Коммутатор Советский патент 1991 года по МПК H03K17/56 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации сигналов постоянного и переменного токов.

Цель изобретения - повышение надежности коммутатора за счет устранения аварийных ситуаций, возникающих из-за наличия смещения нуля операционных усилителей.

На чертеже представлена схема коммутатора.

Коммутатор содержит первый и второй операционные усилители 1,2, четыре диода 3...6, парафазный инвертор 7, первый и второй резисторы 8, 9, первый и второй дополнительные резисторы 10, 11, причем входная шина 12 подключена к первым выводам первого и второго резисторов 8, 9, второй вывод первого резистора 8 соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя и через второй диод 4 с прямым выходом парафазного инвертора 7,

инверсный выход которого через первый диод 3 подключен к второму выводу второго резистора 9 и нёинвертирующему входу второго операционного усилителя 2, выход которого через четвертый диод 6 соединен с выходной шиной 13, инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей 1, 2 и первым выводом третьего диода 5, второй вывод которого подключен к выходу первого операционного усилителя 1. вход парафазного инвертора 7 соединен с шиной 14 управления, инверсный выход парафазного инвертора через первый дополнительный резистор 10 подключен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя 1, а прямой выход через второй дополнительный резистор соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя 2.

На чертеже показан пример выполнения парафазного инвертора 7, вход которого подключен к эмиттеру первого

ON

4 Ю Оч

lit.

Ю

транзистора 15 первого типа проводимости, база которого через первый ограничительный резистор 16 соединена с общей шиной 17, а коллектор подключен к прямому выходу парафазного инвертора 7 и через второй ограничительный резистор 18 к базе второго j-ранзистора 19 второго типа проводимости и первому выводу третьего ограничительного резистора 20, второй вывод которого соединен с первой шиной 21 питания и эмиттером второго транзистора 19, коллектор которого подключен к инверсному выходу парафазного инвертора 7 и через четвертый ограничительный резистор 22 к второй шине 23 питания.

Коммутатор работает следующим образом.

При отсутствии напряжения управления на шине 14 на инверсном выходе инвертора 7 имеет место напряжение положительной полярности, которое подается от шины 23 питания через резистор 22, а на прямом выходе имеет место напряжение отрицательной полярности от шины 21 питания через резисторы 18 и 20. Указанные напряжения прикладываются к диодам 3 и 4 в запирающем направлении и через большой величины сопротивления -резисторов 10 и 11 к неинвертирующим входам операционных усилителей 1 и 2. В том случае если величина входного сигнала на шине 12 близка к нулю, токи, определяемые сопротивлениями резисторов 10 и 11, создают на резисторах 8 и 9 падение напряжения, под действием которого на выходе операционного усилителя 2 формируется напряжение отрицательной полярности, а на выходе операционного усилителя 1-напряжение положительной полярности. Указанные напряжения с выходов усилителей 1 и 2 смещают диоды 5 и 6 в обратном направлении. Шина 13 оказывается отключенной от выходов операционных усилителей 1 и 2. Величина смещения на резисторах 8 и 9 может быть очень маленькой и определяется необходимой и достаточной величиной, при которой знак смещения усилителей 1 и 2 от внешних дестабилизирующих факторов будет постоянным.

При этом сигнал на входе любой полярности не пройдет на выход, если он будет по амплитуде менее некоторой заданной величины, определяемой величиной указанного смещения. Сигнал любой полярности на

входной шине 12 более уровня смещения пройдет на выход.

Если входной сигнал положительной полярности, то с выхода усилителя 2 форммруется напряжение положительной полярности, диод б отпирается и на инвертирующих входах операционных усилителей 1 и 2 устанавливается напряжение, равное напряжению на неинвертирующем

входе операционного усилителя 2. На выходе операционного усилителя 1 формируется также напряжение положительной полягхно- сти, которое диод 5 смещает в обратном направлении.

В том случае, если на входной шине 12 напряжение отрицательной полярности, то процессы аналогичны рассмотоенмым только в этом случае усиливает операционный усилитель 1, а диод 6 заперт обратным

напряжением, формируемым с выхода операционного усилителя 2.

Когда необходимо отключить коммутатор, на шину 14 управления подают положительное напряжение. При этом транзисторы

15 и 19 насыщаются, и на резисторы 9 и 8 через открытые диоды 3 и 4 подается большое напряжение, большее или равное по своей величине максимально возможному входному сигналу на шине 12.

При этом полярность напряжения на неинвертирующих входах определяется только полярностью напряжений, поступающих через открытые диоды 3 и 4, а вследствие этого, напряжение с выходов усилителей 1

и 2 запирают диоды 5 и 6 и выходная шина 13 оказывается отключенной от выходов операционных усилителей 1 и 2.

Надежность предлагаемого коммутатора выше, чем у известных, за счет устраниния аварийных ситуаций, возникающих из-за наличия смещения нуля операционных усилителей.

Формула изобретения Коммутатор по авт.св. № 1525898, о т 5 л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, введены первый и второй дополнительные резисторы, причем инверсный выход парафазного инвертора через первый дополнительный резистор подклю0 чен к неинвертирующему ахолу первого операционного усилителя, а прямой выхоц через второй дополнительный резистор соединен с неинаертирующим входом второго операционного усилителя.

J

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации сигналов постоянного и переменного токов. Цель изобретения - повышение надежности коммутатора - достигается путем устранения аварийных ситуаций, возникающих из-за наличия смещения нуля операционных усилителей. При отсутствии напряжения на шине 14 сигналы с выходов парафазного инвертора 7 запирают диоды 3 и 4, а через резисторы 10 и 11 прикладываются к неинвертирующим входам усилителей 1 и 2. При входном сигнале на шине 12, близком к нулю, на выходе усилителя 2 формируется отрицательное напряжение, а на выходе усилителя 1 положительное напряжение. Эти напряжения смещают диоды 5 и 6 в обратном направлении. 1 ил.