Переключатель Советский патент 1985 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к радиотех нике, а именно к ключевым устройств на полупроводниковых приборах, и мо жет быть использовано в различных устройствах автоматики, преобразова тельной и импульсной техники, И.звестен переключатель, вьшолнен ный на насьпденных ключах j содержа ди ключевой транзистор, подключенный эмиттером, и коллектором через резис торы к источнику напряжения, а базо к источнику управления СООднако известное устройство не позволяет реализовать линейное нарастание и спад за определенное вре мя напряжения на нагрузке. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пе ключатель, содержащий ключ§вой тран зистор, эмиттер которого через нагрузку соединен с первой шиной ис точника входного напряжения, коллек тор через токоограничивающий резистор - с второй шиной источника вход ного напряжения и первым входом ток стабилизирующего двухполюсника, база ключевого транзистора соединена с выходом токостабилизирующего / двухполюсника и коллектором управляющего транзистора, эмиттер которо го соединен с первой шиной источника входного напряжения, и согласующий резистор, первьй вывод которого соединен с выходом источника управляющего напряжения 2J. Недостатком прототипа является низкая.стабильность длительности фронтов выходного импульса, так как не обеспечивается возможность линейного нарастания и спада за определенное время напряжения на нагрузке , Цель изобретения - повышение стабильности длительности фронтов выходного импульса, Поставленная цель достигается тем, что в переключатель, содержащий ключевой транзистор, эмиттер которого через нагрузку соединен с первой шиной источника входного напряжения, коллектор через токоограничивающий резистор - с второй шиной источника вхйдного напряжения и первым входом токостабилизирующего двухполюсника, база ключе- вого транзистора соединена с выходом токостабилизирующего двухполюсника и коллектором управляющегЬ транзистора, эмиттер которого соединен с первой шиной источника входного напряжения, и согласующий резистор, первый вывод которого.соединен с выходом источника управляющего напряжения, введены конденсатор, дополнительные резистор и транзистор , причем эмиттер дополнительного транзистора соединен с первой шиной источника входного напряжения и вторым выводом согласующего резистора, база - с выходом источника управляющего напряжения, коллектор с базой управляющего транзистора, через дополнительньш резистор - с вторым входом токостабилизирующего двухполюсника и через конденсатор с базой ключевого транзистора. Кроме того, токостабилизирующий двухполюсник выполнен в виде транзистора, диода и резистора, причем эмиттер транзистора через резистор соединен с первым входом токостабилизирующего двухполюсника и первым выводом диода, второй вьгоод которого соединен с вторым входом токостабилизирующего двухполюсника и базой транзистора, коллектор которого соединен .с выходом токостабилизирзпощего двухполюсника,, На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1, входного напряжения, токостабилизирующий двухполюсник 2, состоящий из диода 3, транзистора 4 и резистора 5, ключевой транзистор 6, токоограничивающий резистор 7, управляющий транзистор 8, нагрузку 9, дополнительный транзистор 10, дополнительный резистор 11, конденсатор 12, источник 13 управляющего напряжения и :согласующий резистор 14, Положительная шина источника 1 ; входного напряжения подключена к токостабилизирующему двухполюснику 2 и через токоограничивающий резистор 7 - к коллектору ключевого транзистора 6, эмиттер которого подключен к нагрузке 9, а база - к коллектору управляющего транзистора 8 и к коллектору транзистора 4, Эмиттер управляющего транзистора 8 подключен к эмиттеру дополнительного транзистора 10, к нагрузке 9, к источнику 13 управляющего напряжения и к отрицательной шине источника 1 входного напряжения. База управляю3 . щего транзистора 8 подключена к кол Лектору дополнительного транзистора 10 и через резистор 11 - к базе транзистора 4 и к катоду диода 3. КЬнденсатор 12 включен между базой и коллектором управляющего транзистора 8. База дополнительного транзистора 10 подключена к источнику 13 управляющего напряжения и через согласующий резистор 14 соединена с . шиной источника 1 входного напряжения . Йереключатель работает следующим образом. В исходном состоянии напряжение на нагрузке отсутствует, ибо ключевой транзистор 6 закрыт, так как его база через открытый управляющий транзистор 8 соединена с минусовой шиной источника 1 входного напря жения, а открытое состояние управляющего транзистора.8 обеспечено протеканием в его базу тока с плюсо вой шины источника 1 входного напря жения через диод 3 и дополнительный резистор 11. Через транзистор 4 при этом протекает ограниченньй и стабильный ток. При подаче имйульса положительного напряжения с источника 13 управляющего напряжения на вход доп .нительного транзистора 10 последний открывается и замыкает базу и эмитi тер управляющего транзистора 8, :вследствие чего он закрьгеается и стабильньй ток транзистора 4 начина ет теперь заряжать конденсатор 12. Напряжение на конденсаторе 12 линей нарастает до установившегося значения. Ключевой транзистор 6, включен ный по схеме эмиттерного повторител отслеживает это линейно нарастающее напряжение на нагрузке 9. 114 После окончания импульса управления дополнительный транзистор 10 запирается. Заряженный конденсатор 12 начинает разряжаться через цепь: переход коллектор-эмиттер управляющего транзистора 8, источник 1 входного напряжения, диод 3, дополнительный резистор 11 также стабильным током.. При этом управляющий транзистор 8 работает как стабилизатор тока, т;е. при увеличении тока разряда подзапирается, а при зт еньшении приоткрывается, так как из-за падения напряжения на резисторе 11 соответственно изменяется Uc, управляющего ; транзистора 8. Напряжение на конденсаторе 12 линейно спадает до значения близкого ;к нулевому. Этот спад отслеживаете KraoijeBbiM транзистором 6 на нагруз.ке 9. Так схема приходит в исходное состояние. При этом дополнительный резистор 11 принадлежит одновременно двум ;генераторам; .он обеспечивает стабиль-. ный ток зарядки и разрядки конден|Сатора 12 и «го включение обр.азует обратную связь, благодаря чему токи зарядки и разрядки (аследовательно, и время нарастания и спада напряжения), взаимосвязаны. Вместе с тем, величину нарастания и спада напряжения можно отдельно ус танавливать с помощью сопротивлений резисторов 5 и 11. При отсутствии конденсатора 12 или его отключении скоройть переключения становится дримерно такой же, как у переключателя-прототипа. Таким образом, повышается стабильность заранее заданной длительности фронтов выходного импульса.

1. ПЕРЕКЛЮЧАТ ЕЛЬ, содержащий ключевой транзистор, эмиттер которого через нагрузку соединен с первой шиной источника входного Напряжения,коллектор через токоограничивающий резистор - с второй шиной источника входного напряжения и первым входом токостабилизирующего двухполюсника, база ключевого транзистора соеди1 ена с выходом токостабилизирующего двухполюсника и коллектором управляющего транзистора, змиттер которого соединен с первой шиной источника входного напряжения, и согласующий резистор, первый вывод которого соединен с выходом источника управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности длительности фронтов выxojctнoгo импульса, введены конденсатор, дополнительные резистор и транзистор, причем эмиттер дополни,тельного транзистора соединен с первой шиной источника входного :напряжения и вторым выводом согласующего резистора, база - с выходом источника управляющего напряжения, коллектор - с базой управляющего транзистора, через дополнительный резистор - с вторым входом токостабилизирующего двухполюсника и через конденсатор - с базой ключевого транзистора. 2, Переключатель по п, 1, о т (Л л и ч а ю щ и и с я тем, что токостабилизирук)щий двухполюсник вьтоп4г нен в виде транзистора, диода и резистора, причем эмиттер транзистора через резистор соедЬнен с первым входом токостабилизирующего двухполюсника и первым выводом 4 диода, второй- вывод которого сое00 динен с вторым входом токостабилизирующего двухполюсника и базой транзистора, коллектор которого соединен с выходом токостабилизирующего двухполюсника.