Транзисторный ключ Советский патент 1988 года по МПК H03K17/60 

/20

б

(/)

С

114

Изобретение относится к импульсной texHHKe и может быть использовано $ различных устройствах автоматики, i Цель изобретения - расширение функцион-альньгх возможностей и упро- дение транзисторного ключа за счет обеспечения работы транзисторного ключа в широтно-импульсном режиме при любом характере нагрузки-и умень- щения количества элементов.

На чертеже представлена схема транзисторного ключа, i Транзисторный ключ содержит пер- |вый 1 и второй 2 транзисторы разно- го типа проводимости, диод 3, три резистора 4-6 и двухполюсник 7, вы- полненный, например, на резисторе 8, эмиттер первого транзистора 1 под- ;Ключен к шине 9 питания и одному выводу первого резистора 4, другой ;вывод которого соединен с базой пер- ;вого транзи,стора 1, коллектор которо- :го подключен к выходной шине 10, база второго транзистора 2 соедине- на с первыми выводами второго резис- тора 5 и диода 3, эмиттер второго транзистора 2 через двухполюсник 7 подключен к общей шине 11, первый вывод третьего резистора 6 соединен с входной шиной 12, второй вывод второго резистора 5 подключен к первому выводу третьего резистора 6, второй вывод которого соединен с эмиттером второго транзистора 2, коллектор которого подключен к базе пер вого транзистора 1, второй вывод диода -3 соединен с выходной шиной 10, один вывод нагрузки 13 подключен к выходной шине 10, а другой - к общей шине 11. Двухполюсник 7 может быть выполнен по схеме замещения нагрузки 13, причем соотношение между действительными частями импедансов двухполюсника 7 и нагрузки 13 такое же, как и между их мнимыми частями. .

Транзисторньй ключ работает следующим образом.

При отсутствии управляющего напряжения на входной шине 12 транзисторы 1 и 2 закрыты. Когда на входную шину 12 подается управляющее напряжение, начинает протекать ток по цепям, образованным последовательным соединением соответственно резистора: ,6;. двухполюсника 7, выполненного, напри мер, на резисторе 8 при активной нагрузке 13, а-также резистора 5 и диода 3, при этом начальное падение напряжения на резисторе 8 и нагруз

Q

п 5 5 0 5

0 5 -

0

12

ке 13 незначительно и его можно принять С 0.

За счет падения напряжения на диоде 3 и нагрузке 13 на базу транзистора 2 подается отпирающее напряжение, и транзистор входит в линейный режим, работая по схеме эмиттер- ного повторителя. Ток приоткрытого транзистора 2 протекает через база- эмиттерный переход транзистора 1 и вызывает его отпирание. Коллекторный ток транзистора 1 течет через нагрузку 13, увеличивая на ней, а следовательно, и на базе транзистора 2 падение напряжения и обеспечивая, таким образом, положительную обратную связь по напряжению. Транзистор 2, а следовательно, и транзистор 1 еще больше открываются. Происходит лавинообразный процесс Увеличения тока транзистора 2 и насьпцения транзистора 1. Максимальное значение коллек Торного тока транзистора 2 определяется величиной необходимого базового тока транзистора 1 для обеспечения его насыщенного режима работы.

Для получения лавинообразного отпирания транзистора 1 необходимо, чтобы коэффициент положительной об ратной связи транзисторного ключа был больше единицы.

При возникновении короткого заг)-- кания в цепи нагрузки 13 транзистор 1 выходит и з насьпцения, В этом случае коэффициент положительной обратной связи становится меньше единицы и ток через транзистор 1 падает до нуля. После устранения короткого замыкания происходит самовосстановление открытого состояния транзистор- ного ключа аналогично указанному.

Резистором 6 обеспечивается ограничение тока через транзистор 1 при коротком замыкании в нагрузке 13. Равенство отношений между действительными частями импедансов нагрузки 13 и двухполюсника 7 и мнимыми обеспечивает идентичность изменения напряжений на двухполюснике 7 и нагрузке 13 для работы транзисторного ключа в режиме щиротно-импульсной модуляции .

Функциональные возможности предлагаемого транзисторного ключа выше чем у известных, за счет обеспечение работы транзисторного ключа в широт- но-импульсном режиме при любом характере нагрузки.

31

Предлагаемый транзисторный ключ проще за счет уменьшения количества элементов.

Формула из обре.тения

1. Транзисторный ключ, содержащий первый и второй транзисторы разного типа проводимости, диод, три ре зистора и двухполюсник, эмиттер первого транзистора подключен к шине питания и одному вьшоду первого резистора, другой вывод которого соединен с базой первого транзистора, коллектор которого подключен к выходной шине, база второго транзистора соединена с первыми вьгеодами второго резистора и диода, эмиттер второго транзистора через двухполюсник подключен к общей шине, первый вы22391

вод третьего резистора соединен с входной шиной, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения, второй вывод второго резистора подключен к первому вьшоду третьего резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером второго транзистора, коллектор которого подключен к базе первого транзистора, второй вывод диода соединен с выходной шиной.

10

2. Ключ по п. 1, отличающийся тем, что двухполюсник выполнен по схеме замещения нагрузки, причем соотношение между действительными частями импедансов двухполюсника и нагрузки такое же, как и между их мнимыми частями.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в оконечных устройствах автоматики. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение транзисторного ключа. Введение новых связей, характеризующих подключение резисторов 5,6 и диода 3, обеспечивает возникновение положительной обратной связи по напряжению при включении ключа. Равенство отношений между действительными и мнимыми частями импедансов нагрузки 13 и двухполюсника 7 позволяет получить идентичное iTsMeHeHHe напряжений на двухполюснике 7 и нагрузке 13 при работе транзисторного ключа в режиме широт- но-импульсной модуляции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.