Полупроводниковое двухполярное реле Советский патент 1984 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных оконечных устройст вах передачи дискретной информации. Известно полупроводниковое двух полярное реле, выполненное по двух тактной схеме и содержащее общий ре зистор и в каждом плече два транзис тора и три резистора СП. Известно также полупроводниковое двухполярное реле, выполненное по двухта ктноЯ схеме и содержащее пер вый и второй общие резисторы, входную и выходную шины, общую шину и в каждом плече первый и второй транзисторы, диод, первый, второй и тре тий резисторы, шину источника питания, причем база первого транзистора через первый общий резистор соединена с входной шиной, а коллектор с первым выводом первого резистора, эмиттер второго транзистора подключен к первому выводу диода, а колле тор - к первому выводу третьего резистора, первый вывод второго резистора соединен с шиной источника питания C2J. Недостатком известных полупровод ковых двухполярных реле является ни кая надежность. Цель изобретения - повышение надежности реле. Поставленная цель достигается те что в полупроводниковое двухполярное реле, выполненное по двухтактной Схеме и содержащее первый и вт рой общие резисторы, входную и выходную шины, общую шину и в каждом плече первый и второй транзисторы, диод, первый, второй и третий резис торы, шину источника питания, причем база первого транзистора через первый общий резистор соединена с входной шиной, а коллектор - с первым выводом первого резистора, эмит тер второго транзистора подключен к первому выводу диода, а коллектор к первому выводу третьего резистора первый вывод второго резистора соединен с шиной источника питания, вве дены третий общий резистор, конденсатор, шина смещения и в каждом плече третий и четвертый транзисторы четвертый и пятый резисторы, второй вывод первого резистора подключен к шине источника питания и коллектору третьего транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора и вторым выводом третьего резистора, а эмиттер - с вторым выводом диода, первый вывод четвертого резистора подключен к базе второго транзистора и через пятый резистор к первому выводу диода, второй вывод четвертого резистора соединен с вторым выводом второго резис тора и коллектором четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине и эмиттеру первого транзистора, а база - к первым выводам третьего общего резистора и конденсатора, вторые выводы которых соединены с коллектором второго транзистора и выходной шиной, шина смещения через второй-общий резистор подключена к второму выводу первого общего резистора. На чертеже представлена схема полупроводникового двухполярного реле. Полупроводниковое двухполярное реле выполнено по двухтактной схеме и содержит первый 1, второй 2 и третий 3 общие резисторы, входную 4, выходную 5 и общую 6 шины, конденсатор 7, иину 8 сг1е1;ения и в кaждo 1 плече первый 9 ilO) , второй 11 (12) , третий 13 4 и четвертый 15 vl6) транзисторы, первый 17(18), второй 19(20), третий 21(22) , четвертый 23(24) и пятый 25(26) резисторы, диод 27(28), шину 29(30) источника питания, причем база первого транзистора 9(10) первый 1 и второй 2 общие резисторы соответственно подключены к входной шине 4 и шине 8 смещения, эмиттер соединен с Общей шиной б, а коллектор через первый резистор 17(18) подключен к первому выводу второго резистора 19(20), шине 29(30) источника питания и коллектору третьего :транзистора.13( 14 ), база которого сое|динена с коллектором первого транзистора 9(10) и через третий резистор 21(22) с коллектором второго транзистора 11(12), выходной шиной 5 и первыми выводами третьего общего резистора 3 и конденсатора 7, вторые выводы которых подключены к базе четвертого транзистора 15(16), эмиттер которого соединен с общей шиной 5, а коллектор - с вторым выводом второго резистора 19(20) и через четвертый резистор 23(24)- с базой второго транзистора- 11(12) и первым выводом пятого резистора 25(26), второй вывод которого подключен к эмиттеру второго транзистора 11(12) и через диод 27(28) к эмиттеру третьего Транзистора 13(14). Полупроводниковое двухполярное реле работает следующим образом (под первым плечом понимаем часть схемы, содержащую транзисторы 9, 11, 13 и 15, под вторым плечом - транзисторы. 10, 12, 14 и 16). Запуск реле по входной шине 4 может осуществляться положительными, отрицательными и двухполярными прямоугольными импульсами. В первом случае, когда реле запускается положительными прямоугольными импульсами, шина 8 смещения должна быть подключена к шине 30 источника питания. В первом плече во время отсутствия на входной шине 4 положительного прямоугольного импульса транзистор 9 заперт, его выходное положительное напряжение поступает на базу транзистора 13, который при этом обеспечивает коммутацию положительного напряжения с шины 29 источника питания через диод 27 на эмиттер транзистора 11. Выходное напряжение транзистора 9 обеспечивает через резистор 21 и параллельно соединенные резистор 3 и конденстор 7 протекание базового тока тран зистора 15, что приводит к началу отпирания этого транзистора и транзистора 11, который приоткрывшись увеличивает базовый ток транзистора 15. Таким образом, благодаря наличию положительной -обратной связи, происходит лавинообразный процесс отпирания транзистора 11, а значит и. коммутация положительного напряжения на выходную шину 5.

При перегрузке или коротком замыкании в цепи нагрузки ;при открытых транзисторах 11 и 131 базовый т на транзисторах 15 уменьшается настолько, что при этом происходит его запирание, которое приводит, в свою очередь, к запиранию транзистора 11. Этот процесс также происходит лавинообразно, благодаря наличи положительной обратной связи через транзистор 15.

Во втором плече, во время отсутствия на входной шине 4 положительного прямоугольного импульса, транзистор 10 отперт отрицательным напряжением, поступающим от шины 30 источника питания на его базу через резистор 2, значит, его выходное напряжение и напряжение на эмиттере транзистора 14 приблизительно равны нулю. Транзистор 12 оказывается запертым, потому что заперт транзистор 16 за счет положительного напряжения, поступающего с выходной шины

5 через параллельно соединенные резистор 3 и конденсатор 7, на его базу.

Во время наличия на входной шине 4 положительного прямоугольного импульса второе плечо обеспечивает коммутацию отрицательного напряжения с шины 30 источника питания на выходную шину 5.

Во втором случае, когда реле запускается отрицательными прямоугольными импульсами, шина 8 смещения должна быть подключена к шине 29 источника питания. В этом случае, по аналогии с первьп-, во время отсутствия отрицательного прямоугольного импульса на входной шине 4 на выходную шину 5 коммутируется вторым плечом отрицательное напряжение от шины 30 источника питания, а во время его наличия - положительное напряжение от шины 29 источника питания первым плечом.

В третьем случае, при запуске реле двухполярными прямоугольными ипульсами, реле работает независимо от того, к какой шине 29 или 30 источника питания подключена шина 8 смещения. В этом случае при наличии положительного прямоугольного .импульса на входной шине 4, на выходную шину 5 коммутируется вторым плечом отрицательное напряжение от шины 30 источника питания, а при отрицательном прямоугольном импульсе на входной шине 4 - положительно напряжение от шины 29 источника питния первым плечом.

Таким образом, надежность предлагаемого полупроводникового двухполярного реле выше, чем у известных за счет исключения протекания тока через выходные транзисторы при пере грузках и коротких замыканиях в цепи нагрузки.

ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ ДВУХПОЛЯРНОЕ РЕЛЕ, выполненное по двухтактной схеме и содержащее первый и второй общие резисторы, входную и выходную шины, общую шину и в каждом плече первый и второй транзисторы, диод, первый, второй и третий резисторы, шину источника питания, причем база первого транзистора через первый общий резистор соединена с входной шиной, а коллектор - с первым выводом первого резистора, эмиттер второго транзистора подключен к первому выводу диода, а коллектор - к первому выводу третьего резистора, первый вывод второго резистора соединен с шиной источника питания, о т личающеес я.тем, что, с целью повышения его надежности, введены третий общий резистор, конденсатор, шина смещения и в каждом плече третий и четвертый транзисторы, четвертый и пятый резисторы, второй вывод первого резистора подключен к шине источника питания и коллектору третьего транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора и вторым выводом третьего резистора, а эмиттер - с вторым выводом диода, первый вывод четвертого резистора подключен к базе второго транзистора и через -пятый резистор к первому выводу диода, второй вывод четвертого резистора соединен с вто- I рым выводом второго резистора и колСО лектором четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине и эмиттеру первого транзистора, а база - к первым выводам третьего общего резистора и конденсатора, вторые выводы которых соединены с коллектором второго транзистора и выходной шиной, шина смещения через второй общий резистор подключена к второму выводу первого общего реND зистора. in :л