И В. С. Ямпольсний о основы автоматики и электронно- вычислительной техники нститутов

Фотоэлектрические датчики изменяют свои параметры при воз­действии на них света. Их основные достоинства состоят в высокой чувствительности и отсутствии механической связи с измеряемыми объектами. В качестве фотоэлектрических датчиков используются фоторезисторы, фотодиоды и фототранзисторы, принцип действия и основные характеристики которых были рассмотрены в § 2.3.
В школьный набор полупроводниковых приборов входят фото­резистор типа ФСК-1 и фотоэлемент. С их помощью обычно про­водят лабораторные работы по элементам автоматического контроля и управления в практикуме X класса.
Помимо рассмотренных типов датчиков существуют и многие другие. Так, пьезоэлектрические датчики широко используются для измерения быстроизменяющихся усилий; радиационные датчики — для измерения геометрических размеров тел, перемещений, плот­ности и состава газов; индукционные датчики — для измерения скорости линейных и угловых перемещений (маломощные электро­генераторы), а- также частоты и амплитуды колебаний в раз­личных средах (электродинамические микрофоны) и т. д.
• J
§ 2.S. ФОРМИРОВАТЕЛИ И ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ {ОГРАНИЧИТЕЛИ, КЛЮЧИ, ОДНОВИБРАТОРЫ,
МУЛЬТИВИБРАТОРЫ)
Средни элементов автоматических и цифровых устройств есть группа объектов, при описании работы и принципа действия ко­торых приходится пользоваться как аналоговым, так и цифровым представлением сигналов. Такие элементы относятся клмпульсным, образующим промежуточное звено между аналоговыми и цифровыми элементами. Наибольший интерес среди этой группы для нас пред­ставляют формирователи и генераторы импульсных сигналов. Так, формирователи, стандартизирующие параметры импульсных сигна­лов, являются обязательной составной частью любой цифровой микросхемы, а без генераторов тактовых сигналов невозможна работа ни одного сколь-нибудь сложного цифрового устройства управления.
Ограничителем амплитуды сигналов, или просто ограничителем, называется четырехполюсник, выходное напряжение которого перестает изменяться, как только входное напряжение превысит определенный предел, называемый порогом ограничения.
Простейшим ограничителем является последовательная цепь из диода, резистора и идеального источника напряжения, изображен­ная на рисунке 2.24, а. Для входных напряжений, меньших на­пряжения пробоя диода, ВАХ отдельных элементов (диода D, резис­тора R) и всей цепи в целом (R-\-D) изображена на рисунке 2.24, б. Из графиков рисунка 2.24, в видно, что напряжение отри­цательной полярности проходит через эту цепь без ограничений, а напряжение положительной полярности ограничивается на уровне падения напряжения на открытом диоде (определяется в основном контактной разностью потенциалов р — «-перехода), т. е. «_Вы*—

• 
  u_bx—ur=Ud, и в зависимости от типа диода равно 0,1...0,6 В.
  

Однополярный (односторонний) ограничитель легко превратить в двусторонний, добавив в схему еще один диод (рис. 2.25). Такие ограничители широко используются в схемах автоматики и вычисли­тельной техники для защиты цепей от импульсных помех и электро­статических разрядов. Если порог ограничения должен быть'больше долей вольта (от единиц до сотен вольт), ограничитель можно собрать на стабилитронах. Схемы и передаточные характеристики одностороннего и двустороннего ограничителей на стабилитронах приведены на рисунке 2.26.
В диодных ограничителях происходит ослабление преобразуе­мого сигнала (мощность выходного сигнала меньше мощности вход­ного сигнала). Поэтому там, где это недопустимо, используют более сложные транзисторные ограничители на базе ключевых эле­ментов.