Устройство для защиты информационной цепи между полупроводниковыми блоками с автономными источниками питания Советский патент 1983 года по МПК H02H7/20 

Изобретение относится к релейИой защите и может использоваться в устройствах, построенных на базе логических КМОП микросхем и состоящих из нескольких блоков с автономными источ«иками питания,, а также в систе-. мах, имеющих магистральную организацию ,

Известно уст-ройство для защиты входных цепей, содержащие защитный диод, включенный между входными цепями и источником питания l.

Однако известное устройство имеет низкую надежность, так как при отключении от сети или отказе источника питания одного из .блоков выходные цепи микросхем необесточенных блоков замыкаются через диод защиты и источник питания на землую.

Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты информационной цепи, содержащее защитный диод, подключенный ко входным цепям блока и шине питания, а также развязывающий диод в цепи источника ритания блока 2. . . При отключении или выходе из строя источника питания одного из блоков выходные цепи микросхем других блоков оказываются.нагружены через защитный диод на цепи питания блока .с отказавщим или отключенным источником питания, что не по.зволяет обеспечить логические уровни, делает невозможным работу устройства или системы с частично отключенными блоками, например,.в случае использование единой информационной магистрали, а также не обеспечивает защиту цепей питания от проникновения высокого входного напряжения. Аналогичные явления имеют место при различных значениях напряжений ис- точников питания блоков. Указанные недостатки приводят к перегрузкам защищаемой цепи, что говорит о недостаточных надежности и функциональных возможностях известного устройст ва.

Целью изобретения является снижение перегрузок защищаемой цепи.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты информационной цепи между полупроводн ковыми блоками, содержащее диод, включенный между, входом и шиной питания блока, дополнительно снабжено транзистором, эмиттерно-коллекторны переход которого включен в завдащаемую цепь, а база через дополнительный резистор соединена с упомянутой шиной питания.

Кроме того, устройство может быт снабжено вторым транзистором, база которого соединена с базой, коллектор - с эмиттером, а эмиттер - с коллектором первого.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройстваJ на фиг. 2 схема соед 1нения блоков, содержащих устройство для защиты информационной цепи при двунаправленной работе через общую магистральJ на фиг. 3 - схема устройства с повышенной нагрузочной способностью.

Устройство для защиты информационной цепи состоит из защитного диода 1, включенного между входной цепью 2 блока 3 и полюсом источника питания 4, транзистора 5 и резистора б, включенного между базой транзистора 5 и полюсом источника питания 4, эмиттер транзистора 5 подключен ко входной Цепи. 2 блока 3, а коллектор - к выходной цепи 7 другого блока 8, который имеет автономный источник питания 9. При двунаправленной передаче информации в (из; блок(а) 10 (фиг. 2) через общую магистраль 11 выходные цепи 7 блока 10 подключены к эмиттеру транзистора 5, а его коллектор соединен с общей магистралью 11, к которой также подключены другие блоки- 10. Выходные цепи должны иметь- три состояния выхода либо открытый коллектор (сток,

. Кроме того, в случае большого суммарного втекающего тока входных цепей 2 и тока утечки выходных цепей 7 одного блока 10 для увеличения нагрузочной способности устройства дополнительно введен транзистор 12 (фиг.З), база которого подключена к базе транзистора 5, коллектор ко твходным цепям 2. и выходным цепям блока 10, а эмиттер - к выходнымцеп |другихблоков-или общей магистрали 1

Устройство работает следующим Образом.

При логической единице выходной цепи 7 суммарный втекающий ток и ток заряда входной емкости цепи 2 проходит через резистор 6, эмиттерно-базовый переход транзистора 5 .откры- .вает транзистор 5 в прямом включении и ускоряет переход входной цепи 2 в состояние логической единицы, При логическом нуле выходной цепи 7 через открытый коллекторный переход транзистора 5, резистор б и источник питания 4 течет ток, который открывает транзистор 5 в инверсном включении и фиксирует на входной цепи 2 уровень логического нуля. Если источник питания 4 выключен или его напряжение меньше напряжения сигнала выходной цепи 7 блока 8, то транзистор 5 закрывается, а его токи утечки, составляющие доли микроампера, ответвляются через диод, тем самым осуществляется защита входной цепи 2 и цепей питания блока 3 от перенапря|жения, а выходной цепи 7 блока 8 от перегрузки. Кроме того, при разных значениях напряжения источников

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ЦЕПИ МЕЖДУ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ БЛОКАМИ С АВТОНОМНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ПИТАНИЯ, ебдержащее диод, включенный между входом и шиной питания блока, отличающеес я тем,- что, сцелью снижения перегрузок защищаемой цепи, устройство снабжено транзистором, эмиттерно-коллектор шли переход которого включен- в Зсицищаемую цепь, а база через дополнительный резистор соединена с упомянутой шиной питания. 2, Устройство.по п. 1, ,о т л и чаю щ е е с я тем, что,оно снабжено вторым транзистором, база которого соединена с базой/ коллектор с эмиттером, а эмиттер - с коллектором первого. i (Л С 5 ъ Ор: :л