Диодно-транзисторный ключ Советский патент 1975 года по МПК H03K17/567 H03K17/414 

1

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для точной коммутации аналоговых и дискретных сигналов.

В основном авт. св. № 320934 описан диодно-транзисторный ключ, содержащий диоднорезисторный мост с накопительным конденсатором в диагонали и компенсированный прерыватель на двух транзисторах, коллекторно-базовые переходы которого подключены к диагонали моста.

В предлагаемом ключе базы компенсированного транзисторного прерывателя соединены со входом ключа через истоковый повторитель, сток которого подключен к общей шине, а нагрузочный резистор через диод - к дополнительному источнику коммутирующего напряжения.

Это позволяет повысить быстродействие ключа при работе на емкостную нагрузку.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема ключа; па фиг. 2 - эпюры напряжений.

Ключ состоит из компенсированного прерывателя на транзисторах 1 и 2, защитного диода 3, моста с диодами 4 и 5, резисторами 6 и 7 и конденсатором 8 в диагонали, коммутационных диодов 9-11 и истокового повторителя на полевом транзисторе 12 с нагрузочным резистором 13, а также разрядного диода 14.

Ключ работает следующим образом. Коммутационные напряжения Ukg, Ukio (фиг. 2) подаются на диоды 9-11. Различают четыре режима;

1.Режим закрытого ключа (фиг. 2, интервал а). На диод 9 подается отрицательный потенциал Uh.9-(-Е, на диоды 10 и 11 -

нулевой потенциал U,,. При этом диоды 4, 5, 9, 10 открыты, 3 и 11 - закрыты. На базах и коллекторах транзисторов 1, 2 появляется отрицательный потенциал. Б результате транзисторы 1, 2, 12 закрываются, и цепь

вход-выход разрывается.

Б течение этого времени конденсатор 8 заряжается через Д1ЮДЫ 4, 5, 9, 10 и резисторы О и 7 до отрицательного потенциала Uh9(-)- Полярность заряда указана на

фиг. 1.

2.Активный режим (фиг. 2, интервал б). На диод 9 подается отрицательный потенциал Ui;s(-), па диоды 10 и 11 - положительный потенциал Ukio Ei. В результате

подается пптание на составной повторитель на полевом транз;1сторе 12 и транзисторе 2, который передает усиленный сигнал с выхода на вход. Диод 3 закрыт. Емкостная нагрузка ускоренно заряжается от источника сигнала через составной повторитель, однако точность передачи невелика.

Накопительный конденсатор 8 заряжается до еще более высокого потенциала +-Uhio +E. Диод 14 необходим для ускорения передачи отрицательного перепада и открывается на короткое время в случае, если

и ПХ3.Пассивный режим (фиг. 2, интервал в). Управляющие потенциалы Uk9 и f/;uo равны нулю. Диоды 4, 5, 9, 10, И, 14 , транзистор 12 обесточен, а накопительный конденсатор 8 разряжается через резисторы 6, 7, диод 3 и коллекторно-базовые переходы транзисторов 1, 2.

В результате транзисторы 1 и 2 открываются в инверсном режиме с малым нрямым сопротивлением, с повыщенной точностью пропуская коммутируемый сигнал со входа па выход.

4.Режим передачи отрицательного фронта. В режиме закрытого ключа при снижении напряжения на емкостной нагрузке напряжение па выходе ключа за счет разряда емкости нагрузки через диод 14 и вход повторителя 12 спижается до напряжения стока, которое несколько выше {Упх (фиг. 2, интервал

г). Если напряжение t/вых становится ниже t/Bx, информация передается через ключ в описанных выще режимах (интервалы б, в). Таким образом, диодно-транзисторный ключ вначале работает как активный на повторителе, быстро передавая «грубо значение параметра, а затем, переключивщись на пассивный режим, передает точное его значение. Так как амплитудная разность между

амплитудами нолезного сигнала, переданного в активном и пассивном режимах, невелика, переходный процесс значительно короче переходного процесса при чисто пассивном режиме работы ключа, построенного по известной

схеме (i/вых на фиг. 2).

Предмет изобретения

Диодно-трапзисторный ключ по авт. св. № 320934, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при работе на емкостную нагрузку, базы компенсированного транзисторного прерывателя соединены со входом ключа через истоковый повторитель, сток которого подключен к общей щине, а нагрузочный резистор через диод - к дополпительпому источнику коммутирующего напряжения.

бх(7

6

8

(9f) В..о,

,«,

J

Фие 1