ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР Советский патент 1968 года по МПК H03K17/08 

Известны электронные коммутаторы, содержащие диодные мосты, в которых путем различных технических средств достигается снижение коммутационной помехи, поступающей в нагрузку.

Предложенный электронный коммутатор отличается тем, что он содержит два диодных моста, включенных параллельно и навстречу один другому, на одну общую диагональ которых подается коммутирующее напряжение в виде радиоимпульсов, а источник коммутируемых сигналов подключается к другой общей диагонали двойного моста.

Благодаря этому увеличивается точность коммутации, а при условии последующей фильтрации несущей частоты радиоимпульсов, которая в n раз выше частоты коммутируемого сигнала, снижается прохождение коммутирующего напряжения в нагрузку.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого электронного коммутатора, представляющего собой диодно-мостовую ключевую схему.

В исходном состоянии коммутатор заперт за счет начальных непроводящих участков вольт-амперных характеристик выбранных диодов. При подаче прямоугольного положительного импульса генератор, собранный на триодах 1 и 2, возбуждается. Радиоимпульс через емкость 3 подается на первичную обмотку импульсного трансформатора 4, а со вторичной обмотки трансформатора поступает в диагональ АБ двойного диодного моста 5. Диоды одного моста открываются положительными полуволнами напряжения, а диоды другого - отрицательными.

Рассмотрим параметры коммутационной помехи при отсутствии входного сигнала. При точной балансировке моста коммутационная помеха на выходе моста (точка 6) повторяет форму селекторного сигнала и может быть представлена как радиоимпульс с прямоугольной огибающей.

Расширение спектральной полосы такого сигнала относительно несущей частоты f₀ оценивается величиной , где n - число периодов в радиоимпульсе, при n>>1 незначительно. Таким образом, коммутационная помеха имеет узкий спектр, лежащий значительно выше спектра коммутируемого сигнала.

Коммутируемый сигнал подается на мост через эмиттерный повторитель - триод 7 и в. ч. дроссель 8. Действие коммутационной помехи проявляется в виде высокочастотных составляющих в выходном сигнале. Эти составляющие легко устраняются фильтром, состоящим из дросселя 9 и входной емкости эмиттерного повторителя - триода 10.

В результате испытания макета, собранного по данной схеме, получены следующие результаты.

1. Амплитуда коммутационной помехи, измеренная в диапазоне 2-50 кгц, не превышай 2-3 мкв.

2. Схема позволяет коммутировать сигналы обеих полярностей с амплитудой до 400 мв.

3. Коэффициент передачи в открытом состоянии не менее 0,6.

4. Ослабление сигнала при закрытом ключе не менее 50 дб.

Диоды мостовой схемы подбирались по прямому сопротивлению с разбросом не более, чем ±5%. Импульсно-возбуждаемый генератор настроен на частоту f₀=10 Мгц.

Электронный коммутатор, содержащий коммутирующие диоды, включенные по мостовой схеме, и подключенный к одной диагонали моста генератор разнополярных импульсов, а к другой - источник коммутирующего сигнала отличающийся тем, что, с целью увеличения точности коммутации и уменьшения прямого прохождения в нагрузку коммутирующего напряжения, последнее подано с генератора радиоимпульсов, несущая частота которых в n раз выше частоты коммутируемого сигнала, а параллельно диодному мосту подключен во встречном направлении дополнительный диодный мост.