Двухпозиционный переключатель Советский патент 1988 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано, например, в импульсных усилителях мощности, преоб- разователях частоты.

Целью изобретения -является расширение частотного диапазона.

На чертеже представлена принци- пиапьная электрическая схема предла- гаемого устройства.

Устройство содержит выходные транзисторы 1 и 2, трансформатор 3 с первичнойJ имеющей средний вывод, и двумя вторичными обмотками 4, 5 и 6 соответствецно, шины источника 7 питания и два канала управления выходными транзисторами 1 и 2. Каждый канал управления содержит два транзистора 8 и 9, формирователь 10 импульса, элемент НЕ 11, управля- усилитель 12, преобразователь 13 высокочастотного сигнала в низкочастотный, два диода 14 и 15, три резистора 16-18 и конденсатор 19, Кроме того, устройство содержит пара фазные шины высокочастотного генератора 20J элемент НЕ 21, шину 22 уп- разления, первую входную, выходную и вторую входную шины 23-25 соотве:т ственно. Каждый преобразователь 13 содержит три входа, две пары выходов и выполнен на двз хтактном транзисторном усилителе 26, высокочастотном трансформаторе с первичной и двумя вторичными обмотками 27, 28 и 29, подключенными через выпрямители 30 и 31 к вьгх:одам,о

Управляемый усилитель 12 выполнен на транзисторах 32 и 33 и своим вхо

дом подключен к шине 22 управления

и через элемент НЕ - к входному выводу формирователя 10 импульса.

Управляемый усилитель включен меду шиной источника 7 питания и третьим входом преобразователя 13, первые два входа которого соединены с парафазными шинами высокочастотного генератора. Первая пара выходов преобразователя 13 подключена к кол- лекторно-эмиттерному переходу тран- зистора 8 своего канала управления, вторая пара - к эмиттер-базовой цепи транзистора 8 противоположного канала управления. Средний вывод резис- тора 16э зашунтированного конденса- тором 19 через диод 14, соединен с коллектором соответствующего выходного транзистора 1 (2).

5 0 5

0

5

0

Двухпозиционный переключатель работает следующим образом.

Исходное состояние переключателя характеризуется отсутствием управляющего сигнала положительной полярности на шине 22 управления, а на вход двухтактного усилителя 26 преобразователя 13 (первого и второго каналов) непрерывно поступает высокочастотное переменное напряжение с выхода высокочастотного генератора 20. При этом выходной транзистор 1 первого канала закрыт, а во втором канале выходной транзистор 2 открыт. Таким образом, на выходной шине 24 относительно первой входной шины 23 появляется выходное напряжение отрицательной полярности.

При поступлении на шину 22 управления управляющего сигнала положительной полярности транзисторы 32 и 33 открываются, напряжение источника 7 питания поступает на средний вывод первичной обмотки 27 высокочастотного трансформатора, на обмотках которого появляется переменное напряжение в виде пачки высокочастотных колебаний, начало пачки совпадает с передним фронтом управляющего сигнала;, а конец совпадает со спадом управляющего сигнала. Эта пачка высокочастотных переменных колебаний преобразуется выпрямителями 30 и 31 в прямоугольный импульс,

На первом (с выхода выпрямителя

30)и втором (с выхода выпрямителя

31)выходах преобразователя 13 появ ляются импульсы напряжений с временными параметрами управляющего сигнала, С первого выхода импульс поступает на базу выходного транзистора

1 через конденсатор 19,, транзистор t открывается зарядным током этого конденсатора. После заряда конденсатора 19 ток базы ограничивается резистором 16 и диодом 14, который поддерживает транзистор 1 в ненасыщенном режиме, В открытом состоянии транзистор 1 будет находиться до тех пор, пока есть управляющий сигнал,

С второй пары выходов преобразователя 13 импульс поступает на базу блокирующего транзистора 8 второго жанапа через резистор 18 этого кана- этом транзистор 8 находится в открытом состоянии и блокирует

вход выходного транзистора 2 второго канала.

В момент, когда управляющий сигнал снимается, транзисторы 32 и 33 закрываются, со среднего вывода первичной обмотки 27 высокочастотного трансформатора отключается напряжение, В этот момент на вторичных обмотках 28 и 29 напряжение должно упасть до нуля, но это не происходит так как после отключения импульсного напряжения с первичной обмотки 27, сердечник высокочастотного трансформатора за счет накоплений магнитной энергии продолжает перемагничиваться с постепенным затуханием, на вторичных обмотках 28 и 29 напряжение постоянно уменьшается до нуля по этому же закону.

Для ускорения последствий этого явления при формировании спада выходного импульса первая пара выходов преобразователя 13 блокируется транзистором 8, который включается инпуль-25 которого соединен с второй входной

В результате получим импульс напряжения на выходной шине 24-относительно первой входной шины 23.

Таким образом, преобразование управляющего сигнала любой длительное-- ти от единиц микросекунд до бесконечности и частотой от сотни килогерц до долей герца в пачку высокочастот- ньпс колебаний с последующим преобразованием этой пачки в импульс с длительностью, равной управляющему сигналу, позволило расширить частотный диапазон предлагаемого двухпози- ционного переключателя.

Формула изобретения

Двухпозиционный переключатель, 2Q содержащий два выходных транзистора, коллектор первого из которых соеди- нен с первой входной шиной, эмиттер с выходной шиной и коллектором второго выходного транзистора, эмиттер

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано, например, в импульсных усилителях мощности. Цель изобретения - расширение частотного диапазона. Двухпозидионный переключатель содержит выходные транзисторы 1, 2, трансформатор 3, два канала управления, каждый из которых содержит транзисторы 8j 9, формирователь импульса 10, элемент НЕ f1, управляемый усилитель 12, преобразователь 13 высокочастотного сигнала в низкочастотный. Кроме того, устройство содержит парафазные шины высокочастотного генератора 20, элемент НЕ 21, шину управления 22, входные и выходную шины 23, 25 и 24 соответственно. Каждый преобразователь 13 выполнен на двухтактном транзисторном усилителе 26 с трансформаторным выходом на выпрямители 30j 31. Преобразование управляющего сигнала любой длительности в пачку высокочастотных колебаний с последующим преобразованием этой пачки в импульс с длительностью, равной управляющему сигналу, позволяет расширить частотный диапазон устройства. 1 ил. о/ W со -s со 1К

сом, поступающим с второй пары выходов преобразователя 13 второго канала через резистор 18 на базу этого транзистора.

Одновременно на выходе элемента НЕ 11 появляется положительный перепад напряжения, на выходе формирователя 10 импульса появляется положительной полярности импульс, который открывает транзистор 9 импульсом тока в базе. В первичной обмотке 4 трансформатора 3 появляется импульс тока, в обмотке 5 появляется отрицательный импульс, который через диод 15 поступает на базу транзистора t и своим действием формирует запирание выходного транзистора 1 (конденсатор 19 в этот момент оказывается заряженным напряжением той же полярности, что и импульс на аноде диода 15, поэтому вся энергия импульса расходуется, в начальный момент на формирование запирания).

Выходной транзистор 1 закрывается одновременно в этот момент времени открывается выходной транзистор 2 другого канала, так как вторичная обмотка 6 трансформатора 3 подключена в противофазе относительно вторичной обмотки 5, а на вторую половину первичной обмотки 4 поступает импуль коллекторного тока транзистора 9, управляющего логическим элементом НЕ 11 второго канала.

0

5

0

шиной, трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, первый вывод каждой из которых соединен с эмиттером соответствующего выходного транзистора, шина управления и два канала управления, каждый из которых выполнен на двух транзисторах, двух диодах, трех резисторах, формирователе импульсов, коллектор каждого выходного транзистора соединен с катодом первого диода соответствующего канала управления, база - с первым выводом первого резистора и анодом второго диода, катод которого подключен к втором выводу соответствующей вторичной обмотки трансформатора, выход формирователя импульсов соединен с базой первого транзистора и шиной источника питания о т л и- ч а ю ш, и и с я тем, что, с целью расширения частного диапазона, введены элемент НЕ, парафазные шины высокочастотного генератора, в каждый канал управления элемент НЕ, конденсатор, преобразователь высокочастотного сигнала в низкочастотный с тремя входами и двумя парами выходов, управляемый усилитель, а первичная обмотка Трансформатора выполнена со средним выводом, причем два входа преобразователя высокочастотного сигнала в низкочастотньй каждого канала управления подключены к парафазным шинам высокочастотного

5

0

генератора, третий вход через управляемый -усилитель соединен с первой шиной источника питания и средним вьгеодом первичной обмотки трансформатора, крайние вьшоды которой соединены с коллекторами первых транзид- торов соответствующих каналов управления, эмиттеры которых соединены с Bfbpo шиной источника питания и первым входным выводом формирователя импульса, второй входной вывод которого подключен к выходу элемента НЕ своего канала, вход которого соединен с входом управляемого усилителя, которьй в первом канале управления соединен с шиной управления, которая через элемент НЕ подключена к входу управляемого усилителя второго канала, первая пара выходов преобразователя высокочастотного сигнала в низкочастотный подключена к коллек- торно-эмиттерному nepexof второго

транзистора своего канала управления, вторая пара выходов через второй резистор - в эмиттер-базовую цепь второго транзистора другого канала управления, эмиттер второго транзистора каждого канала управления соединен с эмиттером соответствующего выходного транзистора, коллектор через третий резистор, зашунтированный конденсатором, - с его базой, анод первого диода соединен со средним выводом третьего резистора, а второй вывод первого резистора соединен с первым выводом соответствзтощей вторичной обмотки трансформатора.