Переключатель тока Советский патент 1983 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использоВанов логических элементах, коммутаторах р триггерах, формирующих и кодируквдих устройствах, аналого-цифровых преобразователях.

Известен переключатель тока, построенный на биполярных транзисторах с резисторами в коллекторных цепях 1.

Однако в этом устройстве динамические возможности транзисторов используются неэффективно. . ,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является переключатель тока, содержащий два ;биполярных транзистора одного типа проводимости, эмиттеры которых со;единены с первым источником постоянного тока, второй и третий источ ники постоянного тока, с которыми соединены коллекторы транзисторов, два источника управляющих сигналов, с которыми соединены базы транзисторов, первый диодШоттки, включенный между коллекторами транзисторов, и источник постоянного напряжения. В этом устройстве обеспечивается быстрое формирование перепада напряжения на коллекторе включившегося транзистора 2 .

Однако перепад напряжения на коллекторе включенного транзистора формируется замедленно, что снижает быстродействие переключателя ток-а.

Дель изобретения - повышение быстродействия.

. Поставленная цель достигается тем, что переключатель тока, содержащий два биполярных транзистора одного типа проводимости; эмиттеры которых соединены с первым источником постоянного тока, второй и третий источники постоянного тока, с которыми соедине.ны коллекторы транзисторов, два источника управляюгцих сигналов, с которыми соединены базы транзисторов, первый диод.Шоттки,

. включенный между коллекторами транзисторов, и источник постоянного напряжения, введены второй, третий и четвертый диоды Шоттки, причем второй диод Шотткивключен встречно-параллельно .первому диоду Шоттки а третий и четвертый диоды Шоттки включены в прямом направлении между шиной источника постоянного напряжения и коллекторами транзисторов, На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Переключатель тока содержит транзисторы 1 и 2, эмиттеры которых соединены с первым источником 3 постоянного тока, источники 4 и 5 управляющих сигналов, с которыми соединены базы транзисторов 1 и 2,

второй и третий источники 6 и 7 постоянного тока, с которыми соединен коллекторы транзисторов 1, 2 и четыре диода Шоттки 8-11.-Диод 8 включен между коллекторами транзисторов 1 и 2, ДиОд 9 включен встречно-параллельно диоду 8.,., а диоды 10 и 11 включены в прямом направлении между шиной |12 источника постоянного напряжения и коллекторам транзисторов 1 и 2.Все источники напряжения и тока соединены с шиной 13 нулевого потенциала, а выходные сигналы переключателя тока формируются в узлах 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

Коллекторы транзисторов 1 и 2 через диоды Шоттки 10 и 11 соединены с шинйй 12 источника постоянного напряжения. Все источники напряжения и тока в устройстве соединены ;с шиной 13 нулевого потенциала. Выходные сигналы переключателя тока формируются в узлах 14 и 15. Между коллекторами транзисторов 1 и 2 параллельно и встречно вв.едены диоды Шоттки 8 и 9. Коллекторные цепи транзисторов 1 и 2 питают источники 6 и 7 постоянного тока.

Пусть в исходном состоянии потенциал базы транзистора 1, фикси- руемый источником 4, заметно (на 0,4-0,7 В ) ниже, чем потенциал базы транзистора 2, фиксируемый источником 5. Поэтому транзистор 1 закрыт, а ток источника 3отбирается из эмиттерной цепи транзистора 2

8таком состоянии диод 11 смещен в прямом направлении коллекторным то- |ком транзистора 1, диод 9 открыт током источника б, диоды 10 и 8 закрыты, коллекторный потенциал транзистора 1. близок к потенциалу шины 12. Для обеспечения такого режима переключателя необходимо, чтобы , сумма постоянных токов, генерируемых источниками б и 7, была меньше постоянного тока, генерируемого источником 3.

Б динамике уровень сигнала, формируемого источником 4, повышается, а уровень сигнала, форг шруемого источником 5, снижается. В результате транзистор 2 закрывается, и токи источника 3 переключаются в эмиттерную цепь открывающегося транзистора 1. Коллекторный ток транзистора 2 резко спадает, а с ним уменьшает.ся и ток проводимости диода 11, Ускоренное выключение диодов 11 и

9обеспечивается источником 7 тока. Коллекторный ток отпирающегося транзистора 1 форсирует включение диода 10. Диод 8 включается под действием тока источника 7.

Очередное переключение тока, генерируемого источником 3, в эмиттерную цепь транзистора 2 достигается снижением потенциала базы транзистора 1 относительно потенциала базы транзистора 2. Резко возрастающий коллекторный ток транзистора 2 включает диоды 11 и 9. Ускоренному включению диода 9 способст|Вует и ток источника 6. В свою Ючередь, ток источника 6 обеспе.чивает быстрое выключение диодов 10 и 8.

Таким образом., организация электрических связей в коллекторных цепях транзисторов 1 и 2 обеспечивает форсированное выключение диода 10 {при выключении транзистора 1 и форсированное выключение диода 11 (при выключении транзистора 2), поэтому процессы выключения дцюдов 10 и 11 кратковременны. Тем самым обеспечивается быстрое формирование перепада напряжения на коллекторах выключенных транзисторов 1, 2 и соответственно повышается быстродействие переключателя тока.

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТОКА, содер|жа1Ц1|й два биполярных транзистора одного типа проводимости,. эмиттеры КОТО1Ж1Х соединены с первым источником постоянного тока, второй и третий источники постоянного тока, с которыми соединены коллекторы транSHCTOpOjj, два Источника управляющих сигналов,с которыми соединены базы транзисторов, первый диод Шоттки, включенный между коллекторами транзисторов, и источник постоянного напряжения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышений быстродействия, введены второй, третий и четвертый диоды Шоттки, причем второй диод Шоттки включен встречно-параллельно первому диоду Шоттки, а третий и четвертый диоды Шоттки включены в прямом направле,НИИ между шиной источника постоянного напряжения и коллекторами транзисторов. с (О (Л N 01 со ее