САМОФИКСИРУЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОННЫЙ КЛЮЧ Российский патент 2015 года по МПК H03K3/286 

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано в системах управления (СУ) для контроля прохождения команд в коммутационных схемах, в частности, оно может использоваться в СУ ракетоносителя и СУ разгонным блоком.

Из уровня техники известны аналоги: Авторское свидетельство SU 504225. «Устройство для преобразования импульсных сигналов», содержащее элементы НЕ и И-НЕ, в котором с целью повышения помехоустойчивости первый вход устройства через элемент НЕ соединен с первым входом первого и второго элементов И-НЕ, второй вход первого элемента И-НЕ соединен со вторым входом устройства и первым входом третьего элемента И-НЕ, подключены к соответствующим входам четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И-НЕ.

Недостаток данного устройства по сравнению с предлагаемой к охране схемой заключается в том, что схема аналога для обеспечения помехоустойчивости работает при подаче на нее двух импульсных сигналов, тогда как предлагаемая к охране схема обеспечивает помехоустойчивость при подаче одного импульсного сигнала.

Авторское свидетельство SU 728151. «Устройство для передачи и приема сигналов», содержащее на передающей стороне датчики сигналов, выходы которых подключены к входу первого блока передачи, выходом соединенного с первым входом ключа, датчик интервалов, выход которого подключен ко второму входу ключа, второй блок передачи, выход которого через канал связи соединен на приемной стороне с входом приемника, выходом подключенного входам селекторов сигналов, выходы которых соединены с выходами устройства, в котором для повышения достоверности передачи и приема сигналов в устройство введены формирователь и усилитель с переменным коэффициентом усиления, при этом вход ключа соединен с первым входом усилителя с переменным коэффициентом усиления, выход которого соединен с входом второго блока передачи.

Недостаток данного аналога по сравнению с предлагаемой к охране схемой, заключается в том, что в схеме аналога не обеспечивается фиксация кратковременных сигналов.

Прототипом является «Самофиксирующийся электронный ключ», относящийся к импульсной технике и описанный в заявке на изобретение RU 2000117554 от 03.07.2000 г. Он содержит следующие существенные признаки: первый электронный ключ, ненасыщенный ключ (содержащий транзистор с противоположным типом проводимости), коллектор поступает на базу основного ключа, коллектор поступает на базу добавочного ключа, возврат в закрытое состояние замыканием входов базы и эмиттера добавочного транзистора.

Недостатком данной схемы является отсутствие гальванической развязки входа и выхода, а также необходимость замыкания входов базы и эмиттера добавочного транзистора для перехода в закрытое состояние.

Задачей изобретения является создание устройства контроля протекания тока, повышающего достоверность контроля прохождения команд в коммутационных схемах.

Схема самофиксирующегося электронного ключа представлена на чертеже и имеет следующую совокупность существенных признаков: первая оптопара 1, которая расположена на входе схемы, ее выход соединен с коллектором транзистора питания 2, эммитер которого соединен с входом плюсовой шины 3, базовый резистор основного транзистора 4, который подключен между коллектором транзистора питания 2 и базой основного транзистора 7, базовый резистор транзистора питания 5, который подключен между входом плюсовой шины 3 и ограничивающим резистором транзистора питания 8, который в свою очередь подключен к информационному входу питания 10, информационный вход 6, который соединен с входом первой оптопары 1 и с коллекторным резистором основного транзистора 9, который соединен с коллектором основного транзистора 7, базой дополнительного транзистора 11, базовым резистором дополнительного транзистора 15 и конденсатором 16, коллекторный резистор дополнительного транзистора 12, который соединен с коллектором дополнительного транзистора 11 и входом второй оптопары 13, которая соединена с базовым резистором основного транзистора 4 и выходом с информационным выходом 14, выход минусовой шины 17, который соединен с базовым резистором дополнительного транзистора 15 и конденсатором 16.

Устройство работает следующим образом.

На информационный вход включения питания 10 подается сигнал, который проходит через ограничивающий резистор транзистора питания 8 и попадает на базу транзистора питания 2, тем самым переводит его из состояния отсечки в режим насыщения. При этом сигнал подается только на время прохождения контролируемой команды, тем самым ограничивая схему от ложного срабатывания при отсутствии команды.

В схеме также установлен электронный ключ, который состоит из основного транзистора 7, с двумя резисторами 9 и 4, а также дополнительного транзистора 11 с двумя резисторами 15 и 12.

Единичный входной сигнал через информационный вход 6 поступает на первую отпопару 1, которая обеспечивает гальваническую развязку входного сигнала и цепей питания электронного ключа. Далее управляющие импульсы через коллекторный резистор основного транзистора 9 подаются на базу дополнительного транзистора 11 и переводят его из состояния отсечки в активный режим, близкий к насыщению, напряжение, снимаемое с его коллектора через коллекторный резистор основного транзистора 12, поступает на базу основного транзистора 7 и вводит его в режим насыщения, а напряжение, снимаемое с его коллектора через коллекторный резистор дополнительного транзистора 9, поступает на базу дополнительного транзистора 11 и, в свою очередь, удерживает его в открытом состоянии после окончания действия управляющего импульса. В выходной цепи самофиксирующегося электронного ключа устанавливается вторая оптопара 13, которая обеспечивает гальваническую развязку цепей питания электронного ключа и информационного выхода 14.

В схеме между базой дополнительного транзистора 11 и входом минусовой шины 17 устанавливается конденсатор 16, он увеличивает время нарастания напряжения между базой и эмиттером дополнительного транзистора 11, при поступлении входного сигнала, что обеспечивает самофиксирующемуся электронному ключу защиту от кратковременных помех.

После прохождения контролируемой команды снимается сигнал с информационного входа питания 10 и происходит возврат электронного ключа в закрытое состояние.

Изобретение предназначено для выработки телеметрического сигнала, информирующего о протекании тока через пироэлемент при его срабатывании, а также при комплексных испытаниях и проверочных включениях. Сигнал о протекании тока через пирозаряд запоминается, передается через внешнее устройство обмена в центральную вычислительную машину и снимается по окончании сигнала дешифратора.

После прохождения контролируемой команды снимается сигнал с информационного входа питания и происходит возврат электронного ключа в закрытое состояние.

Техническим результатом от использования предложенного устройства является повышение надежности и помехозащищенности схемы. Технический результат достигается за счет того, что контроль осуществляется только во время прохождения команды, тем самым ограничивая устройство от ложного срабатывания при ее отсутствии. Также обеспечивается защита самофиксирующегося электронного ключа от кратковременных помех и гальваническая развязка входных и выходных сигналов, что повышает надежность контроля прохождения команд в коммутационных схемах.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в системах управления (СУ) для контроля прохождения команд в коммутационных схемах. Технический результат заключается в повышении надежности и помехозащищенности схемы. Самофиксирующийся электронный ключ содержит: основной транзистор, дополнительный транзистор с противоположным типом проводимости, коллектор дополнительного транзистора через резистор подключен к базе основного транзистора, коллектор основного транзистора через резистор подключен к базе дополнительного транзистора. Транзистор питания, база которого через резистор подключена к информационному входу включения питания, а его коллектор подключен к цепи питания электронного ключа. Между базой дополнительного транзистора и входом минусовой шины подключен конденсатор, к информационному входу подключена первая оптопара, выход которой подключен к базе дополнительного транзистора, к коллектору дополнительного транзистора подключена вторая оптопара, выход которой является информационным выходом электронного ключа. 1 ил.

Самофиксирующийся электронный ключ, содержащий основной транзистор и дополнительный транзистор с противоположным типом проводимости, коллектор дополнительного транзистора через резистор подключен к базе основного транзистора, коллектор основного транзистора через резистор подключен к базе дополнительного транзистора, отличающийся тем, что в него введен транзистор питания, база которого через резистор подключена к информационному входу включения питания, а его коллектор подключен к цепи питания электронного ключа, между базой дополнительного транзистора и входом минусовой шины подключен конденсатор, к информационному входу подключена первая оптопара, выход которой подключен к базе дополнительного транзистора, к коллектору дополнительного транзистора подключена вторая оптопара, выход которой является информационным выходом электронного ключа.