärtuste kombinatsiooni aadressina, saab väljundiks vastava seose LUT-st. Mux-realisatsioon andmesisenditeks loogilised '0' & '1', juhtsisenditeks f.-ni muutujad. Mux-de ühendused loovad vastavad loogilised seosed. I/O-blokid reguleeritakse mux-de ning eripidi asetsevate dioodidega FPGA arhitektuurid: Sümmeetriline maatriks Row-based ridades Sea of gates loogikablokid tihedalt üksteise kõrval Hierarhiline FPGA-del põhineva riistvara programmeerimine Riistvara kirjeldus (Boole'i f.-nid) Loogiline optimeerimine & minimeerimine Ülesande jaotamine (Technology mapping) Osaülesannete paigutus Trasseerimine Programmeerimine-konfigureerimine 45. Erinevate spetsiaalse riistvara realiseerimise võimaluste kasutusvaldkonnad ja võrdlus: Programne lahendus:
programmeritav. Paindlik. Kasutab optimaalset hulka kristalli pinda. Loogikablokid: Lookup Table mingi register, SRAM, ROM, whatever, milles on võimalik säilitada seosed sisendite vahel. Kasutades sisendväärtuste kombinatsiooni aadressina, saab väljundiks vastava seose LUTst. Muxrealisatsioon andmesisenditeks loogilised '0' & '1', juhtsisenditeks f.ni muutujad. Muxde ühendused loovad vastavad loogilised seosed. I/Oblokid reguleeritakse muxde ning eripidi asetsevate dioodidega FPGA arhitektuurid: Sümmeetriline maatriks Rowbased ridades Sea of gates loogikablokid tihedalt üksteise kõrval Hierarhiline FPGAdel põhineva riistvara programmeerimine: Riistvara kirjeldus (Boole'i f.nid) > Loogiline optimeerimine & minimeerimine > Ülesande jaotamine (Technology mapping) > Osaülesannete paigutus > Trasseerimine > Programmeeriminekonfigureerimine PILET 7 DEKOODER
Rakenduselektroonika 33 Kolmefaasilised poolaladid jaguneb vool kolme faasi ja kolme dioodi vahel selliselt et korraga juhib ainult see diood, mille faasi pinge on antud hetkel nulli suhtes kõige positiivsem, kuna antud aja hetkel avaneb just see diood, mille anood on teiste dioodidega kõige positiivsem. Nii on ajavahelimus t1 kuni t2 kõige positiivsem a faas, avaneb VD1, ning vool kulgeb a faasist läbi VD1 ja läbi tarbija nulli. Ajahetkel t2 muutub b faas kõige positiivsemaks ja nüüd hakkab juhtima VD2. Ajahetkel t3, VD3 jne. Perioodi kestel jõuavad juhtida kõik kolm faasi, ning tarbija vool kujuneb kolme dioodi voolu summana. Dioodi vool
võimsus on suurem kui 1Kw (see piir olla range). Nii nagu ühefaasilised alaldid nii ka kolme faasilised alaldid võivad olla nii poolperiood kui ka täisperiood lülituses. Joonis 5.2.2 Kolmefaasilises poolperiood alaldis jaguneb vool kolmefaasi ja dioodi vahel selliselt, et korraga juhib ainult see diood mille faasipinge on antud hetkel 0 suhtes kõige positiivsem. Kuna antud ajahetkel avaneb just see diood mille anood teiste dioodidega võrreldes kõige positiivsem. Nii näiteks ajavahemikul t1 kuni t2 kõige positiivsem faas A ja see tõttu juhib sellel ajavahemikul selle faasiga ühendatud VD1. Ajahetkel t2 saab kõige positiivsemaks faas B ja nüüd hakkab juhtima VD2 ajavahemikul t3-t4 VD3 jne. Seega moodustub tarbija vool 3 dioodi voolude summast. Id=1/3 IL If dioodile mõjuv vastupinge alaldustegur on 1,17 ja pulsatsiooni sagedus on 150Hz
mistahes Boole'i f.-ni. Loogikablokid: Look-up Table – mingi register, SRAM, ROM, whatever, milles on võimalik säilitada seosed sisendite vahel. Kasutades sisendväärtuste kombinatsiooni aadressina, saab väljundiks vastava seose LUT-st. Mux- realisatsioon – andmesisenditeks loogilised '0' & '1', juhtsisenditeks f.-ni muutujad. Mux-de ühendused loovad vastavad loogilised seosed. I/O-blokid – reguleeritakse mux-de ning eripidi asetsevate dioodidega FPGA arhitektuurid: Sümmeetriline – maatriks Row-based – ridades Sea of gates – loogikablokid tihedalt üksteise kõrval Hierarhiline FPGA-del põhineva riistvara programmeerimine: Riistvara kirjeldus (Boole'i f.-nid) --> Loogiline optimeerimine & minimeerimine --> Ülesande jaotamine (Technology mapping) --> Osaülesannete paigutus --> Trasseerimine --> Programmeerimine-konfigureerimine Programne lahendus: Odav, aeglane, paindlik. Kasutusvaldkonnad peamiselt
Pidurdusahelat kasutatakse dünaamilisel pidurdamisel, et ära hajutada pidurdamisel vabanevat soojusenergiat. Pidurdusahel on juhitav transistoriga. Sagedusmuunduri väljalülitamisel võib kondensaatorile jääda eluohtlik kõrgepinge veel kuni viieks minutiks, mistõttu tuleb olla eriti ettevaatlik äsja väljalülitatud seadmega. Vaheldis (inverter) muundatakse alalisvool muutliku pinge ja sagedusega vahelduvvooluks. Vaheldi koosneb kuuest transistorist ja antiparalleelselt ühendatud dioodidega. Muundurit juhitakse transistoride juhtimisega kasutades selleks pulsilaiusmodulatsiooni põhimõtet (vt. punkt 6.5). Muunduri väljund on ühendatud mootori klemmidega. Tüübitähis Liides EMC-filtri maandusklemm
skeemi panna realiseerima mistahes Boole'i f.-ni. Loogikablokid: Look-up Table mingi register, SRAM, ROM, whatever, milles on võimalik säilitada seosed sisendite vahel. Kasutades sisendväärtuste kombinatsiooni aadressina, saab väljundiks vastava seose LUT-st. Mux- realisatsioon andmesisenditeks loogilised '0' & '1', juhtsisenditeks f.-ni muutujad. Mux-de ühendused loovad vastavad loogilised seosed. I/O-blokid reguleeritakse mux-de ning eripidi asetsevate dioodidega FPGA arhitektuurid: Sümmeetriline maatriks Row-based ridades Sea of gates loogikablokid tihedalt üksteise kõrval Hierarhiline FPGA-del põhineva riistvara programmeerimine Riistvara kirjeldus (Boole'i f.-nid) --> Loogiline optimeerimine & minimeerimine --> Ülesande jaotamine (Technology mapping) --> Osaülesannete paigutus --> Trasseerimine --> Programmeerimine- konfigureerimine Erinevate spetsiaalse riistvara realiseerimise võimaluste kasutusvaldkonnad ja võrdlus:
Iga puute järel võrreldakse lainepilti kontrolleri mällu salvestatud lainepiltidega ning määratakse selle alusel puute koordinaadid. Toimib ükskõik millise esemega. 21.5. Optiline puuteekraan (Optical touchscreen) Puute asukoha määramiseks kasutatakse kaamerat. Võimaldab tuvastada puute tekitaja suurust ning töödelda mitut puudet korraga. Kaks varianti: Hajutatud valgustuse meetod – kasutatakse täielikku sisepeegeldust, kuid dioodidega tekitatakse ekraani ees infrapunavalguse ühtlane foon ja pildi fikseerib kaamera. Puudutusel tekib peegeldus ja osa valgust lahkub keskkonnast. Kaamera fikseerib muutuse. 35 Hajutatud pinnavalgustuse meetod – dioodid asuvad puutepinna servades. Pinna peale paigutatakse valguse hajutaja. Kaamera fikseerib puutepinna eest suunatud valguse korral puutekohas varju ning
- ni. Loogikablokid: Look-up Table mingi register, SRAM, ROM, whatever, milles on võimalik säilitada seosed sisendite vahel. Kasutades sisendväärtuste kombinatsiooni aadressina, saab väljundiks vastava seose LUT-st. Mux-realisatsioon andmesisenditeks loogilised '0' & '1', juhtsisenditeks f.-ni muutujad. Mux-de ühendused loovad vastavad loogilised seosed. I/O-blokid reguleeritakse mux-de ning eripidi asetsevate dioodidega FPGA arhitektuurid: Sümmeetriline maatriks Row-based ridades Sea of gates loogikablokid tihedalt üksteise kõrval Hierarhiline FPGA-del põhineva riistvara programmeerimine Riistvara kirjeldus (Boole'i f.-nid) --> Loogiline optimeerimine & minimeerimine --> Ülesande jaotamine (Technology mapping) --> Osaülesannete paigutus --> Trasseerimine --> Programmeerimine-konfigureerimine Erinevate spetsiaalse riistvara realiseerimise võimaluste kasutusvaldkonnad ja võrdlus:
võimendite baasil. Lihtsa püsivooluallikana võib kasutada püsiva baasipingega emitterjärgijat (joon. 6.27 a), kusjuures koormustakistus (tarbija) Rk on püsivooluallika puhul ühendatud transistori kollektoriahelasse. Tarbijaks on üldjuhul mingi elektroonikalülitus. Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 52 Joonis 6.27. Püsivooluallikad: (a) põhimõte, (b) põhiskeem, (c) dioodidega skeem, (d) liittransistoriga skeem, (e, f) püsivoolu-kaksklemmid [3]. Vaadeldava püsivooluallika voolu stabiliseeriv toime on selgitatav järgmiselt. Kui baasipingejaguri RB1RB2 vool on vähemalt kümmekond korda suurem baasivoolust, on transistori baasipinge UB praktiliselt baasivoolust sõltumatu, olles määratud baaspingejaguri takistite RB1RB2 väärtustega ja toiteallika pingega E0: RB 2
VV sisendisse sattuv VS-lik signaal nõrgeneb kuni 50 dB. Kui on vaja suuremat nõrgendust, võib kasutada tõkkefiltreid. 1. Ringsegusti -15 V Sildlülituses R3 R1 dioodidega s is e n d - C3 ringsegustil antakse l ü l it u s e s t ühele diagonaalile vv- C1 L1 C5 tav signaal (nt. RSV-
realiseerima mistahes Boole'i f.-ni. Loogikablokid: Look-up Table – mingi register, SRAM, ROM, whatever, milles on võimalik säilitada seosed sisendite vahel. Kasutades sisendväärtuste kombinatsiooni aadressina, saab väljundiks vastava seose LUT-st. Mux-realisatsioon – andmesisenditeks loogilised '0' & '1', juhtsisenditeks f.-ni muutujad. Mux-de ühendused loovad vastavad loogilised seosed. I/O-blokid – reguleeritakse mux-de ning eripidi asetsevate dioodidega FPGA arhitektuurid: Sümmeetriline – maatriks Row-based – ridades Sea of gates – loogikablokid tihedalt üksteise kõrval Hierarhiline FPGA-del põhineva riistvara programmeerimine Riistvara kirjeldus (Boole'i f.-nid) --> Loogiline optimeerimine & minimeerimine --> Ülesande jaotamine (Technology mapping) --> Osaülesannete paigutus --> Trasseerimine --> Programmeerimine-konfigureerimine
tühijooksul ning võivad seiskuda olenevalt koormusest ilma täiendava käsusignaalita. Tavaliselt töötavad need ühes, kahes ja neljas kvadrandis, kui lisatakse vajalikud lisaseadmed. Reeglina ületab selliste muundurite väljundpinge väärtus sisendpinge väärtuse ning kasvab võrdeliselt väljundsagedusega. Väljundsageduste vahemikud on tavaliselt 0,1...10 Hz ja 120...400 Hz. Joonisel 1.23 on toodud mittetüüritava alaldiga alalisvoolu vahelüliga sagedusmuunduri jõuahela skeem. Dioodidega VD1...VD6 alaldi muundab kolmefaasilise või ühefaasilise vahelduv-sisendpinge sellega võrdeliseks alalispingeks. Sagedusmuunduris kasutatakse vaheldis IGBT-transistore või väljatransistore ning vabavooludioode. Tavaliselt ühendatakse alaldussild võrgupingele läbi drosselite või trafode, et kaitsta võrgupinget muundurist tulevate mittelineaarsete moonutuste eest. Sisendalaldi ja transistorvaheldi vahele on ühendatud reaktor (drossel) L, mis on ette nähtud muunduri kaitseks
võimaldamiseks ühendatud dioodi katoodiga. Kasutusel on olnud erinevaid dioodide liigitusi, praegu on enamlevinud dioodide liigitus lähtudes nende kasutusalast. Kui dioodis leiab kasutust p-n-siirde põhiomadus s.o. ühesuunaline elektrijuhtivus ehk ventiili toime, nimetatakse neid dioode põhidioodideks ehk lihtsalt dioodideks. Kui aga leiab kasutust mõni p-n-siirde eriomadus, nagu näiteks p-n-siirde mahtuvus, siis on tegemist eriotstarbeliste dioodidega. Põhidioodideks on alaldusdioodid ja lülitidioodid (ka universaal ja impulssdioodid). Eriotstarbelistest dioodidest on enamlevinud stabilitronid, mahtuvusdioodid, fotodioodid. Dioodide põhiparameetrid on järgmised: 1. suurim lubatav pärivool IFMAX, mis antakse dioodi tüübist sõltuvalt kas keskväärtusena, maksimaalväärtusena või impulssvooluna, viimasel juhul antakse ka impulsi kestus; 2. suurim lubatav vastupinge U RMAX , mis antakse samuti, kas alalis-, kesk- või
võimaldamiseks ühendatud dioodi katoodiga. Kasutusel on olnud erinevaid dioodide liigitusi, praegu on enamlevinud dioodide liigitus lähtudes nende kasutusalast. Kui dioodis leiab kasutust P-N-siirde põhiomadus s.o. ühesuunaline elektrijuhtivus ehk ventiili toime, nimetatakse neid dioode põhidioodideks ehk lihtsalt dioodideks. Kui aga leiab kasutust mõni P-N-siirde eriomadus, nagu näiteks P-N-siirde mahtuvus, siis on tegemist eriotstarbeliste dioodidega. Põhidioodideks on alaldusdioodid ja lülitidioodid (ka universaal ja impulssdioodid). Eriotstarbelistest dioodidest on enamlevinud stabilitronid (zenerdioodid), mahtuvusdioodid, valgusdioodid, fotodioodid. Dioodide põhiparameetrid on järgmised: 1. suurim lubatav pärivool I , mis antakse dioodi tüübist sõltuvalt kas keskväärtusena, FMAX maksimaalväärtusena või impulssvooluna, viimasel juhul antakse ka impulsi kestus; 2
Kasutusel on olnud erinevaid dioodide liigitusi, praegu on enamlevinud dioodide liigitus lähtudes nende kasutusalast. Kui dioodis leiab kasutust P-N-siirde põhiomadus s.o. ühesuunaline elektrijuhtivus ehk ventiili toime, nimetatakse neid dioode põhidioodideks ehk lihtsalt dioodideks. Kui aga leiab kasutust mõni P-N-siirde eriomadus, nagu näiteks P-N-siirde mahtuvus, siis on tegemist eriotstarbeliste dioodidega. Põhidioodideks on alaldusdioodid ja lülitidioodid (ka universaal ja impulssdioodid). Eriotstarbelistest dioodidest on enamlevinud stabilitronid (zenerdioodid), mahtuvusdioodid, valgusdioodid, fotodioodid. Dioodide põhiparameetrid on järgmised: 1. suurim lubatav pärivool IFMAX, mis antakse dioodi tüübist sõltuvalt kas keskväärtusena, maksimaalväärtusena või impulssvooluna, viimasel juhul antakse ka impulsi kestus; 2
võrreldes juhtimisahela takistusega. Seega toimub automaatne juhtimisimpulsi formeerimine. Juhtimisnurk sõltub takisti R ja koormustakisti takistustest. Skeemi puuduseks on asjaolu,et türistoride parameetrite erinevuse tõttu on nende avanemisnurgad erinevad, mis põhjustab vastuparalleellülituses türistoride eba- sümmeetrilise töö ja selle tulemusena on koormusvool mittesiinuseline. Selle vältimiseks shunteeritakse türistoride juhtimisüleminekud dioodidega V3 ja V4, millised stabiliseerivad türistoride avanemisnurgad (joonis 2.10). Joonis 2.10 Türistoride asemel võib kasutada ka sümistore (joonis 2.11). Joonis 2.11 Nüüd saab mootori jõuahelat kommuteerida kolme sümistori abil (joonis 2.11.a) või isegi ainult kahe sümistori abil, kui lülitada nad staatorimähise tähtühenduse korral mähise neutraalpunkti poole (joonis 2.11.b).
Laserlugejate lugemiskaugus võib olla suur, ulatudes 3–4 meetrini. Lugemiskaugus sõltub pea- miselt koodi tihedusest. (Pilt 13.1) Pildilugejad Pildilugejate puhul on tegemist uue meetodiga vöötkoodide lugemisel. Pildilugeja valgustab valgus- dioodidega (LED) loetavat ala. Lugemiseks on lugeja varustatud objektiiviga, mis edastab kuju- tise valgustundlikule maatriksile. Kui kujutis vastab mingisugusele vöötkoodi algoritmile, see deko- deeritakse ja edastatakse arvutisse. Pildilugejad suudavad lugeda kõiki vöötkooditüüpe. Kuna