Полупроводниковый коммутатор Советский патент 1992 года по МПК H01P1/15 

Изобретение относится к области СВЧ устройств и может быть использовано в радиосвязи, радиолокации и измерительной технике.

Известен кольцевой коммутатор с последовательным включением диодов, содержащий два входа и два выхода, соединенные между собой по мостовой схеме секциями из двух последовательно вклю- ченных p-l-n-диодов и четыре развязывающих элемента, подключенных к входам и выходам коммутатора.

Недостатком этого коммутатора является относительная сложность обусловленная необходимостью использования специального устройства управления p-i-n -диодами и источников положительного и отрицательного напряжения.

Целью изобретения являе-ся упрощение конструкции коммутатора.

Поставленная цель достигается тем, что в полупроводниковый коммутатор, содержащий два входа и два выхода, соединенные между собой по мостовой схеме секциями из двух последовательно включенных p-l-n-диодов, четыре развязывающих элемента, подключенных к входам и выходам полупроводникового коммутатора, логическое устройство и источник питания, согласно изобретению введены четыре резистора, первые выводы которых подключены к развязывающим, вторые выводы трех резисторов - к источнику питания, а второй йывод четвертого резистора заземлен, инвертирующий элемент, вход которого соединен с выходом логического устройства, а выход - с точкой соединения резистора с развязывающим элементом, подключенным к одному из выходов полупроводникового коммутатора при этом выход логического устройства соединен с точкой соединения резистора с развязывающим элементом, подключенным к другому выходу полупроводникового коммутатора, а полярность включения p-i-n-диодов в секциях, соединяющих выходы полупроводникового коммутатора с первым и вторым входами, выбрана обратной.

Технические решения со сходной совокупностью отличительных признаков заявителем не обнаружены, поэтому заявляемое

(Л

С

о

4 О Ю Ч

устройство, по мнению заявителя, соответствует критерию существенное отличие.

Изобретение поясняется принципиальной схемой, приведенной на чертеже.

На схеме и в тексте приняты следующие обозначения: 1-1 ... 1-8 - p-1-n диоды, 2-1 ... 2-4 - развязывающие элементы, 3-1 ... 3-4 - резисторы, 4 - логическое устройство., 5 - инвертирующий элемент, 6 - источник питания.

Предлагаемое устройство содержит два входа и два выхода, соединенные между собой по мостовой схеме секциями из двух последовательно включенных p-i-n-диодов 1-1 ... 1-8. К входам и выходам коммутатора подключены первыми выводами четыре развязывающих элемента 2-1 ... 2-4, вторые выводы которых соединены с резисторами 3-1 ... 3-4, Вторые выводы трех резисторов 3-2 ... 3-4 соединены с источником питания б, а второй вывод резистора 3-1 заземлен. Вход логического устройства 4 является входом управления коммутатора. Выход логического устройства подключен к точке соединения резистора 3-2 с развязывающим элементом 2-2 и ко входу инвертирующего элемента 5, выход которого подключен к точке соединения резистора 3-3 с развязывающим элементом 2-3.

Устройство работает следующим обра; зом. Управляющий сигнал, содержащий информацию о включаемых каналах подается на вход логического устройства 4, которое формирует логический О или логическую 1 на своем выходе, в соответствии с входным сигналом. На выходе инвертирующего элемента 5 формируется логическая 1 или логический О соответственно.

Рассмотрим одно из состояний коммутатора: на выходе логического устройства О на выходе инвертирующего элемента 1. В этом случае прямой ток p-i-n-диодов 1-5, 1-6 протекает от источника питания б через резистор 3-4, развязывающий элемент 2-4, развязывающий элемент 2-2 и низкое выходное сопротивление логического устройства 4 (логический О) на обратный провод источника питания 6.

Прямой ток p-i-n-диодов 1-3,1-4 протекает от источника питания 6 через резистор

3-3, развязывающий элемент 2-3, развязывающий элемент 2-1, резистор 3-1 на обратный провод источника питания 6, Обратные напряжения p-l-n-диодов 1-1,1-2,

1-7, 1-8 формируется за счет падения напряжения на резисторе 3-1 от прямого тока p-l-n -диодов 1-3. 1-4.

Во втором состоянии коммутатор работает аналогично, при этом диоды 1-1, 1-2,

1-7 и 1-8 оказываются открытыми, а диоды 1-3 ... 1-6 закрытыми.

В простейшем случае коммутатор может быть реализован следующим образом. В качестве логического устройства и инвертирующего элемента могут быть использованы два из четырех элемента 2И-НЕ микросхемы 133ЛА12. В остальном схема коммутатора будет полностью совпадать со схемой, приведенной на чертеже.

Формула изобретения

Полупроводниковый коммутатор, содержащий два входа и два выхода, соединенные между собой по мостовой схеме секциями из двух последовательно включенных p-i-n-диодов, четыре развязывающих элемента, подключенных к входам и выходам полупроводникового коммутатора,

логическое устройство и источник питания, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, введены четыре резистора, первые выводы которых подключены к развязывающим элементам, вторые

выводы трех резисторов - к источнику питания, а второй вывод четвертого резистора заземлен, инвертирующий элемент, вход которого соединен С выходом логического устройства, а выход - с общей точкой соединения резистора с развязывающим элементом, подключенным к одному из выходов полупроводникового коммутатора, при этом выход логического устройства соединен с общей точкой соединения резистора с развязывающим элементом, подключенным к другому выходу полупроводникового коммутатора, а полярность включения p-i-n-ди- одов в секциях, соединяющих выходы полупроводникового коммутатора с пероым

и вторым входом, выбрана обратной.

-Г s3-2

Использование: в радиосвязи, радиолокации и измерительной технике. Полупроводниковый коммутатор выполнен на полупроводниковых диодах, включенных по мостовой схеме. С целью упрощения конструкции в него введены четыре резистора, обеспечивающие вместе с логическим устройством и инвертирующим элементом возможность применения однополярного источника питания. 1 ил.