Пороговое устройство Советский патент 1989 года по МПК H03K5/24 

СП

9д

сл

со со

315065334

ределяют использование полевьос тран- значениясигналов включения и вызисторов как биполярных и как полевых ключенияканалов. 1 ил. структур, контролирующих пороговые

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля, устройствах анализа входного сигнала. Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности применения нескольких источников питания при многоканальном использовании и уменьшение КПД путем уменьшения потребляемой мощности стабилитрона. Пороговое устройство содержит тиристоры 1, 2 и 3, полевые транзисторы 4, 5 и 6, управляющие шины 7, 8 и 9, нагрузку 10, стабилитрон 11, управляющую шину 12, канальные резисторы 13, 14 и 15, первую группу вентилей 16, 17 и 18, шины 19, 20 и 21, вторую группу вентилей 22, 23 и 24, общую шину 25 источников питания каналов. При работе устройства пороговое напряжение одного и того же канала зависит как от первичного включения, так и от ранее включенного канала, величины управляющего напряжения, сопротивления вентелей 22, 23, 24 и других параметров. Величины пороговых значений каналов управляются посредством управляющих источников, которые определяют использование полевых транзисторов как биполярных и как полевых структур, контролирующих пороговые значения сигналов включения и выключения каналов. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля (устройствах анализа входных сигналов).

Цель изобретения - распшрение области применения путем обеспечения возможности применения нескольких источников питания при многоканальном использовании и уменьшении КГЦ1 за счет уменьшения потребляемой мощности стабилитрона.

На чертеже представлена принципиальная схема порогового устройства.

Пороговое устройство содержит тиристоры 1-3 и полевые транзисторы 4исток каждого из которых соединен с управляющим электродом соответствующего тиристора 1-3, катоды которых соединены между собой, причем затворы полевых транзисторов 4-6 подключены соответственно к управляющим шинам 7-9, а объединенные выводы тиристоров 1-3 соединены с первым выводом 10 нагрузки, причем анод стабилитрона 11 соединен с общей управляющей шиной 12 и подключен через канальные резисторы 13-15 к подложкам соответствующих полевых транзисторов 4-6, стоки каждого из которых подключены через первые вентили 16- 18 к анодам соответствующих тиристоров 1-3 и шинам 19-21 источников питания канала, подключеннь1М через вторые вентили 22-24 к катоду стабилитрона, а второй вывод нагрузки 10 . подключен к общей шине 25 источников питания каналов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на управляющие шины 7-9, относительно общей управляющей шины 12 подано напряжение управляющего источника, определяющее порог срабатывания каналов (при одинаковых первичных порогах срабатывания каналов управляющие шины 7-9 могут быть объединены и на объединенную шину относительно общей ши- Ны 12 подается управляющее напряжение, общее для всех каналов), Причем

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

увеличение отпирающего напряжения приводит к уменьшению порога срабатывания данного канала, так как изме нение управляющего напряжения приводит как к изменению величины начального тока полевого транзистора, так и его коэффициента усиления как биполярной структуры.

При возрастании напряжения источника питания на шинах 19-21 до порогового напряжения стабилитрона 11 ток управляющих электродов тиристоров 1-3 растет незначительно и за-- висит от сопротивления переходов сток-исток полевых (ВДП) транзисторов 4-6, определяемых управляюш;ими напряжениями.

При напряжении на шинах 19-21 более порогового напряжения стабилитрона 1 1 последний пробивается и по нему протекает ток по цепи: + шина 19 (20, 21), вентиль 22 (23, 24), стабилитрон 11, резистор 13 (14 15), переход подложка-исток полевого транзистора 4 (5, 6), управляющий электрод-катод тиристора 1 (2, 3), нагрузка 10 и - шина 25,

Увеличение данного тока приводит к увеличению тока полевого (ЩИ) транзистора 4 (5, 6) как биполярной полевой структуры, величина тока которой зависит от тока стабишитрона, напряжения на резисторе 13 (14, 15) коэффициента усиления полевого транзистора как биполярной и полевой структуры для данного канала. Уменьшение сопротивления полевого (МДП) транзистора как биполярной и полевой структуры данного канала приводит к увеличению суммарного отпирающего тока тиристора на величину тока, протекающего по цепи: + шина 19 (20, 21), диод 16 (17, 18), сток-исток полевого транзистора 4 (5, 6), управляющий электрод-катод тиристора 1 (2, 3), нагрузка 10 и - шина 25 Поэтому при прочих равных условиях первым включается тот канал, пороговое напряжение которого наименьшее. При вк.пючении данного канала

ток нагрузки протскаег

цепи:

51

шнна 19 (20, 21), диод 16 (17, 18), анод-катод тиристора 1 (2, 3), нагрузка 10 и - шина 25, Напряжение на нагрузз е становится близким к напряжению источника питания данного канала (за вычетом падения напряжения на диоде 3( А,5) и тиристоре 1 (2, 3)).

Включение последующих каналов те- перь зависит от порогового напряжения включения данного канала и величины напряжения на нагрузке от пер вог о канала.

При напряжении источника питания при прочих равных условиях более пробивного напряжения стабилитрона и напряжения на нагрузке, например рав ного пороговому значению первого канала, стабилитрон пробивается, по цепи: + шина 20 (21), вентиль 23 (24), стабилитрон 11, по;цтожка-исток тиристора 2 (3), нагрузка 10 и - шина 25, протекает ток. При токе управляющего электрода тиристора суммарном, достаточном для включения, включается следую1чкй канал, например, второй. При включении второго канала, пороговог напряжение которого больше напряжения на нагрузке от предыдущего канала на величину порог ового (первичного) напряжения последующего канала (включаемого), 11осле вютюч чия последую(цего ка-- :1ала предыд тций канал самовЕЛклю- чается, так как напряжение на катоде тиристора предыдущего канала становится более положительным, чем на аноде.

Последующее включение выключен- ного канала происходит при пороговом напряжении, величина которого на величину первичного порогового напряжения данного канала вьшш, чем напряжение на нагрузке от включен- ного канала.

Пр;1 величинах напряжений источников питания, при которых ток нагрузки меньше тока удержания для тиристора включенного канала, все

336

каналы выключаются и нагрузка отключается от источников питания. Последующее включение одного из каналов происходит при первичном пороговом напряжении для включаемого канала.

Таким образом, пороговое напряжение одного и того же канала зависит как от первичного включения, так и от ранее включенного канала (его напряжения на нагрузке), величины управляющего напряжения, сопротивления вентиля 22-24 и др. параметров, величины же пороговых значений каналов управляются управляющими источниками, определяющих использование полевых транзисторов как биполярных и как полевых структур, определяющих пороговые включающие и выключающие значения каналов.

Формула изобретения

Пороговое устройство, содержащее стабилитрон и в каждом канале тиристор и полевой транзистор, исток которого подключен к управляющему электроду тиристора, затвор - к управляющим шинам, а катоды тиристоров всех каналов объединены, и нагрузку, о т- ли чающееся тем, что, с делью расширения области применения, в каждый канал введены первый и второй вентили и резистор, одноименные выводы первых вентилей всех каналов объединены и подключены к первому выводу стабилитрона, второй вывод которого подключен к общей управляющей шине и через резисторы каналов к подложкам полевых транзисторов все каналов, сток каждого полевого транзистора подключен к первому выводу соответствующего второго вентиля, второй вывод которого подключен к вторым выводам соответствующих первого вентиля и тиристора и шине источника питания канала, а объединенные выводы тиристоров подключены к общей шине источников питания через нагрузку.