Электронный коммутатор Советский патент 1980 года по МПК H03K17/60 

(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР

f

Изобретение относится к области импульсной Фехники и может быть исползовано в система - томатического управления и различных радиоэлектронных устройствах.

Известны коммутаторы, содержащие генератор и соединенные последовательно усилитель, детектор и льтр U.

Недостаток этих устройств низкая точность переключения.

Кроме того, известны электронные коммутаторы, содержащие транзисторы, соединенные с блоком управления, и резисторы, подключенные к шинам источников образцового и измеряемого напряжений 2.

Недостатком этих коммутаторов является также невысокая точность.

С целью повыления точности в электронный коммутатор, содержащий резисторы, выводы которых сое.динены. соответственно с шинами измеряемого я образцового источников напряжения, а другие - с нап узкой, блок управления,.подключенный к базам основных транзисторов, и источники, питания, введены усилители с цепями обратной связи и дополнительные трайэйсторы, причём инв1ертйр5 щйё;;

входы усилителей соединены с нагрузкой, при этом выходы каждого усилителя подключён л к коллекторам соответствуюпшх основного и дополнительного 5 транзисторов, эмиттеры всех транзисторов соединены с соответствующими шинами источников питани, а базы дополнительных транзисторов подключены к блоку угфавления.

10 На чертеже приведена принципиальная схема электронного коммутатора, в котором шина 1 измеряемого источника напряжения через резистор 2 подключена к йнвертирукицему входу 15 усилителя 3, к выводу цепи обратной свйзи 4 и к выводу, нагрузки 5, в ка-, .честве которой, в частности, исполь-. .зуется лампочка накаливания.

Положительный вывод усилителя 3 20 через транзистор 6 подключен к шине источника питания 7. Отрицательный вывод усилителя 3 через транзистор 8 подключен к шине источника питания 9. Базы транзисторов 6, 8 соединены с 25 блоком управления 10.

Шина 11 образцового источника напряжения через резистор 12 подгключена к .инвертирующему входу усилителя 13, к выводу цепи обрат30 ной связи 14, ко второму выводу нагузки 5. Положительный вывод усили еля 13 через транзистор 15 подклюен к шине источника питания 7. Отицательный вывод усилителя 13 чера.э транзистор 16 соединен с шиной источника питания 9.

Базы транзисторов 15, 16 подключены к. блоку управления 10.

Электронный коммутатор работает следующим образом.

Пусть при подаче управлякшдах импульсов с блока управления 10 в первый полупериод коммутации транзисторы 6,8 включены,а транзисторы 16,15 выключены. Тогда усилитель 13 обесточен, а следовательно, выключен. Уси(Литель. 3 вкл1рчен и охвачен, глуб.о- кой -отрицательной связью, а этом случае через нагрузку 5 ток протёкает от шины 11 образцового источ- ника напряжения через резистЪр 12, далее через нагрузку 5, резистор 2 и собственно входное ропротивлёйие усилителя 3.

Чтобы собственно входное сопротивление , элёйтронногб усилителя 3 не рказывало влияния на точность коммутации, следует выполнить условие Rj,- Ед, где R, - сойротивление лампочки накаливания, т.е. сопротивление нагрузки 5.. в следующий полупериод koMMyrfaции транзисторы 6, 8 по команде с блоки управления 10 выключаются, а транзисторы 15, 16 включаются. В этом случае силовые цепи усилителя 3 обесточиваются, а силовые цепи . . усилителя 13 запитываются, а следовательно, он включается.

Включение и выключение усилите- лей 3., 13 происходит по мгновенно- му значению напряжения, в этом случае ток через нагрузку 5 прот.екает с шины 1 измеряемого источника напряжения через резистор 2, далее .через нагрузку 5, резисторы 12 и входное сопротивление усилителя 13. ,

Обычно усилитёли 3 и 13 выбирают,Рй d одинаковыми параметрами. все сказанйое относительного первого полупе риода коммутации справедливо и для второго полупериода коммутаций.

Таким образом, управляя транзисторами 6, 8 и 15, 16, можно поочередно подключать нагрузку 5 то к шине 11.

образцового источника напряжения, шине 1 измеряемого источника напряжения.

В электронные коммутаторы в целях обратной связи усилителей 3, 13 могут быть включены двухсторонние ограничители напряжения, выполненные на стабилитронах. Напряжения пробоя стабилитронов выбираются больше уровней коммутируемых напряжений, прступаvstoftx с шин 1 и 11.

Поскольку обратные сопротивления стабилитронов лдаого больше сопротивлений реальных значений сопротивлени цепей обратной связи 4 и 14, то тем самьам и больше входное сопрртивлеНйе усилителей 3 и 13 при обесточенном их состоянии, а следовательно, и выше точность коммутации.сравниваемых напряжений с шин 1 и 11.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

т. 270, изд. Томского университета, стр, 16, рис. 2, 1973 (прототип).