Транзисторный ключ Советский патент 1985 года по МПК H03K17/60 

со оо

00

2. Ключ по п. 1, отличающийся тем, что усилитель выполнен на третьем и четвертом транзисторах, причем третий транзистор имеет проводимость одинаковую, а четвертый - противоположную проводимости первого транзистора, база третьего транзистора соединена с эмиттером первого транзистора, эмиттер подключен к выводу второго диода, а коллектор через тре-, тий резистор соединен с базой четвертого транзистора, эмиттеру второго транзистора.

а коллектор соединен с базой второго транзистора и через четвертый резистор с эмиттером первого транзистора.

3. Ключ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен пятым резистором и третьим диодом, первый вывод которого подключен к эмиттеру первого транзистора, а второй вывод соединен с базой третьего транзистора и через пятый резистор с эмиттером четвертого транзистора.

1. ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий первый транзистор одного типа проводимости, и второй транзистор другого типа проводимости, первый диод, первый и второй резисторы, причем коллектор первого транзистора подключен к первому выводу первого диода и первой выходной шине, эмиттер соединен с вторым выводом первого диода и второй выходной шиной, а база подключена к первому выводу первого резистора и через второй резистор к коллектору второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены усилитель и второй диод, причем первая входная шина усилителя соединена с эмиттером первого транзистора, а вторая входная шина усилителя подключена через второй диод к коллектору первого транзистора, первая и вторая выходные шины усилителя соответственно соединены с базой и эмиттером второго транзистора, второй вывод первого резистора и эмиттер второго транзистора соответственно подключены к первым ши(Л нам источников запираюшего и отпираюшего напряжений, вторые шины которых соединены с второй выходной шиной.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве коммутирующего элемента ключевых усилителей мощности. Известен транзисторный ключ, содержащий первый транзистор одного типа проводимости и второй транзистор другого типа проводимости, первый и второй резисторы, причем база первого транзистора соединена с первым выводом первого резистора, а также первую выходную щину, которая подключена к эмиттеру второго транзистора и коллектору первого транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом первого резистора и второй выходной шиной, входная щина подключена к базе второго транзистора и через второй резистор к первой выходной шине, коллектор второго транзистора соединен с базой первого транзистора 1. Известен транзисторный ключ, содержащий первый транзистор одного типа проводимости и второй транзистор другого типа проводимости, первый диод, первый и второй резисторы, причем коллектор первого транзистора подключен к первому выводу первого диода и первой выходной шине, эмиттер соединен с вторым выводом первого диода и второй выходной шиной, а база подключена к первому выводу первого резистора и через второй резистор к коллектору второго транзистора, кроме того, третий резистор и третий транзистор, эмиттер которого соединен с базой первого транзистора, база подключена к коллектору второго транзистора, а коллектор соединен с первой выходной шиной, эмиттером второго транзистора и через третий резистор с входной шиной, второй вывод первого резистора подключен к второй выходной щине 2. Недостатком известных транзисторных ключей является низкий КПД. повышение КПД Цель изобретения транзисторного ключа. Цель достигается тем, что в транзисторный ключ, содержащий первый транзистор одного типа проводимости и второй транзистор другого типа проводимости, первый диод, первый и второй резисторы, причем коллектор первого транзистора подключей к первому выводу первого диода и первой выходной шине, эмиттер соединен с вторым выводом первого диода и второй выходной щиной, а база подключена к первому выводу первого резистора и через второй резистор к коллектору второго транзистора, введены усилитель и второй диод, причем первая входная шина усилителя соединена с эмиттером первого транзистора, а вторая входная шина усилителя подключена через второй диод к коллектору первого транзистора, первая и вторая выходные шины усилителя соответственно соединены с базой и эмиттером второго транзистора, второй вывод первого резистора и эмиттер второго транзистора соответственно подключены к первым шинам источников запирающего и отпираюЩего напряжений, вторые щины которых соединены с второй выходной щиной. Кроме того, в транзисторном ключе усилитель может быть выполнен на третьем и четвертом транзисторах, причем третий транзистор имеет проводимость одинаковую, а четвертый - противоположную проводимости первого транзистора, база третьего транзистора соединена с эмиттером первого транзистора, эмиттер подключен к выводу второго диода, а коллектор через третий резистор соединен с базой четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к эмиттеру второго транзистора, а коллектор соединен с базой второго транзистора и через четвертый резистор с эмиттером первого транзистора.

Причем транзисторный ключ может быть снабжен пятым резистором и третьим диодом, первый вывод которого подключен к эмиттеру первого транзистора, а второй вывод соединен с базой третьего транзистора и через пятый резистор с эмиттером четвертого транзистора.

На фиг. 1 представлена схема транз,исторного ключа; на фиг. 2 и 3 - вариантьг транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит первый транзистор 1 одного типа проводимости и второй транзистор 2 другого типа проводимости, первый диод 3, первый 4 ивторой 5 резисторы, усилитель 6 и второй диод 7, причем коллектор первого транзистора 1 подключен к первому выводу первого дйода 3 и первой выходной шине 8, эмиттер соединен с вторым выводом первого диода 3 и второй выходной шиной 9, а база подключена к первому выводу первого резистора 4 и через второй резистор 5 к коллектору второго транзистора 2. Первая входная шина усилителя 6 соединена с эмиттером первого транзистора 1, а вторая входная шина усилителя б подключена через второй диод 7 к коллектору первого транзистора 1. Первая и вторая выходные шины усилителя 6 соответственно соединены с базой и эмиттером второго транзистора 2. Второй вывод первого резистора 4 и эмиттер второго транзистора 2 соответственно подключены к первым шинам источников запирающего 10 и отпирающего 11 напряжений, вторые шины 12 и 13 которых соединены с второй выходной шиной 9.

В одном варианте транзисторного ключа усилитель 6 содержит третий 14 и четвертый 15 транзисторы, причем третий транзистор 14 имеет одинаковую с транзистором 1 проводимость, а четвертый 15 - противоположную. База третьего транзистора 14 соединена с эмиттером первого транзистора 1, эмиттер подключен к выводу второго диода 7, а коллектор через третий резистор 16 соединен с базой четвертого транзистора 15, эмиттер которого подключен к эмиттеру второго транзистора 2, а коллектор соединен с базой второго транзистора 2 и через четвертый резистор 17 с эмиттером первого транзистора 1.

В другом варианте транзисторного ключа усилитель 6 дополнительно содержит пятый резистор 18 и третий диод 19, первый вывод которого подключен к эмиттеру пер вого транзистора 1, а второй вывод соединен с базой третьего транзистора 14 и через пятый резистор 18 с эмиттером четвертого транзистора 15.

Транзисторный ключ работает следующим образом.

, При указанной без скобок полярности

на выходных шинах 8 и 9 транзисторного

ключа и наличии отпирающего напряжения

на шИне И напряжение во входную цепь

, усилителя 6 не поступает, так как диод 7

заперт.

В этом случае напряжение на выходе усилителя 6 достаточно для насыщения тран.зистора 2. При этом отпирающее напряжение поступает в цепь базы транзистора 1 и обеспечивает его насыщение. При изменении полярности напряжения на выходных шинах 8 и 9 (полярность в скобках), например, при индуктивном характере нагрузки это напряжение поступает на вход усилителя 6 и выходное напряжение усилителя 6 вызывает запирание транзисторов 2

0 и 1.

Работа транзисторного ключа по схеме фиг. 2 происходит следующим образом. При указанной без скобок полярности на выходных шинах 8 и 9 транзисторы 14

5 и 15 закрыты. При наличии отпирающего напряжения на шине 11 через резистор 17 и база-эмиттерный .переход транзистора 2 протекает ток, который открывает транзистор 2, и отпирающее напряжение от шины 11 прикладывается к базе.транзистора 1 и от крывает его. При изменении полярности напряжения на выходных шинах 8 и 9 (полярность указана в скобках) и наличии отпирающего напряжения на шине 11 ток внешней цепи проходит по диоду 3. Транзистор 14 открывается и его коллекторный ток открывает транзистор 15. При этом транзистор 2 запирается и отключает базу транзистора 1 от шины 11 источника отпирающего напряжения.

В другом варианте транзисторного ключа (фиг. 3) отключение базовой цепи транзистора 1 от щины 11 источника отпирающего напряжения происходит при меньщем инверсном токе за счет смещения, подаваемого на базу транзистора 14 с диода 19.

5 В качестве силового транзистора 1 могут быть использованы параллельно включенные транзисторы или составной транзистор.

КПД предлагаемого транзистора ключа выше, чем у известных транзисторных ключей, так как при наличии инверсного тока в силовой цепи транзисторного ключа происходит отключение базового тока транзистора 1, т.е. уменьшается потребление по цепи управления.