Ключ на МДП-транзисторе Советский патент 1990 года по МПК H03K17/687 

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в качестве силового ключа при коммутации переменных сигналов.

Целью изобретения является повыше-, кие линейности передачи ключа за счет, обеспечения постоянного управляющего напряжения затвор-исток МДП-транзис- тора ключа, равного напряжению пробоя стабилитрона, который используется в режиме пробоя.

Цель достигается путем использования диодно-резистивной цепи смещения точки подключения анода стабилитрона и использования резистивного делителя напряжения в цепи управления затвором МДП-транзистора,

На чертеже приведена принципиальная схема ключа.

, . Устройство содержит ЩП-транзистор J, первый 2 и, второй 3 диоды, стабилитрон 4, разделительный диод 5, первый 6, второй 7 к третий 8 резисторы, устройство 9 управления, состоящее из биполярного транзистора 10, нагрузочного резистора JJ и согласующего каскада J2. .

Входная шина 13 устройства подклю- .чена к катоду первого диода 2 и первому токовому электроду ЩП-транзисто- ра, а выходная пшна 14 устройства подключена к катоду второго диода З и к второму токовому электроду МДП-транзистора 1. Между входной 13 и выходной 14 шинами устройства последова- ,

Ci

СП

со

тельно включены второй 7 и третий 8 резисторы, общая точка которых соединена с анодом стабилитрона 4, анодами первого 2 и второго 3 диодов, подложкой ВДП-транзистора и первым вьшодом первого резистора 6, второй вывод которого подключен к объединенным мезкду собой катодам стабилитрона 4, разде,- лительного диода 5 и затвору МДП-тран-)о зистора 1. Анод разделительного диода 5 подключен к выходной клемме 15 ройства 9 управления, которая является общей точкой соединения нагрузочного резистора 11 и биполярного тран- J5 зистора 10, которые включены последовательно между первой 16 и второй 17 шинами питания. База биполярного транзистора является управляющей клеммой

18устройства, которая через согласую-2о щий каскад 12 связана с входом 19 управления устройства.

Ключ на МДП-транзисторе функционирует следующим образом,

В открытом состоянии ключа с входа 25

19управления устройства через согласующий каскад 12 на управляющую клемму 18 устройства подается потенциал, запирающий биполярный транзистор 10. Положительный потенциал от второй ши- n ны питания 17 устройства через нагру- зочньш резистор 11 и разделительный диод 5 подается на затвор ВДП-тран- бистора . Наименьший из потенциалов бходной 13 или выходной 14 шин устрой-, Ства через соответствующие параллельно соединенные первый диод 2 и второй резистор 7 или второй диод 3 и третий резистор 8 передается на подложку ВДП-транзистора и анод стабилитрона AQ

Напряжение на второй щине питания 17 выбирается таким, чтобы при макси- мальном коммутируемом напряжении на ззходной щиНе 13 устройства происходил пробой стабилитрона 4, Тогда при любом з Значении коммутируемого напряжения уп- равляющее напряжение затвор - исток П-транзистора 1 будет постоянным и- примерно равным падению напряжения на стабилитроне 4, что обеспечивает постоянное сопротивление ключа в открытом состоянии.

50

На нагрузочном: резисторе 11 уст- 10йства 9 управления падает изл щпек уп5авлдюШ)его напряжения, второй ши.ны, , питания П за счет тока, протекеюп его- в управляющей цепи от выходной к;л91 кы 15 устройства управление 9 через

-)о ; J5 2о

25

n , AQ

з

0

разделительный диод 5, стабилитрон 4 и один из диодов 2 или 3.

Величины сопротивления второго 7 и третьего 8 резисторов выбираются достаточно большими, чтобы токи, протекающие через них, не оказьшали существенного влияния на напряжение на нагрузке,подключаемой к выходной шине 14 устройства. Эти резисторы служат только для передачи потенциала стока или истока МДП-тр§нзистора на анод стабилитрона 5 и подложку МДП-транзИс- тора 1, что дополнительно noBbmiasT линейность сопротивления МДП-транзистора в открытом состоянии.

в закрытом состоянии ключа биполярный транзистор 10 устройства управле-,. ния 9 открыт, и напряжение на выходной клемме 15 устройства управления близко по величине к напряжению на : первой щине питания 16 устройства, которое выбирается меньшим, чем минимальное коммутируемое напряжение. Поэтому разделительный диод 5 будет закрыт, и затвор МДП-транзистора 1 через первый резистор 6, один из диодов 2 или 3 приобретает потенциал стока или истока МДП-транзистора, в зависимости от того, какой из них имеет более отрицательное значение. Величина первого резистора 6 выбирается достаточно большой, с тем, чтобы ток через него и подложку МДП-транзистора был мал по сравнению с током канала ВДП-транзистора в открытом,состоянии. Таким образом, в закрытом состоянии ключа напряжение затвор - исток ВДП-транзистора близко к нулю и ток через него не протекает,

,

Формула изобретения

Ключ на МДП-транзисторе, содержащий МДП-транзистор, первый и второй диоды, стабилитрон, разделительный диод, первый резистор и устройство уп- равления, выполненное на биполярном транзисторе, коллектор, эмиттер и база которого подключены соответственно к выходной клемме устройства управления, первой шине-питания и управляющей клемме ключа, входная шина KJTO4a подключена к первому токовому электроду МДП-транзистора и катоду первого диода, выходная шина ключа подключена к второму токовому электроду ВДП-тран-. зистора и катоду второго диода, аноды первого и второго диодов объединены и соединены с анодом стабилитрона, а

подлож1 ой через ,первь1й резистор, о т- ди,,йс я тем, что, с целью повьццёнид линейности лередачи ключа, в .него введены, второй и третий резис- jTopbt, включенные последовательно между входной и выходной шинами ключа, а в устройство управления ключом введен :нагрузочный резистор, включенный меж

ра и второй шиной питания, общая тоФ- ка второго и третьего резисторов соединена с анодом стабилитрона и с подложкой МДП-транзистора, затвор которого соединен с катодами стабилитронй и разделительного диода, анод которого подключен к выходной клемме устройства, управления.

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в качестве силового ключа для коммутации переменных сигналов. Цель изобретения - повышение линейности передачи ключа. Это достигается путем использования диоднорезистивной цепи смещения точки подключения анода стабилитрона и использования резистивного делителя напряжения в цепи управления затвором МДП-транзистора. За счет обеспечения постоянного управляющего напряжения затвор-исток МДП-транзистора 1, равного напряжению пробоя стабилитрона 4, который используется в режиме пробоя, сопротивление открытого МДП-транзистора 1 сохраняется постоянным и независящим от величины входного сигнала, чем и обеспечивается линейность передачи ключа. Ключ содержит также диоды 2,3 и 5, три резистора 6-8 и устройство 9 управления. 1 ил.

Редактор У},Цкткила

Состзвйтедь Д.Лементуев Техред М.Ходанич

Заказ 3745Тираж 667 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор О. Кравцова

..