Электронный коммутатор Советский патент 1980 года по МПК H03K17/60 

I

Изобретение относится .к импульсной технике, может быть использовано в качестве даскретизатора аналоговых сигналов, например; при преобразовании напряжения во временной интервал.

Известен электронный коммутатор на транзисторном ключе . Его недостаток - инерционность запирания после окончания импульса управления особенно заметен при нагрузке электронного коммутатора на конденсатор.

Известен электронный коммутатор, содержащий последовательно соединенные диод и основной ключ на транзисторе, к базе которого через коллекторно- эмиттерный переход управляющего транзистора другого тина проводимости подключена RC-цепь запуска, и запирающий ключ на транзисторе . Это устройство безинерционно переключается в запертое состояние после окончання импульса управления, однако оно имеет сложную схему.

Цель изобретения - упрощение электронного коммутатора. С этой целью в коммутаторе, содержащем последовательно соединенные диод и основной ключ на транзисторе, к базе которого через коллекторно-эмиттерный переход управляющего транзистора другого типа проводимости подключена ЯС- цепь запуска, и запирающий ключ на транзисторе, запирающий ключ выполнен на транзисторе одного типа проводимости с управляющим транзистором, причем база и эмиттер транзистора запирающето ключа соединены соответственно Ь эмит -ером и базой управляющего транзистора, а коллектор транзистора запирающего ключа подключен к коллектору транзистора основного ключ а.

На чертеже изображена приншшиал,ная электрическая схема предложенного электронного коммутатора.

Электронный коммутатор содержит последовательно соединенные основной ключ 1 на транзисторе и диод 2. Бп:.э ,

транзистора ключа 1 подключена к R С- цепи запуска 3 через коллекторноэмиттерный переход ynpaBnsuomero транзистора 4 друтчзго типа проводимости., Запирающий ключ 5 ньшолнен иа трапзисторе одного типа проводимости с управляющим транзистором 4, База и эмиттер ключа 5 соединены соответст- венно с эмиттером и базой управляющего транзистора 4, а коллектор ключа 5 связан с коллектором ключа 1.

Электронный коммутатор работает следующим образом.

В течение действия импульса управления базовый ток транзистора ключа 1 определяется параметрами RC -цепи запуска 3, подключенной к эмиттеру управляющего транзистора 4. Начальную величину базового тока транзистора ключа 1 выбирают с запасом, такой, чтобы транзистор ключа 1 сразу переключился в насыщенное состояние. При нагрузке электронного коммутатора на конденсатор, что имеет место при время-импульсном преобразовании, ток через ключ 1 в течение импульса управления умень шается по экспоненциальному закону. Это позволяет задавать в базу транзистора ключа.1 ток экспоненциальной формы, т.е. применить в качестве токозадающей цепи QC -цепь. Во время дейсвия импульса управления транзистор ключа 5 находится в запертом состоянии и не влияет на работу коммутатора,

Величину источника смещения

выбирают с учетом величины коммутируемого напряжения, В частном случае Ерцможет быть равно нулю. В течение импульса управления конденсатор R С цепи запуска 3 заряжается через отпертый переход эмиттер-база управляющего транзистора 4. В момент окончания импульса Т1равления конденсатор RC цепи запуска начинает разряжаться через переход база-эмиттер транзистора ключа 5. Транзистор ключа 5 насыщается, а диод 2, включенный последовательно с транзистором ключа 1, запирается В результате электронный коммутатор переключается в запертое состояние

мгновенно.

При этом инерционный процесс запТГ рания транзистора ключа 1 не вызывает задержки запирания электронного коммутатора. Время пребывания транзистора ключа 5 в насыщенном состоянии должно быть несколько больще длительности переходно1х процесса запирания транзистора ключа 1. Это обеспечивается выбором параметров RC -цепи запуска 3.

Таким образом, момент запирания предложенного электронного коммутатора строго фиксирован задним фронтом импульса управления и не зависит от инерционного процесса запирания транзистора ключа 1. Это достигнуто соответствующим включением всего лишь одного транзистора запирающего ключа 5 без дополнительных элементов в отличие от прототипа, где такая же задача решается сложнее.

Формула изобретения

Электронный коммутатор, содержащий последовательно соединенные диод и основной ключ на транзисторе, к базе |со- торого через коллекторно-эмиттерный переход управляющего транзистора другого типа проводимости подключена С -цепь запуска, и запирающий ключ на транзисторе, отличающийс я тем, что, с целью упрощения схемы, запирающий ключ выполнен на транзисторе одного типа проводимости с упраляющим транзистором, причем база и эмиттер транзистора запирающего ключа соединены соответственно с эмиттером и базой управляющего транзистора, а кол лектор транзистора запирающего ключа связан с коллектором транзистора основного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Арховский В. Ф. Схемы переключения аналоговых сигналов. М., Энергия, 197О, с. 56, рис. 3-7.

2.Авторское свидетельство СССР № 438104, кл. Н 03 К 7/10, 1973 (прототип).