Транзисторный ключ Советский патент 1985 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использована в различных устройствах автоматики для коммутации тока. Известен транзисторный ключ, содержащий первый и второй транзисторы одного типа проводимости, третий транзистор другого типа проводимости, конденсатор, стабилитрон и шесть резисторов, причем коллекто первого транзистора подключен к выходной шине, база соединена с пе выми- выводами первого и второго резисторов, а эмиттер подключен к вто рому въшоду первого резистора и первой шине источника питания, база второго транзистора соединена с пер выми выводами третьего и четвертого резисторов, а эмиттер подключен к п вым выводам пятого резистора и конденсатора, коллектор третьего транзистора соединен с вторым выводом второго резистора, а также управляющий элемент, вход которого подключен к входной шине, первый выход со динен с второй шиной источника питания, а второй выход подключен к коллектору второго транзистора и ба третьего транзистора,эмиттер которого соединен с вторым .выводом четвертого .резистора и второй выходной шиной, выходная шина через шестой резистор подключена к первому вь1воду стабилитрона, второй вывод которого соединен с базой третьего тран зистора Q . Недостатком известного транзисто ного ключа является низкая надежность. Известен Также транзисторный клю содержащий первьй и второй транзисторы одного типа проводимости, трет и четвертый транзисторы другого, типа проводимости, конденсатор и восе резисторов, причем коллектор первого транзистора подключен к выходной Шине, база соединена с первыми выво ми первого и второго резисторов, а эмиттер подключен к второму .выводу первого резистора, первой шине исто ника питания и через третий резистор - к базе второго транзистора, база третьего транзистора соединена с первым выводом четвертого резистора и через пятый резистор - с вто рой шиной источника питания и эю ттером четвертого транзистора, база которого подключена к входной шине, 4 к первому выводу шесто-г а коллектор первый вьшод конденсаго резистора, тора соединен с первым выводом седьмого резистора, второй вывод второго резистора подключен к коллектору четвертого транзистора и второму выводу четвертого резистора, эмиттер второго транзистора соединен с первой шиной источника питания, второй вывод шестого резистора подключен к базе пятого транзистора, эмиттер которого соединен с к-оллектором второго транзистора, а коллектор -с первым выводом конденсатора, второй вывод которого подключен к второй шине источника питания и эмиттеру .третьего транзистора, коллектор которого соединен с входной шиной, а база. - с вторым вьшодом шестого резистора, база второго транзистора через восьмой резистор подключена к выходной шине fZJ. Недостатком известного транзисторного ключа является низкая надежность. Цель изобретения - повышение надежности ключа. Указанная цель достигается тем, что в транзисторный ключ, содержаш 1й Первый и Второй транзисторы одного типа проводимости, третий и четвертый транзисторы другого типа провоуЕЩмости, конденсатор и восемь резисторов, причем коллектор первого транзистора подключен к выходной шине, база соединена с первыми выводами первого и второго резисторов, а эмиттер подключен к второму выводу первого резистора, первой шине источника питания и через третий резистор - к базе второго транзистора, база третьего транзистора соединена с. первым выводом четвертого резистора и через пятый резистор - с второй шиной источника питания и эмиттером четвертого, транзистора, база которого подключена к входной шине, а коллектор к первому выводу шестого резистора, первьй вывод конденсатора соединен с первым выводом седьмого резистора, введены стабилитрон, первый и второй диоды, причем второй вывод шестого резистора подключен к базе второгб транзистора и через стабилитрон - к первой шине источника питания и второму выводу седьмого резистора, второй вывод чет3

вертого резистора соединен с коллектором второго транзистора, эмиттер которого подключен к первым выводам конденсатора и первого диода и через второй диод - к коллектору четвертого транзистора, второй вьюод первого диода соединен с выходной шиной, второй вывод второго резистора подключен к.коллектору третьего транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом конденсатора и через восьмой резистор-с второй шиной источника питания.

На чертеже представлена схема транзисторного ключа,

Транзисторный ключ содержит первый 1 и второй 2 транзисторы одного типа проводимости , третий 3 и четвертый 4 транзисторы другого типа проводимости, конденсатор 5, восемь резисторов 6-13, стабилитро 14, первый 15 и второй 16 диоды, причем коллектор первого транзистора 1 подключен к выходной шине 17, база соединена с первыми выводами первого б и второго 7 резисторов , а эмиттер подключен к второму выводу первого резистора 6,первой шине источника 18 питания и через третий резистор 8 - к базе . второго транзистора 2, база третьего транзистора 3 соединена с первым выводом четвертого резистора 9 и через, пятый резистор 10 - с второй шиной источника 19 питания и эмиттером четвертого транзистора 4, база которого подключена к входной шине 20, а коллектор - к первому выводу шестого резистора 11, первый вывод конденсатора 5 соединен с первым выводом седьмого резистора 12, второй вывод шестого резистора 11 подключен к базе второго транзистора 2 и через стабилитрон 14 - к первой шине источника 18 питания и второму выводу седьмого резистора 12, второ вывод четвертого резистора 9 соединен с коллектором второго транзистора 2, эмиттер которого подключен к первым выводам конденсатора 5 и первого диода 15 и через второй диод 16 - к коллектору четвертого транзистора 4, второй вывод первого диода 15 соединен с выходной шиной 17, второй вывод второго резистора 7 подключен к коллектору третьего транзистора 3, эмиттер которого соединен с вторым выводом конденсатора

64874-4

5 и через восьмой резистор 13 - с второй шиной источника 19 питания.

Транзисторный ключ работает следующим образом.

5 При подаче на входную шину 20 запирающего сигнала транзисторы 1-4 закрыты, конденсатор 5 заряжается до напряжения источника питания через резисторы 12 и 13, а также через последрвательную цепь, состоящую из резисторов 8 и М, диода 16, резистора 15.

При подаче на входную шину 20 открывающего сигнала открывается f5 транзистрр 4 и на базу транзистора 2 со стабилитрона 14 подается отпирающее напряжение. При этом транзистор 2 отпирается, его коллекторный ток поступает на базу транзистора 3 и открывает его. Начинается разряд конденсатора 5 через транзистор 2 и переход база - эмиттер транзистора 3, который в процессе разряда конденсатора 5 нacьш aeтcя и 5 открывает транзистор I.

При отсутствии токовой пер.егрузки или короткого замыкания в нагрузке транзистор 1 открывается до насыщения и по цепи первая шина источника 18 , 0 питания, переход эми.ттер-коллектйр

транзистора I, диод 1-5, переход эмиттер-коллектор открытого транзистора 2, резистор 9, переход базаэмиттер транзистора 3, резистор 13,

5 вторая шина источника 19 питания протекает ток, обеспечивамщий насыщение транзистора 3. Конденсатор 5 при этом заряжен.

При коротком замыкании или токовой перегрузке в нагрузке транзистор 1 выходит из насыщения и падение напряжения на его переходе эмиттер-коллектор увеличивается до величины, превьш1ающей напряжение ста--

5 билизации стабилитрона 14. Диод 13 закрывается и ток базы транзистора 3 уменьшается до значения, определяемого сопротивлением резистора I2. Сопротивление резистора 12 велико

0 и не обеспечивает открытого состояния транзистора 3, который призакрывается и падение напряжения на резисторе 13 уменьшается.

Изменение падения напряжения на

5 резисторе 13 через конденсатор 5 передается на эмиттер транзистора 2, который подзакрывается, что приводит к дальнейшему уменьшеншо тока базы транзистора 3. Указанный процесс происходит лавинообразно и при водит к закрытию транзисторов 1-3. Далее транзисторы 1-3 кратковременно открьюаются через промежутки вре мени, в течение которого конденсатор 5 заряжается через резисторы 12 и 13 до напряжения открывания транзистора 2, Таким образом, в режиме короткого замыкания или токовой перегрузки транзисторы 1-3 периодически с частотой, определяемой параметрами резистора 12 и конденсатора 5, открываются лишь на время разряда конденсатора 5. Среднее значение тока через транзистор Г мало и он не выходит из строя. 74 После устранения короткого замыкания при очередном импульсе разряда конденсатора 5 транзисторы 1-3 открываются и остаются в таком состоянии до прихода на входную шину 20 закрывающего сигнала. Надежность предлагаемого транзисторного ключа выше,чем у известных транзисторных ключей за. счет исключения отпирающего напряжения выходного транзистора, возникающего при протекании тока через резистор,, шунтирующий база-эмиттерньй переход данного транзистора, при наличии запирающего сигнала на входе ключа.

ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий первый и второй транзисторы одного типа проводимости,третий и четвертый транзисторы другого типа проводимости, конденсатор и восемь резисторов, коллектор первого транзистора подключен к выходной шине, база соединена с первыми выводами первого и второго резисторов, а эмиттер подключен к второму выводу первого резистора, первой шине источника питания и через третий резистор - к базе вто-, рого транзистора, база третьего транзистора соединена.с первым выводом четвертого резистора и через пятый резистор - с второй шиной источника питания и эмиттером четвертого транзистора, база которого подключена к входной шине, а коллектор - к первому выводу шестого резистора, первый вывод конденсатора соединен с первым выводом седьмого резистс5ра, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности ключа, в него введены стабилитрон, первый и второй диоды, причем второй вывод шестого резистора подключен к базе второго транзистора и через стабидитрон - к первой шине источника питания и второму выводу седьмого резистора, второй вывод четвертого резистора соединен с коллектором второго транзистора, эмит(Л :тер которого подключен к первым с выводам конденсатора и первого диода и через второй диод - к коллектору 4eTiBepToro транзистора, второй вывод первого диода соединен с выходной шиной, второй вывод второго резистора подключен к коллек05 4 тору третьего транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом конденсатора и через восьмой резис00 тор - с второй шиной источника. К1