Электронный ключ Советский патент 1990 года по МПК H03K17/74 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано, в частности, в устройствах дискретного регулирования величины сопротивления нагрузки и системах цифровой автоматической регулировки усиления.

Цель изобретения - повышение надежности работы и стабильности сопротивления,ю

Не чертеже изображена схема устройства

Электронный ключ содержи г диодный мост 1,i выполненный на диодах 5 четыре резистора 6-9 два транзис- )$ тора 10 и 11 и пятый резистор 12.

Резистор 6, первая диагональ моста 1 и резистор 7 соединены последовательно, вторая диагональ моста 1 подключена к выходной шине 13, коллек- о тор транзистора 10 соединен с резистором 6 и через резистор 8 подключен к первой шине 14 питания, эмиттер подключен к второй шине 15 питания, а база соединена с коллектором тран- 25 зистора 11, эмиттер которого соединен с шиной 14, коллектор - с резистором 7 и через резистор 9 с шиной 15, а база - с шиной 16 управления. Резистор 12 может быть включен между первой вершиной-моста 1 и шиной 13. Вторая вершина моста 1 может быть подключена к общей шине или к источнику несущего информацию напряжения (не показан). i Ключ работает следующим образом, В исходном состоянии на шину 16 подается сигнал логической единицы, закрывающий транзистор 11. На коллекторе транзистора 11 устанавлива35

вается базовым током. На коллекторе транзистора 11 устанавливается потенциал, близкий к положительному потенциалу источника питания. Начинает протекать ток через резистор 7, открывая диоды 4 и 5. Транзистор 10 открывается базовым током, и на его коллекторе устанавливается потенциал, близкий к отрицательному потенциалу источника питания. При этом начинает протекать ток через резистор 6, открывая диоды 2 и 3.

Так как все диоды моста 1 открыты, то выходное сопротивление ключа равно дифференциальному сопротивлению одного диода, т.е. весьма мало. Таким образом, в одном из статических состояний ключ закрыт и имеет весьма большое выходное сопротивление относительно общей шины. В другом состоянии ключ открыт и имеет весьма малое сопротивление относительно общей шины. Изменяя номиналы резисторов 6 и 7, можно изменять ток через диоды, меняя их дифференциальное сопротивление. Для обеспечения стабильности сопротивления ключа последовательно с ним может быть включен резистор 12.

При необходимости подключения к выходной шине 13 не общей шины, как изображено на чертеже, а источника несущего информацию напряжения этот источник напряжения должен иметь весьма малое внутреннее сопротивление. Работа устройства при этом не изменяется.

Источник питания, подключенный к

ется высокий отрицательный потенциал, 4о шинам и 15, выполнен симметричным,

т.е. вырабатывает два одинаковых напряжения противоположной полярности относительно общей шины, резисторы 6 и 7 выбирают одного номинала, поэтому токи, протекающие через резисторы 6 и 7, одинаковы. Диоды моста 1 подбирают одинаковыми по параметрам, поэтому токи через плечи 3 4 и 2, 5 моста в любой момент во время и после переключения одинаковы, падения напряжения на всех четырех диодах моста также одинаковы. Кроме того, средняя точка плеча 3 4 связана с общей шиной. В результате быстротекущие и постоянно действующие перепады напряжения, которые могут возникнуть на выходной шине 13 в процессе и после переключения, минимизированы.

закрывающий, в свою очередь, транзистор 10 и через резистор 7 диоды 4 и 5. Таким образом, транзистор 10 закрывается и на его коллекторе устанавливается высокий положительный потенциал, закрывающий через резистор 6 диоды 2 и 3. Так как диоды 2 и 5 закрыты, то выход ключа (шина 13) обладает большим сопротивлением относительно общей шины. Все диоды моста 1 заперты напряжением питания и могут самопроизвольно открыться только в случае достижения напряжением на выходной шине 13 (поступающим со стороны управляемой ключом цепи) величины, превышающей одно из напряжений питания на шинах 14 и 15.

В момент поступления на шину 16 логического нуля транзистор 11 откры

5

5

вается базовым током. На коллекторе транзистора 11 устанавливается потенциал, близкий к положительному потенциалу источника питания. Начинает протекать ток через резистор 7, открывая диоды 4 и 5. Транзистор 10 открывается базовым током, и на его коллекторе устанавливается потенциал, близкий к отрицательному потенциалу источника питания. При этом начинает протекать ток через резистор 6, открывая диоды 2 и 3.

Так как все диоды моста 1 открыты, то выходное сопротивление ключа равно дифференциальному сопротивлению одного диода, т.е. весьма мало. Таким образом, в одном из статических состояний ключ закрыт и имеет весьма большое выходное сопротивление относительно общей шины. В другом состоянии ключ открыт и имеет весьма малое сопротивление относительно общей шины. Изменяя номиналы резисторов 6 и 7, можно изменять ток через диоды, меняя их дифференциальное сопротивление. Для обеспечения стабильности сопротивления ключа последовательно с ним может быть включен резистор 12.

При необходимости подключения к выходной шине 13 не общей шины, как изображено на чертеже, а источника несущего информацию напряжения этот источник напряжения должен иметь весьма малое внутреннее сопротивление. Работа устройства при этом не изменяется.

Источник питания, подключенный к

шинам и 15, выполнен симметричным,

т.е. вырабатывает два одинаковых напряжения противоположной полярности относительно общей шины, резисторы 6 и 7 выбирают одного номинала, поэтому токи, протекающие через резисторы 6 и 7, одинаковы. Диоды моста 1 подбирают одинаковыми по параметрам, поэтому токи через плечи 3 4 и 2, 5 моста в любой момент во время и после переключения одинаковы, падения напряжения на всех четырех диодах моста также одинаковы. Кроме того, средняя точка плеча 3 4 связана с общей шиной. В результате быстротекущие и постоянно действующие перепады напряжения, которые могут возникнуть на выходной шине 13 в процессе и после переключения, минимизированы.

Использование изоЬретения позволяет при незначительном усложнении схемы расширить не менее, чем на порядок, динамический диапазон управ- ляемых ключом сигналов и в несколько раз улучшить стабильность сопротивления ключа в открытом состоянии, за счет чего повышается надежность его работы.

Формула изобретения

1. Электронный ключ, содержащий диодный мост, два резистора, первый транзистор, база которого подключена к шине управления, а эмиттер - к первой шине питания, первый резистор первая диагональ диодного моста и второй резистор соединены последова- тельно, вторая диагональ диодного моста подключена к выходной шине,

отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, введены третий и четвертый резисторы и второй транзистор другого типа проводимости, база которого подключена к коллектору первого транзистора, коллектор второго транзистора соединен с первым резистором и через третий резистор подключен к первой шине питания, а эмиттер - к второй шине питания, коллектор первого транзистора соединен с вторым резистором и через четвертый резистор подключен к второй шине питания.

2. Ключ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности сопротивления, введен пятый резистор, который включен между вершиной диодного моста и выходной шиной.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано, в частности в устройствах дискретного регулирования величины сопротивления нагрузки и в системах цифровой автоматической регулировки усиления. Цель изобретения - повышение надежности работы и стабильности сопротивления, для достижения которой введены транзистор 10 и резисторы 8, 9, 12. Устройство содержит диодный мост 1, транзистор 11, резисторы 6 и 7, шины 14, 15 питания, шину 16 управления, выходную шину 13. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.