Полупроводниковый ключ Советский патент 1988 года по МПК H03K17/60 

Э

ро со

Изобретение относится к импульсной технике.и может быть использовано в оконечных устройствах автоматики. Цель изобретения - повышение надежности полупроводникового ключа за .счет устранения аварийных режимов работы элементов при переключениях. При поступлении входного импульса, отпирающего транзистор 1, одновременно с выключением транзистора 2 происходит заряд конденсатора 9. При выключении транзистора 1 включается транзистор 3, шунтирующий резистор 8. Только После этого в базу транзистора 2 поступает увеличенный базовый ток, отпирающий его. Выключение транзистора 2 осуществляется при оптимальном токе базы, который определяется суммарным сопротивлением резисторов 6 и 8, в результате чего устраняются аварийные режимы работы транзисторов при переключении, 1 ил. &

10

15

11422390

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова- но в оконечных устройствах автоматики.

Цель изобретения - повьпиение на- дежности полупроводникового ключа за счет устранения аварийных режимов работы элементов при переключениях.

На чертеже представлена схема полупроводникового ключа.

Полупроводниковый содержит первый 1, второй 2 и третий 3 транзисторы, первый 4 и второй 5 диоды, первый 6, второй 7 и третий 8 резисторы, конденсатор 9, причем база первого транзистора 1 подключена к входной шине 10, эмиттер - к общей шине 1 1 , а коллектор соединен с первым выводом первого резистора 6, базой второго транзистора 2 и одним выводом первого диода 4, другой вывод которого подключен к выходной шине 1 2 и эмиттеру второго транзистора 2, коллектор которого соединен с шиной 13 питания, первый вывод конденсатора 9 подключен к первому выводу второго диода 5, первому выводу второго резистора 7 и базе третьего транзистора 3, коллектор которого соединен с шиной 13 , питания и одним выводом третьего резистора 8, другой вывод которого подключен к эмиттеру третьего транзистора 3, второму выводу второго резистора 7, вт орому выводу второго диода 5 и второму выводу первого резистора 6, первый вывод которого соединен с вторым выводом конденсатора 9.,

Полупроводниковый ключ работает следующим образом.

При подаче на ключ напряжения питания и отсутствии входньгх импульсов транзистор 1 закрыт. Транзистор 2 открыт, так как его база имеет более положительный потенциал, чем эмиттер. 45

н к и н ж з т к к з т сч ал с т

т ст ци кр но ни ом ни з

20

25

30

40

во ны ре че

Транзистор 3 закрыт, так как потенциал его базы равен потенциалу эмиттер, за счет включения резистора 7 и отсутствия связи базы по постоянному току с другими точками. В исходном состоянии транзистор 2 вьшол- няет функции эмиттерного повторителя и имеет низкоомный выход, а на транзисторе 1 собран ключ с общим змиттером. Причем сопротивление перехода коллектор - эмиттер открытого транзистора 2 шунтирует сопротивление коллекторной нагрузки транзистора 1, так как последнее значитель0

5

но больше по величине сопротивления перехода открытого транзистора 2. Транзистор 3 закрыт и не влияет на сопротивление коллекторной нагрузки.

С приходом на вход кдюча импульса положительной полярности транзистор 1 ключа открывается, потенциал на его коллекторе становится близким к нулю, при этом потенциал на базе и эмиттере транзистора 2 тоже близок к нулю, что приводит к закрыванию транзистора 2. Транзистор 3 также закрыт за счет прохождения тока заряда конденсатора 9 от шины 13 питания по цепи; резистор 8, диод 5, конденсатор 9, коллектор транзистора 1, общая шина 11. На время заряда конденсатора 9 потенциал базы транзистора 3 более отрицателен, чем потенциал его эмиттера (на 0,7 В), за счет протекания тока через диод 5. После заряда конденсатора 9 потенци-- алы базы и эмиттера транзистора 3 становятся равными. Транзистор 3 остается закрытым.

Процесс формирования заднего фронта наступает после окончания воздействия входного импульса. Транзистор 1 закрывается, положительньй потенциал его коллектора возрастает и открывается транзистор 2. Одновремен- но начинает разряжаться конденсатор 9 через базу транзистора 3. Последний открывается и шунтирует высоко- омньш третий резистор 8. Сопротивление в Коллекторной цепи транзист.ора 1 резко падает, что уменьшает время заднего фронта в 1,5-2 раза.

0

5

0

Надежность предлагаемого полупроводникового ключа вьше, чем у известных, за счет устранения аварийных режимов работы элементов при переключениях.

0

5

Формула изобретения

Полупроводниковьш ключ, содержащий первый и второй транзисторы, первый и второй диоды, первый резистор и конденсатор, база первого транзистора подключена к входной шине, эмиттер - к общей шине, а коллектор соединен с первым выводом первого резистора, базой второго, транзистора и одним выводом первого диода, другой вывод которого подключен к выходной шине и эмиттеру второго транзистора, коллектор которого сЪеди3 U22390

нен с шиной питания, первый выводзистора, коллектор которого подклю- конденсатора подключен к первому вы-чен к шине питания и одному выводу воду второго диода, отличаю-третьего резистора,, другой вывод щ и и с я тем, что, с целью повы-. которого соединен с эмиттером третье- шения надежности, введены третийго транзистора, вторым выводом вто- транзистор, второй и третий резисто-рого резистора, вторым выводом вторы, причем первый вывод конденсато-рого диода и вторым выводом первого ра соединен с первым выводом второ-резистора, первый вывод которого под- го резистора и базой третьего тран- Q ключен к второму выводу конденсатора.