Высоковольтный ключ Советский патент 1987 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации высокого напряжения, например, в модуляторах импульсных передатчиков.

Цель изобретения - повышение быстродействия за счет уменьшения времени переключения транзисторов.

На чертеже представлена схема высоковольтного ключа.

Высоковольтный ключ содержит три транзистора 1-3, шесть диодов 4-9, семь резисторов 10-16, конденсатор 17, первый 18 и второй 19 источники питания, причем эмиттер первого транзистора 1 подключен к первым выводам первого диода 4 и первого резистора 10, вторые выводы которых соединены с первой входной шиной 20 и базой первого транзистора 1, коллектор которого подключен к первому выводу второго резистора 11 и одному выводу конденсатора 17, другой вывод которого соединен с эмиттером второго транзистора 2 и через второй диод 5 и третий резистор 12, которые включены параллельно, с базой второго транзистора 2, эмиттер третьего транзистора 3 подключен к первым выводам третьего диода 6 и четвертого резистора 3, вторые выводы которых соединены с базой третьего транзистора 3, коллектор которого через пятый резистор 14 подключен к второму выводу второго резистора 11 и к первой шине первого источника 18 питания, вторая илина которого соединена с общей шиной 21, одна шина второго источника 19 подключена к обш,ей шине 21, а другая шина через нагрузку 22 соединена с коллектором второго транзистора 2 и одним выводом четвертого диода 7, другой вывод которого подключен к нервой шине первого источника 18 питания, эмиттер второго транзистора 2 через шестой резистор 15 соединен с эмиттером третьего транзистора 3 и одним выводом пятого диода 8, другой вывод которого подключен к обшей шине 21, базе второго транзистора 2 и через шестой диод 9 и седьмой резистор 16, которые соединены параллельно, к эмиттеру первого транзистора 1, база третьего транзистора 3 соединена с второй входной шиной 23.

Высоковольтный ключ работает следую- шим образом.

В исходном состоянии все транзисторы 1-3 заперты. Напряжение на коллекторах транзисторов 1 и 3 равно напряжению первого источника 18 питания, а на коллекторе транзистора 2 - напряжению второго источника 19 питания. Напряжение первого источника 18 питания может быть выбрано значительно меньше, чем напряжение ESTO- рого источника 19 питания, и транзисторы 1 и 3 могут быть низковольтными, а значит, и более высокочастотными. При подаче на первую входную шину 20 положительного импульса транзистор 1 открывается. Благодаря наличию седьмого резистора 16 и тому, что база транзистора 2 соединена с обшей шиной 21, транзистор 1 во время действия импульса запуска остается в активной

области и не насышается, что обеспечивает малое время его выключения. После открытия транзистора 1 открывается транзистор 2. включенный по схеме ОБ. Наличие диода 7 позволяет зафиксировать напряжение на

Q коллекторе открытого транзистора 2 на уровне напряжения, примерно равного напряжению первого источника 18 питания. Благодаря этому транзистор 2 также находится в активной области, и время его включения мало.

5 Таким образом, время включения высоковольтного ключа опеределяется временем включения высокочастотного транзистора 1 и высоковольтного транзистора 2, включенного по схеме ОБ. В результате этого время

Q включения оказывается малым.

По окончании положительного импульса запуска на нервой входной шине 20 формируется отрицательный импульс и одновременно с ним на второй входной шине 23 положительный импульс сброса. Отрицатель5 ный импульс на входной шине 20 ускоряет выключение транзистора 1, создавая ток базы противоположной полярности.

Положительный импульс сброса открывает транзистор 3 и обеспечивает ускорение выключения транзистора 2 по цепи: первая шина первого источника 18 питания, пятый резистор 14, открытый транзистор 3, шестой резистор 15, переход эмиттер-база второго транзистора 2, общая шина 21.

По окончании положительного импульса

r сброса на второй входной шине 23 формируется отрицательный импульс, аналогичный отрицательному импульсу на первой входной шине 20, служащий для ускорения выключения транзистора 3.

Быстродействие предлагаемого высоковольтного ключа выше, чем у известных, за счет уменьшения времени переключения транзисторов.

0

0

Формула изобретения

Высоковольтный ключ, содержащ; Й три транзистора, шесть диодов, семь резисторов, конденсатор и первый источник питания, эмиттер первого транзистора подключен к первым выводам первого диода и первого ре- зистора, вторые выводы которых соединены с первой входной шиной и базой первого транзистора, коллектор которого подключен к первому выводу второго резистора и одному выводу конденсатора, другой вывод которого соединен с эмиттером второго транзистора и через второй диод и третий резистор, которые включены параллельно, с базой второго транзистора, эмиттер третьего транзистора подключен к первым выводам

третьего диода и четвертого резистора, вторые выводы которых соединены с базой третьего транзистора, коллектор которого через пятый резистор подключен к второму выводу второго резистора и к первой шине первого источника питания, вторая шина которого соединена с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введен второй источник питания, одна шина которого подключена к обшей шине, а другая шина через нагрузку соединена с коллектором второго транзистора и одним выводом четвертого диода, другой вывод которого подключен к первой шине первого источника питания, эмиттер второго транзистора через шестой резистор соединен с эмиттером третьего транзистора и одним выводом пятого диода, другой вывод которого подключен к обш,ей шине, базе второго транзистора и через шестой диод и седьмой резистор, которые соединены параллельно, к

эмиттеру первого транзистора, база третьего транзистора соединена с второй входной шиной.

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано для коммутации высокого напряжения, например в модуляторах импульсных передатчиков. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство содержит транзисторы 1-3, диоды 4-6, резисторы 10-14, конденсатор 17, источник 18 питания. В устройство введены второй источник 19 питания, диоды 7-9, резисторы 15, 16. На чертеже также показаны первая входная шина 20, общая шина 21, нагрузка 22, вторая входная шина 23. Введение новых элементов с новыми взаимосвязями позволяет уменьшить время переключения транзисторов, за счет чего и достигается цель. 1 ил. (Л со tsD Ю 4 СЛ СП