Устройство для управления ключом Советский патент 1976 года по МПК H03K17/567 

1

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности, к устройствам формирования импульсных сигналов, и может быть использовано в узлах ЭВМ и средств автоматики в качестве электронного ключа, формирователя токов для ЗУ и т. д.

Известно устройство управления ключом, содержапдее транзисторные ключи включающего и выключающего токов, соединенные последовательно с нагрузкой, причем эмиттер транзистора ключа выключающего тока соединен с первым выходом устройства, а коллектор транзистора ключа включающего тока соединен со вторым выходом.

Однако известное устройство имеет узкую область применения и не отличается высоким быстродействием.

Целью изобретения является расщирение возможностей применения.

Для этого дополнительно введены два диода и резистор, причем катод первого дополнительного диода заземлен, а анод соединен с базой транзистора ключа выключающего тока через дополнительный резистор, второй дополнительный диод включен между базой и эмиттером транзистора ключа выключающего тока, катодом на базу.

Для повышения быстродействия, дополнительно введены токозадающий резистор и конденсатор, причем токозадающий резистор

включен между выходами устройства, дополнительный конденсатор - между базой транзистора ключа выключающего тока и коллектором транзистора ключа включающего тока, а нагрузка подключена к эмиттеру транзистора ключа выключающего тока.

На фиг. 1 нредставлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства, использованного для управления обмоткой реле; на фиг. 2 - два варианта его использования для управления транзисторными ключами. Устройство содержит входной переключатель тока на транзисторах 1 и 2, ключ выключающего тока на транзисторе 3, ключ включающего тока на транзисторе 4, эмиттерный повторитель на транзисторе 5, цеиь фиксации и смещения уровня на транзисторе 6, стабилитронах 7, 8 и диодах 9, 10. Кроме того, имеются диоды 11 -14 и резисторы 15-16. Если нагрузкой является электромагнитное реле 17, то дополнительных элементов не требуется. При использовании устройства для управления транзисторными ключами могут быть использованы конденсатор 18, резистор 19 и трансформатор 20. При этом резистор 19 должен быть подключен между выходами 21 и 22 устройства, а конденсатор 18 - между базой

транзистора 3 и выходом 22. В исходном состоянии, когда на вход устройства поданы логические сигналы, открывающие транзистор 1 и закрывающие транзистор 2, нанряжение на коллекторе транзистора 2 фиксируется диодом 12 и составляет приблизительно 4-0,7 В. Напряжение на коллекторе транзистора 1 фиксируется открытым транзистором 6. Потенциал базы транзистора 6 отличается от. потенциала шины питания -5,2 В на величину падений напряжения на стабилитроне 7 и диодах 9, 10. Потенциал базы транзистора 5 отличается от потенциала базы транзистора 6 на величину падения напряжения база - эмиттер транзистора 6 и падения напряжения на стабилитроне 8 и, еледовательно, положительнее -потенциала щины питания -5,2 В на величину падения напряжения на диоде. Потенциал эмиттера транзистора 5 близок к потенциалу щины питания -5,2 В, что обеспечивает закрытое состояние транзистора 4. Потенциал базы транзистора 3 отличается от потенциала коллектора транзистора 2 на величину падения напряжения на резисторе 15 от тока, определяемого величиной резистора 19. Падение напряжения на резисторе 15 приблизительно равно 0,2 В, поэтому потенциал базы транзистора 3 равен -f 0,5 В, что соответствует приоткрытому состоянию транзистора 3, так как его эмиттер закорочен на землю первичной обмоткой трансформатора 20. При поступлении на вход устройства логических сигналов, открывающих транзистор 2 и запирающих транзистор 1, потенциал коллектора транзистора 2 фиксируется диодом 11 на уровне -0,7 В. Потенциал коллектора транзистора 1 повышается, что приводит к повыщению потенциала на базе транзистора 5 и открыванию транзистора 4. Транзистор 4 включается и обеспечивает включающий ток в базу выходного транзистора. Величина включающего тока задается величиной резистора 19. Конденсатор 18 перезаряжается током протекающим через диод 13, транзистор 4 и первичную обмотку трансформатора 20, обеспечивая форсированное включение выходного транзистора. Нелинейная обратная связь через диод 14 предотвращает насыщение транзистора 4. Транзистор 3 запирается и остается закрытым до окончания входных сигналов. G окончанием входного сигнала транзистор 4 закрывается. Заряженный конденсатор 18 через резистор 19 оказывается подключенным к переходу база - эмиттер транзистора 3. Ток разряда конденсатора, являясь базовым током транзистора 3, включает его. Транзистор 3 эмиттерным током, превышающим ток разряда конденсатора, выключает выходной транзистор. Так как ток разряда конденсатора 18 близок по величине к включающему току выходного транзистора, а коэффициент усиления по току транзистора 3 равен I, то в устройстве реализуется режим форсированного выключения выходного транзистора. Таким образом, унравляемое стандартными сигналами от логических схем устройство способно включать и выключать ток в обмотку реле, а также может управлять непосредственно р-п-р транзистором с заземленным эмиттером, или транзистором любого тина проводимости через разделительный трансформатор. Кроме того, предложенное устройство легко выполняется в виде интегральной микросхемы. Формулаизобретения 1. Устройство для управления ключом, содержащее транзисторные ключи включающего и -выключающего токов, соединенные последовательно с нагрузкой, причем эмиттер транзистора ключа выключающего тока соединен с первым выходом устройства, а коллектор транзистора ключа включающего тока соединен со вторым выходом, отличающееся тем, что, с целью расширения возможностей применения, дополнительно введены два диода и резистор, причем катод первого дополнительного диода заземлен, а анод соединен с базой транзистора ключа выключающего тока через дополнительный резистор, второй дополпительный диод включен между базой и эмиттером транзистора ключа выключающего тока, катодом на базу. 2. Устройство по п. 1, отличающееся ем, что, с целью повышения быстродействия, ополнительно введены токозадающий резисор и конденсатор, причем токозадающий реистор включен между выходами устройства, ополнительный конденсатор - между базой ранзистора ключа выключающего тока и оллектором транзистора ключа включающео тока, а нагрузка подключена к эмиттеру ранзистора ключа выключающего тока.

0+58

-0-5,28