Высоковольтный логический элемент Советский патент 1991 года по МПК H03K19/00 

со

с

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для управления газоразрядными индикаторными панелями. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности управления индикаторными панелями, имеющими разброс электрических параметров. Высоковольтный логический элемент содержит фазорасщепляющий транзистор п-р-п- типа, входной диод, развязывающий диод, шесть резисторов, первый, второй, четвертый и пятый транзисторы п-р-п-типа, третий транзистор р-п-р-типа. Введение дополнительных резисторов и диода, пятого и шестого транзисторов п-р-п-типа, двух резисторов и второго развязывающего диода позволяет регулировать выходной ток, тем самым компенсируя разброс по яркости между разными индикаторными панелями. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, в частности, для управления газоразрядными индикаторными панелями.

Целью изобретения является расширение области применения высоковольтного логического элемента за счет обеспечения возможности управления индикаторными панелями, имеющими разброс электрических параметров.

На чертеже представлена принципиальная схема высоковольтного логического элемента.

Высоковольтный логический элемент содержит входной диод 1, фазорасщепляющий транзистор 2 п-р-п-типа, первый и второй резисторы 3, 4, развязывающий диод 5, первый и второй транзисторы 6 и 7 п-р-п-типа, третий транзистор 8 р-п-р-типа, третий, четвертый и пятый резисторы 9, 10 и 11, дополнительные диод 12 и резистор 13. второй развязывающий диод 14, первый и второй диоды 15 и 16, шестой, пятый и четвертый транзисторы 17, 18 и 19 п-р-п-типа, восьмой, седьмой и шестой резисторы 20,21 и 22. Катод диода 1 соединен с входом 23, анод- с базой транзистора 2 и первым выводом резистора 3, второй вывод которого соединен с низковольтной шиной 24 питания и через резистор 4 с коллектором транзистора 2, эмиттер которого через диод 5 соединен с базой транзистора 6 и через резистор 9 с общей шиной и эмиттером транзистора 6, коллектор которого соединен с выходом 25, эмиттером транзистора 7 и через резистор 10 с базой транзистора 7 и коллектором транзистора 8, база которого соединена с первым выводом резистора 11, анод диода 12 и первый вывод резистора 13 подключены к высоковольтной шине 26 питания, катод диода 12 соединен со вторым выводом резистора 11, а второй вывод резистора 13 о

4 Ю О (Л v|

с коллектором и эмиттером транзисторов 7, 8, анод диода 14 соединен с коллектором транзистора 2, катод с базой транзистора 17 и через резистор 20 с общей шиной и эмиттером транзистора 18, база которого соединена с эмиттером транзистора 17, коллектор - с коллектором транзистора 17 и через резистор 21с эмиттером транзистора 19, коллектор которого соединен с базой транзистора 8, а база с входом управления 27, через диоды 15,16 и резистор 22 с общей шиной.

В зависимости от уровня входного сигнала на входе 23 на выходе 27 формируется высокий либо низкий уровень напряжения. При задании высокого уровня напряжения на выходе 27 выходной вытекающий ток определяется величиной тока, заданного по входу управления 27,

Высоковольтный логический элемент работает следующим образом.

Пусть на входе 27 сигнал логической 1. На аноде диода 1 потенциал наменеечем Uax.1 + 1)д1 2,7 В, что достаточно для открывания транзисторов 2 и 6. На базе транзистора 2 формируется напряжение

UB2 УЭБ2 + иД5 + иЭБб ,

где иэБ2, иэвб - падение напряжения на

база-эмиттерном переходе транзисторов 2

и 6 соответственно;

идб - падение напряжения на диоде 5, Учитывая, что транзистор 2 открыт, на

его коллекторе формируется напряжение

UK2 иэБб + 1)Д5 + UK302,

где UK3O2 - напряжение насыщения между коллектором и эмиттером транзистора 2.

Учитывая, что для открывания транзисторов 17 и 18 необходимо создать на коллекторе транзистора 2 напряжение не менее

UK2 ид14+11эБ17+иэБ18,

где 11эБ17 и 11эБ18 - падение напряжения на база-эмиттерном переходе транзисторов 17 и 18 соответственно; ид14 - падение напряжения на диоде 14, и 11кэо USB, транзисторы 17 и 18 будут закрыты. Транзистор 19 будет также закрыт, а следовательно, закрыты и транзисторы 8 и 7. Открытый транзистор 6 формирует низкий уровень напряжения на выходе 25.

При задании на входе 23 сигнала логического О на аноде диода 1 напряжение не более чем UBx + Цц1 1,4 В, что является недостаточным для открывания транзисторов 2 и 6, последние закрыты, и на коллекторе транзистора 2 формируется напряжение, достаточное для открывания транзисторов 17 и 18.

Пусть по входу 27 задан ток I. Он формирует напряжение на входе управления

иупр 211д+ I R22,(1)

при этом считается ,что ток базы транзистора 19 достаточно мал, и им можно пренебречь. 5Аналогично можно записать:

Uynp УЭБ19 + I1 R21 + иЭБ18 + 1)КЭ017. (2)

где UK3O17 - напряжение насыщения между коллектором и эмиттером транзистора 17;

I - ток, текущий через резистор 21.

Сравнивая выражения (1) и (2) и учитывая, что

иэБ19 иэБ18 1)д имеем

I R22 I R22 + UK3017,

откуда

R22 UK3017 R21

(3)

5

0

5

0

5

0

5

Так как ток базы транзистора 19 достаточно мал, принимаем I Иэ.

0 Протекающий ток I1 создает на базе транзистора 8 потенциал

UB8 Ucc Ufli2-l1- Rn, (4) где Ucc - напряжение высоковольтного источника питания.

Аналогично можно записать

UB8 UCC-l R13-U3B8

Сравнивая выражения (4) и (5), имеем

(5)

Л

I

(6)

Ir Rn l R13. откуда

RII

R13

при этом принимается малый ток базы транзистора 8, действительно, транзисторы 8 и 7 эквивалентны одному транзистору с коэффициентом усиления, равным произведению коэффициентов усиления этих транзисторов.

Подставляя в выражение (6) значение I1 из выражения (3), имеем

|И (I 22- ЦКЭСИ) R11

R21 Ri3

Таким образом, выходной вытекающий ток есть функция входного управляющего тока и, следовательно, может измениться в определенных значениях в зависимости от входного управления тока, что позволяет устанавливать начальную яркость всех элементов отображения, тем самым компенсировать технологический разброс по яркости между разными индикаторными панелями.

Формула изобретения Высоковольтный логический элемент, содержащий входной диод, фазорасщепля- ющий транзистор п-р-п-типа, шесть резисторов, развязывающий диод, первый, второй, четвертый и пятый транзисторы п-р- п-типа, третий транзистор р-п-р-типа, анод первого диода через второй диод и шестой

резистор соединен с общей шиной, катод входного диода соединен со входом; анод - с базой фазорасщепляющего транзистора и через первый резистор соединен с низковольтной шиной питания, которая через второй резистор соединена с коллектором фазорасщепляющего транзистора, эмиттер которого через развязывающий диод соединен с базой первого транзистора и через третий резистор с общей шиной и эмитте- ром первого транзистора, коллектор которого соединен с выходом, эмиттером второго транзистора и через четвертый резистор с базой второго транзистора и коллектором третьего транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором второго транзистора, а база соединена с коллектором четвертого транзистора и первым выводом пятого резистора, отличающийся тем, что, с целью расширения области при- менения высоковольтного логического элеРедактор Н.Каменская

Составитель А.Янов Техред М.Моргентал

мента, в него введены дополнительные диод и резистор, анод дополнительного диода и первый вывод дополнительного резистора подключены к высоковольтной шине питания, катод дополнительного диода соединен со вторым выводом пятого резистора, а второй вывод дополнительного резистора - с коллектором второго транзистора, анод второго развязывающего диода соединен с коллектором фазорасщепляющего транзистора, а катод - с базой шестого транзистора п-р-п-типа и через восьмой резистор с общей шиной и эмиттером пятого транзистора п-р-п-типа, база которого соединена с эмиттером шестого транзистора, а коллектор с коллектором четвертого транзистора и через седьмой резистор с эмиттером шестого транзистора п-р-п-типа, коллектор которого соединен с базой третьего транзистора, а база - с входом управле-.

ния, анодом первого диода.

Корректор Т.Малец