Электронный коммутатор Советский патент 1984 года по МПК H03K17/60 

{ 1 Изобретение относится к импульсной технике, в частности к электронным Koiii TaTopaM аналоговых сигналов на интегральных прерывателях. Известен электронный коммутатор, содержащий интегральный прерыватель, диоды, транзисторы, резисторы и конденсатор, предназначенный для коммутации сигналов различной полярности С11. Недостатком этого коммутатора является его сложность, обусловленная большим количеством и разнотипностью используемых элементов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электронный коммутатор, содержащий интегральный прерыватель на двух п-р-п транзисторах с объединенными базами и коллекторами, эмиттеры которых являются соответственно входом и выходом коммутатора, и формирователь управляющего сигнала, состоящий из последовательно соединенных конденсатора-, кЬммутирующего транзистора, к базе которого подключен первый вывод первого резистора и выход ключевого элемента., вход которого соеди нен с коммутирующей шиной, и второй резистор-С 2-1. Недостатками известного коммутатора являются невозможность коммутировать сигналы отрицательной полярности, а также больщое потребление мощности по цепи управления из-з наличия шунтирующих цепей. Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности по цепи управления и обеспечение возможности коммутации разнополярного сигнала. Поставленная цель достигается тем что в электронный коммутатор, содержащий интегральный прерыватель на двух п-р- транзисторах с объединенными Соответственно базами и коллекторами, эмиттеры которых являются соответственно входом и выходом коммутатора, и формирователь управляюще го сигнала, состоящий из последовательно соединенных конденсатора, ком мутирующего транзистора, к базе которого подключен первый вывод первого резистора и ключевого элемента, вход которого соединен с шиной коммутирующего сигнала, и второй резистор, введены три дополнительных ключевых элемента, подключенных входами к шине коммутирующего сигнала, при этом первый вывод конденса:тора 52 соединен с коллекторами транзисторов прерывателя и через первый дополнительньй ключевой элемент с общей шиной, второй вывод конденсатора соедийен с вторым выводом первого резистора и коллектором коммутирующего транзистора, а через второй дополнительный ключевой элемент с. шиной питания, первый вывод второго резистора соединен с базами транзисторов прерывателя, а второй вывод - с эмиттером коммутирующего транзистора и через третий дополнительный ключевой элемент с общей шиной. На чертеже представлена схема электронного коммутатора. Электронный коммутатор содержит интегральный прерьюатель 1, вьтолненный на двух п-р-п транзистора, коллекторы и базы которых объединены, а эмиттеры являются соответственно входом и выходом устройства, причем коллекторы транзисторов прерывателя соединены с первым выводом конденсатора 2, второй вывод которого соединен с коллектором коммутирующего транзистора 3, подсоединенного базой к первому вЬшоду первого резистора 4 и выходу ключевого элемента 5, вход которого соединен с шиной 6 коммутирующего сигнала, второй резистор 7 соединен первым выводом с базами . транзисторов прерывателя 1, а вторым выводом с эмиттером коммутирующего транзистора 3, при этом управляющие входы первого 8, второго 9 и третьего 10 дополнительных ключевых элеиентов соединены с кo мyтиpзпoщeй шиной 6, первый вывод конденсатора 2 через первый дополнительный ключевой элемент 8 соединен с общей щиной, второй вывод конденсатора 2 соединен с BtopbiM выводом первого резистора 4 и через второй, дополнительньш ключевой элемент 9 с шиной 11 напряжения питания, эмиттер коммутирующего транзистора 3 соединен через третий дополнительный ключевой элемент 10 с общей шиной. Коммутирующий транзистор 3 и второй дополнительный ключевой элемент 9 могут быть вьтолнены на транзисторах, ключевой элемент 5, пергвый 8 и третий 10 дополнительные ключевые элементы могут быть выполнены на основе логических элементов с выходом, организованным по типу открытый коллектор. Коммутатор работает следующим образом. К эмиттеру одного из транзисторов прерывателя 1 подключен источник коммутируемого сигнала, а к эмиттеру другого - приемник. Когда на шине 6 присутствует сигнал логической единицы, достаточный для обеспечения открытого состояния ключевых элементов 5, 8, 9 и 10, то первый вывод конденсатора 2, эмиттер и база транзистора 3 подключены к оСщей гине через соответствующие ключевые элементы 8, 10 и 5, а второ вывод конденсатора 2 через ключевой элемент 9 подключен к шине 11 напряжения питания. При этом происходит заряд конденсатора 2 по цепи шина 11 напряжения питания - ключевой элемент 9 - конденсатор 2 - ключевой элемент 8 - общая шина. Для этого состояния схемы транзисторы прерьгоателя 1 и коммутирующий транзистор 3 закрыты. Когда на шину 6 поступает сигнал логического нуля, достаточный для за крывания ключевых элементов 5,8,9 и 10, то они отключаются от коммутатора, что обеспечивает независимость потенциалов в различных точках комму татора от потенциалов на входе этих ключевых, элементов. Между коллектора ми и базами транзисторов интегрального прерывателя 1 прикладьгеается напряжение, накопленное на конденсат ре 2 в предьщущем цикле работы, до статочное для открывания транзистор)Ь прерывателя и вызывакнцее протекание тока разряда конденсатора 2 по цепи конденсатор 2 - транзистор 3 - резистор 7. Резистор А обеспечивает открывание транзистора 3. Прерыватель открыт и пропускает входной сигнал до тех пор, пока не разрядится конденсатор 2, после чего необходимо вновь произвести зарядку конденсатора 2, подав на шину 6 сигнал логической единицы. Если необходимо использовать для выполнения интегрального прерывателя транзисторы р-т1-р типа, то достаточно первые выводы конденсатора и второгр резистора поменять местами при подключении к выводам прерывателя. Поскольку в схеме нет цепей, шунтирукицих конденсатор, то вся запасенная в нем энергия используется на открывание прерывателя, что уменьшает потребление мощности по цепи управления, при этом цепь заряда конденсатора содержит меньшее количество последовательных сопротивлений ключей, что обеспечивает более быстрый заряд конденсатора и до большей раэности напряжений по сравнению с известным устройством-прототипом. Кроме того, предлагаемый коммутаор может коммутировать разнополярные сигналы (не критичен к полярности сигнала).

ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММЗТАТОР, содержащий интегральный прерыватель на двух п-р-п транзисторах с объединенными соответственно базами и коллекторами, эмиттеры которых являются соответственно входом и выходом коммутатора, и формирователь управляющего сигнала, состоящий из последовательно соединенных конденсатора, коммутирующего транзистора к базе которого подключены первый вывод первого резистора и выход ключевого эле.мента, вход которого соединен с коммутирующей шиной, и второй резистор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребления мощности по цепи управления и обеспечения возможности коммутации разнополярного сигнала, введены три дополнительных ключевых элемента, подключенных входами к шине коммутирующего сигнала, при этом первый вывод конденсатора соединен с коллекторами транзисторов прерывателя и через первьй дополнительный ключевой элемент с общей шиной, второй вывод конg денсатора соединен с вторым выводом первого резистора и коллектором ком( мутирующего транзистора, а через второй дополнительный ключевой элемент С с шиной питания, первый вывод второго резистора соединен с базами тран% зисторов прерьюателя, а второй вывод - с эмиттером коммутирующего транзистора и через третий дополнительньй ключевой элемент с общей шиной . 1C 01 СП