Коммутатор Генина Советский патент 1986 года по МПК H03K17/567 H03K17/687 

Изобретение относится к электронной ком мутационной технике и может быть использовано в качестве коммутатора многофазных сигналов, переключающего устройства и др.

Целью изобретения является повышение надежности коммутатора путем уменьшения числа элементов и связей, возможности использования МДП-транзисторов, в т.ч. и в качестве управляемых сопротивлений, с пороговыми напряжениями, не критичными к величине управляющих напряжений путем введения в устройство управления коммутатором многостокового МДП-транзистора и третьей управляющей шины.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема коммутатора трехфазных знакопеременных сигналов в нагрузки, соединенные треугольником с использованием в качестве вентилей диодов, а в качестве управляемого сопротивления - МДП-транзистора; на фиг. 2 - принципиальная схема коммутатора однополярных сигналов в нагрузки, соединеные в звезду, на три канала.

В качестве управляемого сопротивления могут быть использованы также полевые транзисторы с р-п переходом и МДП-тран- зисторы как с обеднением, так и с обогащением.

Коммутатор содержит управляемые сопротивления (МДП-транзисторы) 1, 2 и 3 соответственно в первом, втором и третьем каналах, первые вентили (диоды) 4, 5 и 6, вторые вентили (диоды) 7, 8 и 9, входные щины 10, 11 и 12, выходные шины 13, 14 и 15, устройство 16 управления, трехстоковый МДП-транзистор 17, управляющие шины 18, 19 и 20, общую шину 21.

Разноименные выводы первого 4 и второго 7 диодов, например, в первом канале подключены к входной щине 10, свободный вывод первого диода 4 подключен через управляемое сопротивление (МДП-транзистор) 1 к свободному выводу второго диода 7, который соединен с выходной шиной 13. Управляемые сопротивления (МДП-транзисторы) 1, 2 и 3 подключены к первой управляющей шине 18 устройства 16 управления. Исток трехстокового МДП-транзистора 17 и его затвор подключены к второй 19 и третьей 20 управляющим шинам, стоки трехстокового МДП-транзистора 17 подключены к точкам соединения первого диода и управляемого сопротивления соответствующего канала.

Первая и третья управляющие щины могут быть соединены.

Коммутатор работает следующим образом.

На входные щины 10, 11 и 12 подаются знакопеременные сигналы от входных источников, соединенных в звезду.

В закрытом состоянии коммутатора к первой 18 и третьей 20 управляющим шинам относительно второй 19 управляющей щины поданы положительные потенциалы, при этом МДП-транзистор 17 открыт и наи0

более положительный потенциал из входных сигналов, например, с входной шины 10 через первый диод 4 передается на шину 19 и Далее на шины 18 и 20, смещая источники управляющих сигналов на величину

этого потенциала в положительном направлении. Выборка наиболее положительного потенциала и перезаряд щин 19-20 обеспечивает высокое сопротивление всех управляющих сопротивлений 1, 2 и 3 при любой

комбинации входных сигналов (даже, если их амплитуда значительно превыщает величину управляющих напряжений). Ток через нагрузки при этом не протекает.

При переключении коммутатора полярности изолированных управляющих источни5 ков меняются на противоположные, МДП- транзистор 17 закрывается а управляемые сопротивления 1, 2 и 3 принимают неболь- щие значения, соответствующие сопротивлениям канала открытого МДП-транзистора. При этом наименее положительный потенциал из входных сигналов через второй диод 8, открытый МДП-транзистор 2 и прямосмещен- ный диод стока МДП-транзистора 17 смещает потенциалы управляющих щин на величину этого наименее положительного потенциа5 ла. Выборка наименее положительного потенциала из входных сигналов и передача его на управляющие входы управляемых сопротивлений 1, 2 и 3 обеспечивает их малое сопротивление и протекание токов в нагрузках, например в цепи: входная шина 10 - диод 4 - управляемое сопротивление 1 - выходная шина 13 - нагрузка - диод 8. Аналогично протекает ток в нагрузке между шинами 14 и 15 через третий канал комму- . татора, если входной сигнал по шине 11 наименее положительный.

Использование плавного регулирования источника управляемого сигнала, подключенного к первой управляющей шине 18, обеспечивает работу устройства в качестве аттенюатора.

Устройство на фиг. 2 отличается тем, что в нем отсутствуют вторые диоды 7, 8 и 9, что обеспечивает коммутацию только однополярных сигналов. Работа устройства аналогична работе устройства по фиг. 1.

5 Выборка наименее положительного из потенциалов входных сигналов для смещения управляемых источников позволяет использовать предлагаемое устройство дополнительно как логическое переключающее устройство, например, устройства сравнения напря0 жений каналов, порогового устройства и т.д. Это осуществляется путем модуляции величины управляемого сопротивления 1, 2, 3 за счет изменения напряжений затвор- исток соответствующих МДП-транзисторов входным напряжением канала, напряжение

5 которого наименее положительно.

При соответствующем выборе управляющих и входных напряжений в открытом состоянии коммутатора можно обеспечить про0

5

0

текание тока в нагрузки только от одного канала, входное напряженне которого наибольшее.

Формула изобретения

Коммутатор, содержащий первый и второй вентили, управляемое сопротивление в каждом канале и устройство управления с первой и второй управляющими шинами, разноименные выводы первого и второго вентилей подключены к входной шине канала, свободный вывод первого вентиля через

10 ff-

,20

JJ ff

управляемое сопротивление подключен к выходной шине канала и к свободному выводу второго вентиля, управляющие входы управляемых сопротивлений всех каналов подключены к первой управляющей шине устройства управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, устройство управления выполнено в виде многостокового МДП-транзистора, каждый из стоков которого подключен к точке соединения первого вентиля и управляемого сопротивления соответствующего канала, а исток и затвор - к второй и третьей управляющим шинам устройства управления.

/LT

f

С

(pus. 2

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в качестве коммутатора многофазных сигналов, переключающего устройства и др. Целью изобретения является повышение надежности коммутатора путем I 21 уменьшения числа элементов и , возможности использования МДП-транзисто- ров, в том числе и в качестве управляемых сопротивлений, с пороговыми напряжениями, не критичными к величине управляющих напряжений. Поставленная цель достигается введением в устройство управления коммутатором многостокового МДП-тран- зистора и третьей управляющей щины. Устройство содержит управляемые сопротивле ния на МДП-транзисторах 1, 2 и 3 соответственно в первом, втором и третьем каналах, диоды 4, 5, 6, 7, 8 и 9, выполняющие функции вентилей, входные 10, 11 и 12 и выходные 13, 14 и 15 щины, устройство управления 16, трехстоковый МДП-транзистор 17, управляющие щины 18, 19 и 20 и общую щину 21. ил. 2 to со 00 ьо 1С 00