Электронный ключ Советский патент 1980 года по МПК H03K17/60 

1

Устройство относится к области электротехники и может быть использовано для коммутации сигналов на входе аналого-цифровых преобразователей.

Известны электронные ключи для комму- 5 тации аналоговых сигналов с трансформаторными схемами управления 1, В этих устройствах сердечник трансформатора перемагничивается по частной петле гистерезиса, магнитная проницаемость на которой Ю меньше, чем на предельной цетле гистерезиса, что ведет к увеличению габаритов трансформатора.

Известен электронный ключ, содержащий 15 управляющий транзистор, два источника питания, ограничительный резистор, блок управления, трансформатор, к вторичным обмоткам которого подключены управляющие входы транзисторных переключателей. При 20 этом эмиттер управляющего транзистора и второй вывод первого источника питания подключены к общей щине, коллектор управляющего транзистора через первичную обмотку трансформатора соединен с первым 25 выводом первого источника питания, а через ограничительный резистор - с первым выводом второго источника питания. База управляющего транзистора подключена к выходу блока управления 2.30

Педостатком ключа является повыщенная рассеиваемая мощность, что ведет к малой экономичности устройства.

Цель изобретения - уменьшение рассеиваемой мощности.

Для этого в электронный ключ, содержащий управляющий транзистор, два источника питания, ограничительный резистор, блок управления, трансформатор, к вторичным обмоткам которого подключены управляющие входы транзисторных переключателей, причем эмиттер управляющего транзистора и второй вывод первого источника питания подключены к общей щине, коллектор управляющего транзистора через первичную обмотку трансформатора соединен с первым выводом первого источника питания, а через ограничительный резистор - с первым выводом второго источника питания, база управляющего транзистора подключена к выходу блока управления, введен дополнительный транзистор, проводимость которого противоположна проводимости управляющего транзистора. При этом эмиттер дополнительного транзистора и его коллектор соединены с первым выводом первого источника питания и с вторым выводом второго источника питания соответственно, а база этого транзистора подключена к выходу блока управления.

На фиг. 1 приведена схема электронного ключа.

Она содержит первый 1 и второй 2 источники питания, блок 3 управления, первичную обмотку 4 трансформатора, управляющий транзистор 5, дополнительный транзистор 6, ограничительный резистор 7, вторичные обмотки 8, 9 трансформатора, транзисторные переключатели 10, 11, демпфирующий диод 12.

На фиг. 2 показана петля гистерезиса сердечника трансформатора.

Принцип действия устройства состоит в следующем.

В исходном состоянии управляющий транзистор 5, дополнительный транзистор 6 и переключатели 10, И закрыты. Сердечник трансформатора находится в точке а (фиг. 2). Импульс включения из блока 3 управления открывает управляющий транзистор 5, коллекторный ток которого, протекая через первичную обмотку 4, перемагничивает сердечник трансформатора в точке б. Импульс напряжения на вторичных обмотках 8, 9 трансформатора открывает транзисторные переключатели 10, И, коммутирующие аналоговые сигналы. Ио окончании импульса включения закрываются управляющий транзистор 5 и переключатели 10, И, а в блоке 3 управления вырабатывается импульс выключения, который открывает дополнительный транзистор 6, коллекторный ток которого перемагничивает сердечник трансформатора в точке в. При этом во вторичных обмотках 8, 9 импульсы напряжения имеют такую полярность, что переключатели 10, 11 остаются закрытыми. По окончании импульса выключения дополнительный транзистор 6 закрывается, ток через первичную обмотку прекращается и сердечник трансформатора возвращается в исходное состояние - в точку а (фиг. 2).

Мощность на ограничительном резисторе рассеивается только во время действия импульсов управления (включения, выключения), и величина этой мощности снижается пропорционально скважности импульсов управления.

Следовательно, снижаются требуемая мощность источников питания и величина коллекторного тока основного транзистора, что повышает экономичность устройства.

Формула изобретения

Электронный ключ, содержащий управляющий транзистор, два источиика питаиия, ограничительный резистор, блок управления, трансформатор, к вторичным обмоткам которого подключены управляющие входы транзисторных переключателей, причем эмиттер управляющего транзистора и второй вывод первого источника питания подключены к общей П1ине, коллектор управляющего транзистора через нервичную обмотку трансформатора соединен с первым выводом первого источника питания, а через ограничительный резистор - с первым выводом второго источника питания, база управляющего транзистора иодключена к выходу блока управления, о т л и чающийся тем, что, с целью уменьшения рассеиваемой мощности, он содерл ит дополнительный

транзистор, проводимость которого противоположна проводимости управляющего транзистора, причем эмиттер дополнительного транзистора и его коллектор соединены с первым выводом первого источника

питания и с вторым выводом второго источника питания соответственно, а база этого транзистора подключена к выходу блока унравления.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент СШУ № 3048715, НКИ 307-282, 27.06.60.

2.Патент США № 3466462, НКИ 307-240, 09.09.69.