Высоковольтный транзисторный переключатель Советский патент 1984 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к электронике к может быть использовано для комь утации высоковольтных напряжени например для коммутации напряжений на электродах лампы бегущей волны приемных и передающих, устройств. Извеетен высоковольтный транзисторный переключатель, содержащий N транзисторных ключей, соединенных последовательно, управляющий транзистор, четыре резистора, стабилиза торы и в каяздом Еранзисторном ключе выходной транзистор, в цепь базы которого включены диод и резистор ( Недостатком известного вьюоковол ного транзисторного переключателя является невысокий КПД. Известен также высоковольтный тр зисторный переключатель, содержащий N транзисторных ключей, управляющий транзистор, четыре резистора и в каждом транзисторном ключе выходной транзистор, диод и резисто причем коллектор выходного транзистора: и первый вьгоод резистора предыдущего транзисторного ключа соответствепно соединены с эмиттером выхо ного транзистора и вторым выводом резистора последующего транзисторно го ключа, коллектор вьпсодного транзистора И -го транзисторного кл ча подключен к вьпсодной шине и чер первый резистор к шине источника питания и первому вьшоду резистора данного транзисторного ключа, эмиттер выходного транзистора первого транзисторного ключа соединен .с коллектором управляющего транзистора, база которого через второй рези тор подключена к входной щине, а эмиттер - к общей шине и первому выводу третьего резистора, в каждом транзнсто ном ключе база выходного транзистора через диод соединена с вторым вьгаодом резистора, а также трансформатор, первичная обмотка ко торого через диод подключена к выходной шкне . Недостатком известного высоковольтного транзисторного переключателя является невысокий КПД. Цепь изобретения - повышение КПД Цель достигается тем, что в высо ковольтный транзисторный переключатель, содержащий М транзисторных ключей, управляямций транзистор, четыре резистора и в каждом транзис торном ключе - выходной транзистор. диод и резистор, причем коллектор выходного транзистора и первый вьюод резистра предыдущего транзисторного ключа соответственно соединены с эмиттером выходного транзистора и вторым выводом резистора последующего транзисторного ключа, коллектор вьгходнрго транзистора N -го транзисторного ключа подключен к выходной шине и через первый резистор к шине источника питания и первому вьшоду резистора этого транзисторного ключа, эмиттер выходного транзистора первого транзисторного ключа соединен с коллектором управляющего транзистора, база которого через второй резистор подключена к входной шине, а эмиттер - к общей шине и первому выводу третьего резистора, в каждом транзисторном ключе база выходного транзистора через диод соединена с вторым выводом резистора, введены стабилитрон и в каждый транзисторный ключ - дополнительный транзистор противоположного типа проводимости, причем первый вывод стабилитрона соединен сбазой управляющего транзистора, а второй - с вторым вьгеодом третьего резистора и через четвертый резистор с вторым вьгоодом резистора первого транзисторного ключа, в каждом транзисторном ключе эмиттер и коллектор дополнительного транзистора соответственно подключены к базе и эмиттеру выходного транзистора, а база соединена с вторым выводом резистора. На чертеже представлена схема высоковольтного транзисторного переключателя. Высоковольтный транзисторный переключатель содержит N транзисторных ключей t, управляющий транзистор 2, четьфе резистора 3-6, стабилитрон 7,- входную 8 и выходную 9 шины, шину Источника питания 10, общую шину 11 и в каждом транзисторном ключе выходной транзистор 12, дополнительный транзистор 13 противоположного типа проводимости, диод 14 и резистор 15, причем коллектор выходного транзистора 12 и первый вывод резистора 15 п1)едьщущего транзисторного ключа соответственно соединены с эмиттером выходного транзистора 12 и вторым выводом резистора 15 последующего транзисторного Kjno4a, коллектор выходного транзистора 12 N -го транзисторного ключа подключен к выходной шине 9 и через первый резистор 3 - к шине источника питания Ю и первому выво ду резистора 15 данного транзисторного ключа, эмиттер выходного транзистора 12 первого транзисторного ключа 1 соединен с коллектором управляющего транзистора 2, база которого через второй резистор 4 подключена к входной шине 8, а эмит тер - к общей шине 11 и первому выво ду третьего резистора 5, первый вывод стабилитрона 7 соединен с базой управляющего транзистора 2, а второй - с вторым выводом третье го резистора 5 и через четвертый резистор 6 - с вторым выводом резистора 15 первого транзисторного ключа 1, в каждом транзисторном клю че база рыходного транзистора 12 через диод 14 соединена с вторым выводом резистора 15, эмиттер и кол лектор дополнительного транзистора 13 соответственно подключены к базе и эмиттеру выходного транзистора 12, а база соединенаГ с вторым выводом резистора 15. Высоковольтный транзисторный переключатель работает следующим об разом. При отсутствии управляющего сиг нала на входной шине 8 выходные транзисторы 12 всех транзисторных ключей 1 и управляющий транзистор 2 закрыты и на выходной шине 9 имеется высокий уровень напряжения при этом на эквивалентном сопротивлении перехода коллектор - эмиттер данных транзисторов за счет протекания остаточного тока переключателя 3(j устанавливается напряжение GjT4Ma напряжений на-резисторах 5 и отличается от напряжения на коллект ре управляющего транзистора 2 на величину падения напряжения во вход ной цепи транзисторного ключа 1 и приблизительно равна Up. Аналогично напряжение на резисторе 15 транзисторного ключа 1 примерно рав но напряженшо на коллекторе выходного транзистора 12 транзисторного ключа 1 и т.д.. Если эквивалентное сопротивление выходного транзистора 12 транзистор ного ключа t больше, чем управляюще транзистора 2, то падение напряжени 1 - 4 а нем превьпиает величину U0 , при этом во входной цепи транзисторного ключа 1 появляется управляющий ток, который, протекая по диоду 14, закрьгеает дополнительный транзистор 13 и приоткрывает выходной транзистор 12,уменьшая его эквивалентное сопротивление до тех пор, пока падение напряжения на нем не станет близким к Ufl . Если, эквивалентное сопротивление выходного транзистора 12 транзисторного ключа 1 меньше, чем управляющего транзистора 2, то во входной цепи транзисторного ключа 1 управляющий ток протекает в обратном направлении, открывая дополнительный транзистор 13, подзакрывая выходной транзистор 12, при этом увеличивается его эквивалентное сопротивление до тех пор, пока падение напряжения на нем не станет близким к UQ, Аналогично происходит приравнива- ние эквивалентных сопротивлений остальных транзисторных ключей и напряжений на них под соответствующие параметры управляющего транзистора 2. Резистор и стабтЛитрон 7 исклю чают перенапряжение на управляющем каскаде в том , если эквивалентное сопротивление управляющего транзистора 2 вьше, чем у выходных транзисторов 12 всех транзисторных ключей t. При достижении величиной напряжения на резисторе 5 порога пробоя стабилитрона 7 ток начинает протекать в базу управляющего транзистора 2, уменьшая его эквивалентное сопротивление. При подаче управляющего сигнала на входную шину 8 управляющий транзистор 2 и выходные транзисторы 12 всех транзисторных ключей 1 открываются и на выходной шине 9 появляется низкий уровень напряжения. КПД предлагаемого высоковольтного транзисторного переключателя выше, чем у известных высоковольтных транзисторных переключателей, так как выравнивание падений напряжения на закрытых транзисторных ключах осуществляется за счет регулирования эквивалентного сопротивления транзисторных ключей.

IT

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЬЙ ПЕРЕКШОЧАТЕЛЬ, содержащий N транзисторных ключей, управляющий транзистор, четыре резистора ив каждом транзисторном ключе - выходной транзистор, диод и резистор, причем коллектор выходного транзистора и лервьй вывод резистора предыдущего транзисторного ключа соответственно соединены с эмиттером выходного транзистора и вторым выводом резистора последукидего транзисторного ключа коллектор выходного транзистора N -го транзисторного йлюча подключен к выходной шине и через первый резистор - к шине источника питания и первому выводу резистора данного транзисторного ключа, змиттер выходного транзистора первого транзисторного ключа соединен с 1 оллектором управляющего транзистора, база которого через второй резистор подключена к входной шине, а эмиттер - к общей шине и первому выводу третьего резистора, в каждом транзисторном ключе база выходного транзистора через диод соединена с вторьм выводом резистора, о сличающийся тем, что, с целью повышения К1Щ, в него введены стабилитрон и в каждый транзисторный ключ - дополнительный транзистор противоположного типа проводимости, причем первый вьюод стабилитрона соединен с базой управляющего транзистора, а второй с вторым выводом третьего резистора и через четвертый резистор с вторым . выводом резистора первого транзисторного клаоча, в каждом транзистор11ом ключе змиттер и коллектор дополнительного транзистора соответственно подключены к базе и эмиттеру выходного транзистора, а база соединена с вторым В1ыводом резистора.