Высоковольтный переключатель Советский патент 1985 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных модуляторах передатчиков радиолокационных систем.

Известен высоковольтньй переключатель, содержащий N транзисторов, N первьпс диодов, калодьй из которых включен обратнопараллельно переходу база-эмиттер соответствующего транзистора, N первых резисторов , каждый из которых подключен параллельно соответствующему первому диоду, N-1 вторьпс резисторов, первый вывод каждого из которых соединен с коллектором соответствующего транзистора, N-1 третьих резисторов, первые вьгооды которых подключены к базе соответствующего транзистора, N-1 конденсаторов, N-1 четвертых резисторов, причем эмиттер первого транзистора соединен с общей шиной, а коллектор N-ro транзистора через нагрузку подключен к шине источника питания, кроме того все транзисторы соединены последовательно и согласно, база первого транзистора через третий резистор и конденсатор, которые соединены параллельно, подключена к шине источника управляющих сигналов, базы остальных транзисторов через третий резистор и конденсатор, которые соединены параллельно, подключены к соответствующей точке делителя напряжения состоящего из последовательно соединенных пятых резисторов и включеного между общей шиной и шиной источника питания, второй вывод каждого второго резистора соединен с первым выводом последующего второго резистора, шина источника питания через второй резистор подключена к эмиттеру N-ro транзистор коллектор первого транзистора через дифференцирующий узел соединен с входом формирователя импульсов, выход которого подключен к коллектору N-ro транзистора

Наиболее близким к предлагаемом является высоковольтный переключатель, содержащий N транзисторов, N первых диодов, каждый из которых включен обратнопараллельно переходу база-эмиттер соответствующего траИзистбра, N первых резисторов, каждьй из которых подколочен параллельно соответствующему первому диоду, N-1 вторых резисторов, первый вьшод каждого из которых соединен с коллектором соответствующего транзистора, за исключением

N-ro, N источников постоянного напряжения, которые соединены последовательно и согласно, причем каждая точка соединения N источников постоянного напряжения подключена через третий резистор и второй диод, которые соединены параллельно, к базе соответствующего транзистора, первый вывод соединения N источников постоянного напряжения соединен через нагрузку с коллектором N-ro транзистора, а второй вывод - с общей шиной и эмиттером первого транзистора, база которого подключена к шине источника

управляющих сигналов, и кроме того все транзисторы соединены последовательно и согласно, второй вьгоод каждого второго резистора подключен к эмиттеру соответствующего

транзистора, коллектор N-ro транзистора через второй резистор соединен с эмиттером данного транзистора C2l.

Недостатком известных высоковольтных переключателей является низкий КПД.

Цель изобретения - повышение КПД высоковольтного переключателя.

Цель достигается тем, что в высоковольтный переключатель, содержащий Н транзисторов, N первых диодов, каждый из которых включен обратнопараллельно .переходу база-эмиттер соответствующего транзистора, N первых резисторов, каждый из которых подключен параллельно соответствующему первому диоду, N-1 вторых резисторов, первый вьшод каждого из. которых соединен с коллектором соответствующего транзистора, за исключением N-ro, N источников постоянного напряжения, которые соединены последовательно и согласно, причем каждая точка соединения N источников постоянного напряжения подключена через третий резистор и второй диод, которые соединены параллельно, к базе соответствующего транзистора, первый вьгоод соединения N источников постоянного

напряжения соединен через нагрузку с коллектором N-ro транзистора, а второй вьшод - с общей шиной и эмиттером первого транзистора, база

31

которого подключена к шине источника управляющих сигналов, введены N-1 полевых транзисторов, N-1 конденсаторов и N-1 четвертых резисторов, причем второй вывод каждого второго резистора через конденсатор и четвертый резистор, которые соединены параллельно, подключен к эмиттеру последующего транзистора, первый и второй выводы вторых резисторов соединены соответственно с затвором и истоком соответствующего полевого транзистора, база каждого транзистора, за исключением первого, подключена к стоку соответствующего полевого транзистора.

На чертеже представлена схема высоковольтного переключателя.

Высоковольтный переключатель содержит N транзисторов 1-1...1-N, N первых диодов 2-1...2-N, каждый из которых включен о&ратнопараллельно переходу база-эмиттер соответствующего транзистора 1-1...1-N, N первых резисторов 3-1...3-N, каждый из которых подключен параллельно соответствующему первому диоду 2-1...2-N N-1 вторых резисторов 4-1...4-(N-1), первый вывод каждого из которых соединен с коллекто ром соответствующего транзистора 1-1...I-(N-I), N-1 полевых транзисторов 5-1...5-(N-1), N-1 конденсаторов 6-1...6-(N-1), N-1 третьих резисторов 7-1...7-(N-1), N-1 вторых диодов 8-1...8-(N-1), N-1 четвертых резисторов 9-1...9-(N-1) и N источников постоянного напряжения 10-1...10-N, которые соединены последовательно и согласно, причем каждая точка соединения N источников 10-1...10-N подключена через тре.тий резистор 7-1...7-(N-1) и второй диод 8-1...8-(N-1), которые сЬединены параллельно,к базе соответствующего транзистора 1-2...1-N, первьй вывод соединения N источников 10-1...10-N соединен через нагрузку 1 1 с коллектором. N-ro транзистора 1-N, а второй вывод - с общей щиной 12 и эмиттером первого транзистора 1-1 , база которого подключена к шине источника управляющих сигналов 13, второй вывод каждого второго резистора 4-1...4-(N-i) через конденсатор 6-1...6-(N-1) и четвертый резистор 9-1...9-(N-1), которые соединены параллельно,подключен к эмиттеру последующего транзистора 1-2...1-N, первый и второй

0752

выводы вторых резисторов 4-1...4-(N-1) соединены соответственно с затвором и истоком соответствзтощего полевого транзистора 5-1...5-(N-1), 5 база каждого транзистора 1-2,..1-N подключена к стоку соответствующего полевого транзистора 5-1...5-(N-1). Высоковольтньш переключатель работает следующим образом.

О В исходном состоянии в паузах между импульсами управления транзисторы 1-1...1-N заперты и напряжение на нагрузке 11 отсутствует. При поступлении положительного им-

15 пульса запуска с выхода источника управляющих сигналов 13 на базу первого транзистора 1-1 он открьшается и протекание тока его коллектора через источник 10-1, резистор 7-1,

20 резистор 3-2, переход база-эмиттер транзистора 1-2, резисторы 9-1 и А-1 вызывает отпирание транзистора 1-2, Полевой транзистор 5-1 запирается под действием отрицательного перепада напряжения, поступающего на его затвор с резистора 4-1.

Аналогично происходит лавинообразный процесс отпирания всех последующих транзисторов 1-3...1-N и запирание полевых транзисторов 5-2...5-(N-1),в результате чего на нагрузке 11 формируется фронт и вершина выходного импульса. В течение этого времени происходит заряд конденсаторов 6-1...6-(N-1).

В момент окончания импульса запуска на базу транзистора 1-1 с выхода источника управляющих сигнаО лов 13 подается отрицательный импульс сброса. Транзистор 1-1 запирается, ток через резистор 4-1 прекращается и полевой транзистор 5-1 отпирается, так как напряжение

между его затвором и истоком становится равным нулю. При этом начинается разряд конденсатора 6-1 через диод 2-2 и полевой транзистор 5-1, в результате чего на базе

50 транзистора 1-2 создается отрицательный перепад напряжения, переводящий его в запертое состояние. Аналогично протекает лавинообразный йроцесс запирания остальных транзисторов t-3...1-N и отпирание

полевых транзисторов 5-t...5-(N-1). В результате на нагрузке 11 формиру ется спад выходного импульса а

переключатель возвращается в исходное состояние.

КПД предлагаемого высоковольтного переключателя вьше, чем у известных

W-N

Ю-2

W-1

X

1150752

высоковольтных переключателей,так как в паузах между импульсами управления ток от источников постоянного напряжения не потребляется.

11

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий Я транзисторов, N первых диодов, каждый из которых включен обратнопараллельно переходу база-эмиттер соответствующего транзистора, N первых резисторов, каждый из которых подключен параллельно соответствующему первому диоду, N-1 вторых резисторов, первый вывод каждого из которых соединен с коллектором соответствующего транзистора, за исключением N-ro, N источников постоянного напряжения, которые соединены последовательно и согласно, причем каждая точка соединения N источников постоянного КБСОЮЗЙДЯ. .Ш. 1ТО-.-ГС.,,31 iMSJIFfOIEu.i мш напряжения подключена через третий резистор и второй диод, которые соединены параллельно, к базе соответствующего транзистора, первый вывод соединения N источников постоянного напряжения соединен через Нагрузку с коллектором N-го транзистора, а второй вывод - с общей шиной и эмиттером первого транзистора, база которого подключена к шине источника управляющих сигналов, отличающийся тем, что, с целью повьяле ния КПД, в него введены N-1 полевых транзисторов, N-t конденсаторов и N-1 четвертых резисторов, причем второй вьшод каждого второго резис(Л тора через конденсатор и четвертый резистор, которые соединены параллельно, подключен к эмиттеру последующего транзистора, первый и втЪрой выводы вторых резисторов соединены соответственно с затвором и истоком соответствующего полевоел го транзистора, база каждого трано зистора, за исключением первого, подключена к стоку соответствующего О1 полевого транзистора. ts5