Переключающее устройство Советский патент 1985 года по МПК H03K17/56 

11

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в автоматических переклгочаютцих устройствах и измерительной технике, .

Цель изобретения - повышение точности переключения путем обеспечения равенства постоянной времени заряда и разряда конденсатора, включенного во времязадающей цепи.

Устройство содерлшт кварцевый генератор 1, соединенный с входом и разрядного делителя 2 частоты импульсов, выход которого с разряда Q через .переключатель 3 соединен с входом инвертора 4, входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и входом элементна И 6, первый транзистор 7, первый дополнительный транзистор 8, второй дополнительный транзистор 9, третий дополнительный транзистор 10 первый резистор 11, второй резистор 12, третий резистор 13, первый дополнительный резистор 14, второй дополнительный резистор 15, третий дополнительный резистор 16, блок 17 фотодиодных оптронов, конденсатор 18, реле 19.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии кварцевый генератор 1 формирует стабильную по частоте последовательность импульсов, делитель 2 частоты в зависимости от положения переключателя 3 делит частоту импульсов и формирует с частотой повторения f сигнал типа меандр, который поступает через инвертор 4 и первый резистор 11 на базу первого транзистора 7, который работает в ключевом режиме. В полупериод логической единицы на выходе инвертора 4 первьй транзистор 7 переходит в режим насыщения и через насыщенный первый транзистор 7, делитель напряжения из первого резистора 12 и третьего дополнительного резистора 16 от источника питания течет ток. Со средней точки указанного делителя снимается напряжение, которое действует на базу первого дополнительного транзистора 8, работающего также в ключевом режиме, и переводит его в режим насьщ;;ения, при этом от источника питания через насьш ениьй первьш дополнительный транзистор 8, конденсатор 18 и сопротивление обмотки реле 19 течет

9i

ток заряда конденсатора 18. В обмоте реле 19 формируется положительный экспоненциальный импульс напряжения и тока, которые переключают якорь реле в одно из положений устойчивого равновесия, при этом второй дополнительный транзистор 9 и третий ополнительный транзистор 10 нахоятся в состоянии отсечки, поскольку логическая -схема из инвертора 4, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, элеента И 6 формирует низкий логический уровень напряжения на базе третьего дополнительного транзистора 10 и через второй дополнительный транзистор ток не течет.

В полупериод логического нуля на выходе инвертора 4 действует низкий уровень напряжения, переводяп;ий первый транзистор 7 и первый дополнительньш транзистор 8 в состояние отсечки тока коллекторов, при этом через логическую схему из инвертора 4, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, элемента И 6 формируется высокий логический уровень управляющего напряжения, которьш через второй дополнительный резистор 15 подается на базу третьего дополнительного транзистора 10, и переводит его в состояние насьщения, при этом через насыщенньй третий дополнительный транзистор 10, первьй дополнительный резистор 14, светодиоды блока 17 фотодиодных оптронов от источника питания течет ток, в результате светодиоды блока 17 фотодиодных оптронов излучают свет, которьй принимает и преобразует в фото-ЭДС фотодиод блока 17 фотодиодных оптронов, которьй переводит второй дополнительный транзистор 9 в режим насьш1ения. Вследствие этого образуется цепь разряда заряженного конденсатора 18 через насьщенньй второй дополнительньй транзистор 9 и обмотку реле 19, в последней формируется отрицательньй экспоненциальньй импульс напряжения и тока, магнитное поле которого меняет знак и происходит переключение якоря реле 19 в первоначальное устойчивое положение равновесия.

Прииспользовании в переключающем устройстве согласованных второго дополнительного транзистора У и первого дополнительного транзистора 8, сопротивления насыщения которых равны, достигается равенство модулей

311811

токов и ПОСТОЯННОЙ времени зарядаразряда конденсатора, а также электромагнитных сил, переключающих якорь реле 19 с равными временами в устойчивые положения равновесия.j

Введение в устройство логической схемы из инвертора 4, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, элемента И 6 делает невозможным перекрытие во времени на период распространения в инвер- 10 торе А сигналов с выхода делителя 2

94

частоты и с выхода инвертора 4 и исключает возможный пробой сквозным током дополнительных транзисторов 8 и 9.

Таким образом, предлагаемое переклочающее устройство позволяет сделать равными времена переключения якоря реле 19 из одного устойчивого положения равновесия в другое и обратно, что позволяет повысить точность переключающего устройства.

ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее кварцевый генератор, первьй транзистор, эмиттер которого соединен с первой шиной питания, база которого соединена с первым выводом первого резистора, последовательную цепь из конденсатора и обмотки реле, контакты которого подключены к выходным шинам, второй резистор, который первым выводом соединен с второй НИНОЙ источника питания, вторым выводом - с первым выводом третьего резистора, шина управления соединена с выходом N-разрядного делителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности переключения путем обеспечения равенства постоянной времени заряда и разряда конденсатора в него введены три дополнительных транзистора, инвертор, элемент ИСКГПОЧАШЩЕЕ ИШ. щ аи / .,3 элемент И, блок фотодиодных оптронов и три дополнительных резистора, причем эмиттер первого дополнительного транзистора соединен с второй шиной источника питания, база - с вторым выводом третьего резистора, коллектор соединен с эмиттером второго дополнительного транзистора, первым выходом блока фотодиодных оптронов и первым выводом последовательной цепи из конденсатора и обмотки реле, второй вывод которой соединен с первой ишной источника питания и коллектором второго дополнительного транзистора, база которого соединена с вторым выходом блока фотодиодных (Л оптронов, первый вход которого подключен к второй шине источника питания, а второй вход через первый дополнительньй резистор - к коллектору третьего дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен с первой шиной источника питания, база через, второй дополнительный резистор - с СХ) выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а второй вход - к ю первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮУШЕ со ИЛИ, шине управления и через инвертор - к второму выводу первого резистора и второму входу элемента ИСКЛ10ЧА101ЦЕЕ ИЛИ, коллектор первого транзистора через третий дополнительный резистор соединен с общим выводом второго и третьего резисторов.