Устройство управления ключом напряжения Советский патент 1976 года по МПК H03K5/15 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КЛЮЧОМ НАПРЯЖЕНИЯ

равным напряжению на базе. При этом напряжение на выходе будет равно -1В, а выходной транзистор будет надежно заперт. Напряжение на коллекторе открытого транзистора 1 фиксируется транзистором 20 на уровне потенциала земли, что обеспечивает ненасыщенный режим работы транзистора 1.

На эмиттере транзистора 6 с помощью внутреннего источника напряжения поддерживается отрицательное напряжение. Величина напряжения задается термозависимым делителем и равна падению напряжения на двух с половиной диодах - приблизительно - 1,7В. Напряжение с делителя подается на один из входов дифференциального усилителя (на базу транзистора 9). Другой вход дифференциального усилителя подключен к эмиттеру транзистора 6. При превыщении потенциала эмиттера транзистора 6 напряжения на базе транзистора 9 ток через транзистор 8 увеличивается, а через транзистор 9 уменьщается, что влечет повыщение потенциала его коллектора. Это изменение передается на базу транзистора 7 через эмиттерный повторитель на транзисторе 10 и стабилитрон 36, вызывая его открывание, а следовательно, и понижение потенциала на эмиттере транзистора 6.

Если потенциал эмиттера транзистора б ниж-е потенциала базы транзистора 9, то ток через транзистор 8 уменьщается, а через транзистор 9 увеличивается, напряжение на коллекторе транзистора 9 падает, что приводит к закрыванию транзистора 7, а следовательно, и к росту потенциала на эмиттере транзистора 6. Конденсатор 34 обеспечивает устойчивость внутреннего источника напряжения.

В рабочем состоянии, когда на мик|росхему поданы оба питающих напряжения, транзисторы 30 и 31 закрыты напряжением, снимаемым с делителя, напряжение на базе транзистора 32 приблизительно равно +5В. При аварийном отключении источника питания транзисторы 30 и 31 открываются, подключая базу транзистора 32 к потенциалу земли, что делает невозможным открывание т ранзистора 4, а следовательно, и включение выходного транзистора 33.

При поступлении на вход логических сигналов, открывающих транзистор 2 и запирающих транзистор 1, транзистор 6 закрывается, а транзистор 4 открывается, включая выходной транзистор током, определяемым величиной резистора 37. Диод 38 устраняет насыщение транзистора 4, а диод 17 - транзистора 2.

С окончанием входного сигнала транзистор 4 закрывается, а транзистор 6 открывается, обеспечивая выключающий ток для выходного

транзистора 33. Так как при рассасывании избыточного заряда в базе выходного транзисгора 33 транзистор 6 работает в активном режиме (напряжение коллектор - эмиттер транзистора 6 равно приблизительно 2,5В), то он может обеспечить протекание больщого рассасывающего тока, а следовательно, и форсированное выключение выходного транзистора 33. Величина рассасывающего тока ограничена сопротивлением базы выходного транзистора 33 и сопротивлением тела коллектора транзистора 6. Для увеличения рассасывающего тока необходимо увеличивать отрицательное напряжение на эмиттер транзистора 6, однако для обеспечения закрытого состояния транзисторов 4 и 6 это напряжение не должно превыщать величины 2,5 Ud, где Ud - величина падения напряжения на диодном переходе или переходе база-эмиттер транзистора. Так как напряжение Ud с ростом температуры уменьщается, то внутренний источник напряжения вырабатывает напряжение, равное 2,5 Ud, также изменяющееся с температурой, обеспечивая во всем диапазоне температур максимально возможное напряжение, а следовательно, и максимальный рассасывающий ток.

Таким образом, благодаря форсированному рассасыванию выходного транзистора микросхема обеспечивает высокое быстродействие ключа напряжения, надежную работу ключа в диапазоне температур и в условиях аварийного отключения питающих напряжений.

Формула изобретения

Устройство управления ключом напряжения, содержащее источник питания, согласующий каскад на транзисторах с парафазным выходом, к одному из которых подключен транзисторный ключ включающего тока, а к другому - транзисторный ключ выключающего тока, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, дополнительно введены источник опорного напряжения, дифференциальный усилитель, конденсато13 и Т|ранзистор, коллектор которого соединен с эмиттером транзистора ключа выключающего тока, первым входом дифференциального усилителя и одной обкладкой конденсатора, другая обкладка которого подключена к общей щине, эмиттер - с минусом источника питания, база - с выходом дифференциального усилителя, а выход источника опорного напряжения подключен ко второму входу дифференциального усилителя.