Высоковольтный транзисторный ключ Советский патент 1975 года по МПК H03K17/60 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в устройствах для преобразования код - напряжение и напряжение - код.

Известен высоковольтный транзисторный ключ, содержащий управляющий транзистор, коллектор которого соединен со средней точкой управляющего делителя, включенного между разнополярными источниками смещения, два эмиттерных повторителя на транзисторах разной проводимости, база одного из которых соединена со средней точкой управляющего делителя, а эмиттер - с дополнительным делителем, к средней точке которого подключена база транзистора второго эмиттерного повторителя, и два ключевых транзистора разной проводимости, коллекторы которых соединены между собой, эмиттеры подключены соответственно к общей шине и источнику эталонного напряжения, а база транзистора, соединенного с эталонным источником, подключена к эмиттеру транзистора второго эмиттерного повторителя.

В таком ключе для уверенного управления вторым эмиттерным повторителем необходимо уменьшать сопротивление нижнего резистора дополнительного делителя, что приводит к усилению тока базы ключевого транзистора и соответственно к росту остаточного напряжения ключа.

Предлагаемый ключ отличается тем, что, с целью снижения остаточного напряжения, меледу эмиттером транзистора первого эмиттерного повторителя и базой ключевого транзистора, соединенного с общей щиной, включены параллельно соединенные диод и резистор.

На чертеже показана схема устройства.

Схема содержит управляющий транзистор 1 с резисторами 2, 3 базового делителя и резисторами 4, 5 управляющего делителя. Резисторы 3, 5 свободными концами подключены к источнику смещения одного знака, а резистор 4 - к источнику смещения другого знака. К точке соединения резисторов 4, 5 присоединены коллектор транзистора 1 и база транзистора 6, эмиттер которого подключен к последовательно соединенным резисторам 7, 8. Транзистор 6 и резисторы 7, 8 образуют первый эмиттерный повторитель между источниками смещения. К точке соединения резисторов 7, 8 присоединена база транзистора 9, к эмиттеру которого подключен резистор 10. Транзистор 9 и резистор 10 образуют второй эмиттерный повторитель, также включенный между источниками смещения. Ключевые транзисторы И, 12 соединены последовательно и включены между общей точкой и источником опорного напряжения. База транзистора 11 присоединена к эмиттеру транзистора 9

„,6

второго эмиттерного повторителя, а база транзистора 12 связана с эмиттером транзистора 6 нервого эмиттерного повторителя через параллельно соединенные резистор 13 и диод 14. При этом диод 14 включен встречно переходу база - эмиттер транзистора 12.

Транзисторы 1, 9, 12 имеют один тип проводимости, а транзисторы 6 и И-другой. Напряжение I - /см1 |--Ёэт.

Работает схема следующим образом.

При отсутствии управляющего сигнала транзистор 1 заперт напряжением +f/cM через резистор 3. Сопротивления резисторов 4, 5 выбраны так, что напряжение в точке их соединения более отрицательно, чем в точке соединения резисторов 7 и 13, в силу чего транзистор 6 заперт. По резисторам 13, 7, 8 идет ток базы открытого ключевого транзистора 12. Транзистор 9 открыт, а транзистор И закрыт падением напряжения на резисторе 10. Диод запрет падением напряжения на резисторе 13.

При открывании транзистора 1 потенциал базы транзистора 6 становится более положительным, и он открывается. В этом момент нагрузкой транзистора 6 являются резисторы 7, 8 и переход база - эмиттер транзистора 12, который подключается через диод 14. Так как транзистор 12 был в насыщении, его базоэмиттерный переход представляет собой небольшое сопротивление. В силу этого ток от источника идет через транзистор 6, диод 14 и обеспечивает быстрое рассасывание носителей в базе транзистора 12.

Пока транзистор 12 открыт, напряжение на эмиттере транзистора 6 равно падению напряжения на диоде 14 и базовом переходе транзистора 12 и составляет примерно -1,5 в. При этом напряжение на эмиттере транзистора 9 более отрицательно, чем или, в крайнем случае, равно ему. Значит, транзистор 11 заперт.

В момент запирания транзистора 12 напряжение на эмиттере транзистора 6 смещается в сторону положительного напряжения (до величины около 1 в). Соответственно база и

483791

эмиттер транзистора 9 смещаются в сторону положительных напряжений. Как только напряжение на эмиттере транзистора 9 достигает напряжения отпирания транзистора 11, он

открывается и фиксирует потенциал эмиттера транзистора 9. Напряжение на базе транзистора 9 продолжает изменяться, что приводит к его запиранию. Транзистор 11 открыт, транзистор 12 закрыт и выходная клемма ключа

соединена с точкой соединения коллекторов этих транзисторов.

При отключении управляющего сигнала транзистор 1 запирается и запирает транзистор 6, напряжение на эмиттере которого фиксируется отпиранием транзистора 12. При этом эмиттерный повторитель на транзисторе 9 обеспечивает быстрое рассасывание носителей и запирание транзистора И.

Предмет изобретения

Высоковольтный транзисторный ключ, содержащий управляющий транзистор, коллектор которого соединен со средней точкой управляющего делителя, включенного между

разнополярными источниками смещения, два эмиттерных повторителя на транзисторах разной проводимости, база одного из которых соединена со средней точкой управляющего делителя, а эмиттер - с дополнительным делителем, к средней точке которого подключена база транзистора второго эмиттерного повторителя, и два ключевых транзистора разной проводимости, коллекторы которых соединены между собой, эмиттеры подключены соответственно к общей шине и источнику эталонного напряжения, а база транзистора, соединенного с эталонным источником, подключена к эмиттеру транзистора второго эмиттерного повторителя, отличающийся тем,

что, с целью уменьшения остаточного напряжения, между эмиттером транзистора первого эмиттерного повторителя и базой ключевого транзистора, соединенного с общей шиной, включены параллельно соединенные диод и

резистор.

см