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火箭发火控制系统硬件设计(6)

时间:2017-06-22 19:00来源:毕业论文
VGS>0的情况,若VGS>0,则栅极和衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个电场。电场方向垂直于半导体表面的由栅极指向衬底的电场。这个电场能排斥空穴而吸


VGS>0的情况,若VGS>0,则栅极和衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个电场。电场方向垂直于半导体表面的由栅极指向衬底的电场。这个电场能排斥空穴而吸引电子。   
排斥空穴:使栅极附近的P型衬底中的空穴被排斥,剩下不能移动的受主离子(负离子),形成耗尽层。吸引电子:将 P型衬底中的电子(少子)被吸引到衬底表面。
②    导电沟道的形成【11】【12】     
当VGS数值较小,吸引电子的能力不强时,漏源极之间仍无导电沟道出现。VGS增加时,吸引到P衬底表面层的电子就增多,当VGS达到某一数值时,这些电子在栅极附近的P衬底表面便形成一个N型薄层,且与两个N+区相连通,在漏源极间形成N型导电沟道,其导电类型与P衬底相反,故又称为反型层。VGS越大,作用于半导体表面的电场就越强,吸引到P衬底表面的电子就越多,导电沟道越厚,沟道电阻越小。开始形成沟道时的栅源极电压称为开启电压,用VT表示。上面讨论的N沟道MOS管在VGS<VT时,不能形成导电沟道,管子处于截止状态。只有当VGS≥VT时,才有沟道形成。这种必须在VGS≥VT时才能形成导电沟道的MOS管称为增强型MOS管。沟道形成以后,在漏源极间加上正向电压VDS,就有漏极电流产生。
③     VDS对ID的影响
当VGS>VT且为一确定值时,漏源电压VDS对导电沟道及电流ID的影响与结型场效应管相似。漏极电流ID沿沟道产生的电压降使沟道内各点与栅极间的电压不再相等,靠近源极一端的电压最大,这里沟道最厚,而漏极一端电压最小,其值为VGD=VGS-VDS,因而这里沟道最薄。但当VDS较小(VDS<VGS-VT)时,它对沟道的影响不大,这时只要VGS一定,沟道电阻几乎也是一定的,所以ID随VDS近似呈线性变化。随着VDS的增大,靠近漏极的沟道越来越薄,当VDS增加到使VGD=VGS-VDS=VT或VDS=VG-VT)时,沟道在漏极一端出现预夹断。再继续增大VDS,夹断点将向源极方向移动。由于VDS的增加部分几乎全部降落在夹断区,故ID几乎不随VDS增大而增加,管子进入饱和区,ID几乎仅由VGS决定。
2.4.3  光耦的选型
光电耦合器(Optical Coupler,OC)亦称光电隔离器,简称光耦,是开关电源电路中常用的器件。
光耦按通道分可分为:单路光耦、两路光耦和多路光耦。我们这里选择单路光耦。
①    单路光耦内部结构图如图2—4所示
 
图2—4 单路光耦内部结构图
②    光耦的工作原理【11】【12】    
光耦是以光为媒介传播电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用。光耦一般由三部分组成:光的发射、光的接受及信号放大。输入的电信号驱动发光二级管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接受而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了“光—电—光”的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。
③    光耦的优点  
光耦的主要优点有:信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。
2.5  本章小结
本章主要论述了多管火箭炮发火控制器设计时所要遵循的原则、主要的设计指标和所要实现的功能;介绍了发火控制系统总体设计所包含的两个部分:发火控制部分和发火执行部分;论述了发火控制系统关键元器件的选型,即微处理器的选型和发火开关器件的选型。
3  发火控制系统硬件设计
   根据某多管火箭炮发火控制系统的用途,在对其硬件进行设计时,要考虑一下三个方面:(1)体积小,该系统要安装在发射车上,为避免对火箭炮其他机械性能的影响,应尽量使发火控制器体积小,便于使用;(2)安全性高,由于该系统安装在发射车上,工作环境恶劣,处于高温度、高振动、粉尘较多的环境中,所以,在进行系统设计时要求高的安全性【2】;(3)高集成度,由于发火控制器工作环境恶劣,应尽量减少引线的数量,从而确保发火控制系统的安全【2】。 火箭发火控制系统硬件设计(6):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_9671.html
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