ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ключ Советский патент 1970 года по МПК H03K17/60 

Настоящее изобретение относится к импульсной техлике, а именно к схеме .полупроБОДНнкавого ключа, .предназначенного преимущественно для использования в устройствах вычислительной техники, в частности, при построении декорирующих преобразователей и электронных коммутаторов аналоговых сигналов.

Известны полупроводниковые ключи, управляемые конденсатором. В них роль источника уоравляющего на;пряжения, поддерживающего в течение определенного времени открытое состояние ключа, выполняет напрял :е«ие, снимаемое с конденсатора. В схеме управления ключа использованы две группы управляющих транзисторов, через одну из которых производится заряд конденсатора, а другая слуЖИТ для подключения конденсатора к управляющим электродам диодного ключа.

Цель изобретения - у-прощение цепи управления, ловышение надежности, уменьшение потребляемой энергии . и уменьшение габаритов ключа.

Для этого в качестве источника напряжения, заряжающего конденсатор, используется триггер.

Два ключевых транзистора I 2 включены последовательно и встречно (для ком-пенсацпи остаточных напряжений) н управляются напряжением, подаваемым на их параллельно соединенные коллекторно-базовые переходы.

В выключенном состоянии ключа транзисторы } н 2 заперты напряжением, снимаемым с протпвололожных плеч триггера, собранного на транзисторах 3, 4, 5, 6, и -подаваемым на их управляющие переходы через открытые диоды 7 |И 8.

Диод 7 -присоединен анодом к левому плечу триггера, к базовым электродам ключевых транзисторов / и 2. Диод 8 присоединен катодом к правому плечу триггера, а анодом - к коллекторным электродам транзисторс-в / и 2. Таким образом, закрытое состояние ключа обеспечивается гальваническиМ управлением ключевых транзисторов 1 и 2. Для гальванической развязки цепей управления ,и коммутации в открытом состоянии ключа в схеме используется конденсатор 9, подключенный через резисторы 10 и 11 к

управляющим переходам транзисторов 1 и 2.

Резистор W включен между соединенными

одна с другой базами транзисторов / и 2 и

обкладкой конденсатора 9. Последний изолирован от цепей коммутации источника напряжения, поддерл ивающего открытое состояние .ключа. В качестве источника заряжающего Конденсатора 9 используется выходное напряжение триггера. Для этой цели в схеме применены диод 12, подключенный анодом к базам транзисторов 1 н 2, а катодом - к правой обкладке .конденсатора 9, и диод 13, анод которого шодюлючен к левой обкладке конденсатора 9, а катод - к .коллекторам транзисторов 1 и 2. Такая схема обеспечивает требуемое нанравление заряда конденсатор.а 9, а время заряда сокращается до м1ИНималь;но ВОЗМОЖ.НОГО за счет использования триггера, в которо.м в качестве коллекторных резисторов используются транзисторы 5 и б с протввоположным 1ПО отношению к основным транзисторам 3 н 4 тилом проводимости управляемые в противофазе с основными.

В зак1рытом состоянии ключа триггер управления установлен в нулевое состояние, пр:и котором на его левом выходе создается положительный потендиал (тра-нзистор 5 открыт), а на лравом отрицательный потенциал (транзистор 4 открыт).

Положительный потенциал через открытый диод 7 подается на базы ключевых транзисторов / и 2 и через отк1рытые диоды 7 и /2 на правую обкладку конденсатора Я а отрицательный потенциал через дио.д 8 прикладывается к коллекторам транзисторов 7 и 2 и через .диоды 8 и 13 К левой обкладке конденсатора 9. Это обеспечивает сохранение закрытого состояния триггера и заряд конденсатора 9 до иап.ряжения, -примерно равного напряжению питания триггера. Для .перевода ключа в открытое .положение триггер устана1ВЛивается в единичное состояние, при .котором полярность выходных напряжений его меняется на противо1положную (транзисторы

3 н 6 открыты, а транзисторьь4 и 5 закрыты). Диоды 7, 8, 12, 13 закрываются, и заряженный конденсатор 9 оказывается отключенным от управляющего триггера, в результате чего в цепи управления ключа образуется изолированный источник энергии. Вследствие того, что положительно заряженная пластина конденсатора 9 оказывается подключенной через резистор // к коллекторам транзисторов / и 2, а его отрицательно заряженная пластина - через резистор 10 к базам транзисторов 1 и 2, последние открываются, в результате чего ключ переходит в открытое состояние.

Резисторы 10 и 11 ограничивают величину тока управления. Установка триггера в положение «О возвращает ключ в исходное закрытое состояние, так как диоды 7, 8, 12, 13 вновь открываются. При этом восстанавливается израсходованная на управление часть заряда кондеясатора 9.

Предмет изобретения

Полупроводниковый ключ, содержащий два инверсно включенных транзистора, управляющий триггер .и конденсатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, одна из обкладок конденсатора соединена через резистор с базами транзисторов ключа и через диод, включенный в обратном направлении, - с коллекторами транзисторов ключа, а вторая обкладка конденсатора

соединена через резистор с коллекторами и через диод, включенный в прямом направлении, - с базами упомянутых транзисторов, причем одно плечо триггера -подключено к базам транзисторов ключа через диод, включенный в прямом направлении, а второе - к коллекторам этих транзисторов через диод, включенный в обратном направлении.

Л/

/2

-Й-п

А

-{:::z

S5