Коммутирующее устройство Советский патент 1984 года по МПК H03K21/00 

Изобретение относится.к импульсу ной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известен триггер, содержащий реле, транзистор,, резисторы, конденсаторы, диоды ЕУ . I

Недостатками его являются сложность, а также отсутствие счетного, режима работы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению явдяется кокмутирушщее устройство (выключатель постоянного тока , содержаwee первый и второй приборы с 4-образной вольтамперной характеристикой, первый и второй диоды, первый и второй нагрузочные элементы, первый транзистор, первый конденсатор, первый вцрод которого ;чер.ез элемент заряда, например первый диод, подключен к общей шине t21 ...

Недостатком известного устройства -является ограниченная область прменения, так как устройство имеет только одно. устойчивое состояние (когда нагрузка обесточена) и одно Временно-усгойчивое состояние, соответствующее нахождению нагрузки под током, когда входной контакт замкнут. Длительность нахождения нагрузок под током определяется временем замк утого состояния входного кон- 1гакта.

Целью изобретения является рас-, ширение области применения, а именно, получение,двух дополнительных временно-устойчивых состояний с длительностями, не.зависимыми от длителности входного воздействия, и дополнительного устойчивого состояния.

Поста;вленная цель достигается ; тем,- что -в коммутирующее устройство содержащее первый и второй управляёкые приборы с S-образной вольтамперной характеристикой, первый и второй ДИОДЫ, первый и второй нагрузочные элементы, первый транзистор, -первый конденсатор; первый вывод которого через элемент- заряда, например первый диод, подключен к общей щине, введены дополнительно второй и третий конденсаторы, первый и второй неуправляемые приборы с S-образной вольтамперной характеристикой и второй -транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной а, база - через первый резистор с входной шиной, а коллектор - с первым выводом первого нагрузочного элемента и с первым выводом первого управляемого прибора с S-образной вольтс1мперной характеристикой, а через второй резистор - с первым выводом первого неуправляемого прибора с S -образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной и с вторым выводом первого конденсатора, первый вывод которого соединен с эмиттером первого тран-зистора,база которого соединена с общей шиной, а коллектор - непосредственно с первым выводом второго нагрузочного элемента и первым выводом второго управляемого прибора с S-образной ,вольтамперной характеристикой, и через третий резистор - с первыми

0 выводами второго конденсатора, второгр диод и второго неуправляемого , прибора с S-образной, вoльтa vIпepнoй характеристикой, второй -вывод соединен с вторым выводом второго .дио5 да и с первым выводом третьего конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной, второй вывод второго конденсатора через четвертый резистор соединен с общей

д шиной и непосредственно - с управлящим выводом первого управляемого прибора с S-образной. вольта1 лперной Характеристикой,,- второй вывод которого соединен с общей шиной, к коC торой подключен второй вывод второго управляемого прибора с й-образной.вольтамперной характеристикой, управляющий вывод которого через пятый резистор соединен с входной шиной, а вторые вывода нагрузочных элементов подключены .к шине питания.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройст-ва; на. фиг. 2 - временные дко грамглл, . поясняющие работу устройства.

5- Коммутирующее устройство содер, жит первый и второй управляемые приборы 1 и 2 с S-образной вольтампер-ной характеристикой, первый и вто- -рой диоды 3 и 4, первый и второй

0 нагрузочные элементы 5 и 6, первый транзистор 7, первый конденсатор 8, перв.ый вывод которого -через первый .диод 3 -подключены к общей шине 9, дополнительно второй и третий конс денсаторьл 10 и 11, первый и второй неуправляемые приборы 12 и 13 с S-образной вольтамперной характе. ристикой и в-торой транзистор 14,

эмиттер которого соединен с общей „ шиной. 9, база - через первый тор 15 с входной шиной 16, а коллектор - с первым выводом первого нагрузочного элемента 5 и с первым выводом первого управляемогоприбора 1.с. S-образной вольтамперной

5 характеристикой, а через второй резистор 17 - с первым выводом первого неуправляемого прибора 12 с .-S-образной .-вольтамперной , характеристикой,, второй вывод которого сое0 динен с общей шиной 9 и с вторым вывЪдом первого конденсатора 8, первый вывод которого соединен с эмиттером первого транзистора 7, база которого соединена с общей

c шиной 9, а коллектор - непосредственно с первым выводом второго на- грузочного элемента б и первым выводом второго управляемого прибора 2 с -образной вольта терной характеристикой и через третий резистор 18 - с первыкш выводами вто. рого конденсатора 10, второго диода 4 и второго неуправляемого прибора 13 с $-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго диода 4 и с первым выводом третьего конденсатора 11, второй -ВЫВОД которого соединен с общей 9, второй вывод второго конденсатора 10 чэрез четвертый резистор 19 соединен .с общей шиной и непосредственно - с управляющим выводом первого управляемого прибора 1с &-образной вольтамперной характеритикой, второй вывод которого соедийен с общей шиной 9., к которой подключен вывод второго управляемого прибора 2 с S-образной вольтамперной характеристикой, управляющий вывод которого через пятый резистор 20 соединен с входной шиной 16, а вторые выводы нагрузочных элементов 5 и 6 подключены к шине 21 питания.

В качестве управляемых приборов 1 и 2 с S-образной вольтамперной характеристикой могут быть использованы, например, тиристоры, их транзисторные эквиваленты и т.п.

В качестве неуправляемых приборов 12 и 13 с S-образной вольтампер ной характеристикой могут быть использованы динисторы,тиристоры со стабилитроном в цепи управляющего вывода, устройства на основе однопереходного транзистора cS-обра.зно вольтамперной характеристикой и т.п

В качестве управл 1ёр.мх приборов с 5-образной вольтамперной характеристикой используются тиристоры 1 и 2, а в качестве неуправляемых приборов с S-образной вольтамерной характеристикой - динисторы 12 и 13 Полярность включения приборов соответствует полярности питающего напряжения, указанной на фиг. 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении устройство находится в первом устойчивом состоянии, при котором тиристоры 1 и 2 выключены, нагрузочные элементы 5 и 6 обесточены. Вследствие этого конденсаторы 10 и 11 окажутся заряженными до величины .напряжения истоника питания через резистор 18 соответственно. Динистор 12 включен и удерживается во включенном состояни током, протекающим через резистор 1 конденсатор 8 разряжен.

Допустим в момент времени Т, на вход устройства поступил входной

импульс UBH. Этот импульс одновременно воздействует на базу транзистора 14 и на управляющий вывод тиристора 2. В связи с малой длительностью входного импульса элемент 5 не сработает или сработает на малую длительность времени, а затем по окончании входного импульса снова выключится, в то время как тиристор 2 включится и элемент 6 окажется под ПОЛНЕЛИ напряжением источника питания, а напряжение на аноде тиристора 2 сн;:зится до нуля (.Uftbtv) . Вследствие этого.конденсатор 10 начнет разряжаться по цепи: резистор 18 промежуток анод-катод тиристора 2, резистор 19, при этом диод 4 окажется смещенным в обратном направлении. По мере разряда конденсатора 10 увёдичивается напряжение между катодом и анодом динистора 13. В момеит времени Ti величина этого напряжения достигнет величины напряжения вклю.чения динистора 13 и он включится. Конденсатор 11 разряжается через конденсатор 10 и промежуток управля ощий вывод - катод тиристора 1, вследствие, чего .тиристор 1 включается и включается нагрузочный элемент 5

Таким образом, после воздействия входного импульса вначале включается нагрузочный элемент 6, а затем через некоторое заданное время включается нагрузочный элемент 5. С момента Tf, появления входного импульса до момента Т включения тиристора 1 и, следователь.но, .нагрузочного элемента 5, наблюдается первое временно-у.стЪйчивое состояние. Длительность его определяется tiC-цепью, содержащей резисторы 18 и 19 и конденсатор 10. После включения тиристора 1 напряжение на его аноде (Uewt снижается практически до нуля и динистор 12 выключается, а конденсатор 8 остается незаряженным. Конденсаторы 10 и 11 также полностью разряжаются. Это --дополнительное устойчивое состояние устройства, ког-. да включены оба нагрузочных элемента. Оно длится до момента Тз появления второго входного импульса.

Второй входной импульс чере. резистор,20 воздействует на .управляющий вывод тиристора 2, однако ти ристор 2 свое состояние не сменит, поскольку он был включен, одновременно второй импульс воздействует на базу транзистора 14 и насыщает его, вследствие этого тиристор 1 окажется обесточенным, он выключается и после прекращения воздействия входного импульса нагрузочный элемент 5 отключается. Наступает второе дополнительное временно-устойчивое состояние, когда нагрузочный элемент 5 отключен, а нагрузочный элемент б включен. Оно длится до

момента отключения нагрузочного элемента 6, длительность его определяется liiCjruenbro, содержащей резистор 17 и конденсатор 8. Вследствие выключения тиристора 2 напряжение повышается и конденсатор 9 начнет заряжаться через резистор 1 и диод 3. По мере заряда конденсатора 8 увеличивается напряжение на динисторе 12. В момент времени это напряжение достигнет напряжения включения динистора 12, который включается и разряжает ксзнденсатор 8 через промежуток эмиттер - база транзистора 7, вследствие чего он насыщается и включает тиристор 2 . После выхода транзистора 7 из насыщения отключается нагрузочный элемент 6.

Таким образом, после воздействия второго импульса сначала выключается нагрузочный элемент 5 затем через заданша1й интервал вреимени отключается нагрузочный элемеьзт 6. Прк этом конденсаторы 10 и 11 вновь заряжаются Вследствие ограничения тока заряда сопротивлением резистора 18, включение тиристора 1 не происходит, ,цинистор 12 остается во включеннс л состоянии. Устройство вернулось в исходное устойчивое состояние и далее процессы будут аналогичньлми.

Технико-экономический эффект заключается в том, что посредством введения дополнительного узла, содержащего резисторы, конденсаторы,

, неуправляегиые приборы с -образной вольтамперной характеристикой и транзистор, достигается расширение области применения, заключающееся в том, что наряду с наличием одного основного устойчивого состояния (оба нагрузочных злемента выключены) обеспечивается одно дополнительное устойчивое состояние, когда оба нагрузочных элемента включены одновременно-, и два дополнительных временно-устойчивых состояния, когда включен только один нагрузочный

элемент, а другой выключен.

КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержа&дее первый и второй управляемые приборы с S-образной вольтамперной характеристикой, первый и второй диоды, первый и второй нагрузочные элементы, первый транзистор, первый конденсатор, первый вывод которого через элемент заряда, на-пример первый диод, подключен к общей шине, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства,в него введены дополнительно второй и третий конденсаторы, первый и второй неуправляемые приборы с S-образной вольтамперной характеристикой и второй транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, база - через первый резистор с входной шиной, аколлектор - с первым выводом первого нагрузочного элемента и с первьви выводом первого управляемого прибора с -S -образной вольтамперной характеристикой, а через второй резистор с первым выводом первого неуправля-емого прибора с 5-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной и с вторым выводом первого конденсатора, первый вывод которого сое динен с эмиттером первого транзистора, база которого соединена с общей шиной, а коллектор - непосредственно с первым выводом второго нагрузочного элемента и первым выводом второго управляемого прибора с S-образнсЛ вольтамперной характеристикой, и через третий резистор - с первыми выводами второго конденсатора, второго диода и второго неуправляемого прибора с S-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с вторым выводом второ(Л го диода и с первым выводом третьего конденсатора, второй вывод котос рого соединен с общей шиной, второй вывод второго конденсатора через четвертый резистор соединен с общей шиной и непосредственно - с управляющим выводом первого управляемого прибора с S-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной, к коX :о торой подключен второй вывод второго управляемого прибора с S-образной вольтамперной характеристикой, управляюций вывод которого через пятый резистор соединен с входной 00 шиной, а вторые выводы нагрузочных элементов подключены к шине питания.