Многоканальный коммутатор Советский патент 1980 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах автоматического управления, в Известен многоканальный коммутатор, выполненный на тиристорах, диодах, конденсаторах, содержащий идентичные ячейки, выполненные на тиристорах с анодными резисторами и вторичной обмоткой импульсного трансформатора в цепи управ ляющего электрода, транзисторы прямого и обратного счета, причем первичные обмотки трансформаторов подключены к коллекторам транзисторов через управляю щие диоды 1. Однако функциональные возможности известных коммутаторов ограничены, они не обеспечивают коммутации сигналов произвольной формы, а также сложны. Известен также многоканальный коммутатор, содержащий а каждом канале запираемый тиристор, включенный в диагональ диодного моста, коммутируемые шины и нагрузку, подключенные к другой диагонали диоаного моста, первый резистор и первый развязывающий диод, включенные последовательно в цепь катода запираемого тиристора и отрицательной шины источника смещения 2. С целью обеспечения развязки шин коммутируемых сигналов и увеличения быстродействия в многоканальном коммутаторе, содержащем в каждом канале запираемый тиристор, включенный в диагональ диодного моста, коммутируемые шины и нагрузку, подключенные к другой диагонали диодного моста, первый резистор и первый развязывающий диод, включенные .последовательно в цепь катода запираемого тиристора и отрицательной щины источника смещения, в каждый канал введены второй развязывающий диод и блок управления на МДП-транзисторах, резисторе и диоде, анод тиристора подключен к положительной шине источника смешения через второй диод в обратном направлении, а к общей точке между первым резистором и катодом тиристора подключены затворы МДП- транзисторов, причем затвор первого МДП- транзистора подключен через диод в прямом направлении, сток первого МДП-транзистора соединен с шиной тактовых импульсов, а исток - с управляющим электродом тиристора следукмцего канала, сток второго МДП-транзистора соединен с управляющим электродом тиристора предыдущего канала, а истоХ подключен через второй резистор к средней точке между первым резистором rf первым развязывающим дио дом предыдущего канала. На чертеже приведена принш1пиальная электрическая схема предлагаемого многоканального коммутатора. Млогоканальный коммутатор содержит запираемые тиристоры 1-1 - 1-п, первы резисторы 2-1 - 2-п, включенные между катодами тиристоров 1-I I-п и анодами развязывающих диодов 3-1 - 3-п. Пе вые диоды 3-1 - 3-п своими катодами подключены к отрицательной шине 4 источника смещения. Вторые диоды 5-1 - 5-п подключены своими анодами к положительной шине 6 источника сметдения. Аноды диодов 7-1 7-п подключены к затворам первых МДП транзисторов, а катоды этих диодов подключены к средним точкам цепи запираемых тиристоров. 1-1 - 1-п и первых резисторов 2-1 - 2-п. Стоки первых МДП- транзисторов 8-1 - 8-п данного канала соединены с щиной 9 тактовых импульсов, а истоки.этих транзисторов соединены с управляющими электродами запираемых тиристоров 1-1 - 1-п следующего канала. Средние точки цепей тиристоров 1-1 - 1-п и резисторов 2-1 - 2-п соединены с затворами вторых МДП - транзисторов 10-1 - 1О-п данного канала, сток которых подключен к управляющему электроду запираемого тиристора 1-1 - 1-п предыдущего канал а исток через вторые резисторы 11-1 подключен к ойдей точке первого резистора 2-1 - 2-п и первого диода 3-1 - 3-п предыдущего канала. Тиристоры 1-1 - I-п включены в ди гонали диодных мостов, выполненных н диодах 12-1 - 12-п, 13-1 - 13-чп,1414-п, 15-1 - 15нг1; причем анодные выводы диодных мостов подключены к ка тодам тиристоров 1-1 - 1-п и первым резистором 2-1 - 2-п, а катодные выво ды диодных мостов соединены с анодами тиристоров. Многоканальный коммутатор работает следующим образом. Коммутируемое напряжение произвольой формы подается на входы и через резисторы 17-1 - 17-п оступает на вторые диагонали моста. Для приведения коммутатора в исходое состояние на вход t8 подается имульс запуска. В исходном состоянии все иристоры 1-1 - I-п заперты. Сигналы, одаваемые на нагрузку 17-1 - 17-п, е проходят. После подачи импульса вклюения на управляющий электрод тиристо- . а 1-1 он включается. Через него проходит ток источника смещения по цепи: Е, диод 5-1, тиристор 1-1, резистор 2-1, диод 3-1, -Е источника смацения. После включения тиристора 1-1 через плечи диодного моста и резистора 17-1 проходит полезный сигнал. Напряжение источника сметяения, образованное на первом резисторе 2-1, прикладывается к затвору МДП-транзистора 8-1 через обратное сопротивление диода 7-1. Для включения тиристора следующего канала на вход 9 подается тактовый импульс. Так как между затвором и истоком МДП-транзистора 8-1 приложено отпирающее напряжение, МДП-транзистор открыва-г ется и протекающим током включается тиристор 1-2 по цепи: плюс источника тактовых импульсов, вход 9, сток-исток МДП-транзистора 8-1, управляющий электрод-катод тиристора 1-2, резисторы 2-2, диод 3-2, отрицательная щина 4 источника смещения, минус источника тактовых импульсов.Диоды 7-1 - 7-п предназначены для защиты следующего тиристора от ложного срабатывания путем увеличения вретлени заряда паразитной емкости затвор- сток. Запирание тиристоров 1-1 осуществляется после включения тиристора 1-2 следующим образом. Напряжение, образованное на резисторе 2-2, прикладывается к затвору - истоку МДП - транзистора 10-2 и открывает его. Открытый МДПтранзистор 10-2 коммутирует напряжение источника смещения, приложенное к резистору 2-1, которое прикладывается к переходу управляющий электрод-катод запираемого тиристора 1-1. Через переход управляющий электрод-катод тиристора 1-1 протекает запирающий ток по цепи: плюс напряжение источника смещения резистора 2-1, катод - управляющий электрод тиристора 1-1, сток-исток МДП-транзистора 1О-2, резистор 11-1, минус источника смоления резистора 2-1. Тиристор 1-1 закрывается. При переходе очередного тактового импульса происходит отпиршше следую- шего тиристора и запирание тирнстсфа 1-2 и так далее. Предлагаемый коммутатор обеспечивает коммутацию сигналов, изменяющихся во по любому закону, а так же коммутацию постоянного и переменного тока. Применение развязывакших диодов в анодной цепи ттфисторов позволяет развяза коммутирующие шины и.повысить таким образом помехозащищенность. Применение в схеме управления МДП- транзисторов увеличивает быстрод ствне коммутатора обеспечивает возможность его выполнения в микромощном варианте. Формула изобретения Многоканальный коммутатор, сод жащий в каждом канале запираемый тиристор, включенный в диагональ диодного моста, коммутируемые шины и нагрузку, подключенные к другой диагонали диодного моста, первый резистор и первый развязывающий диод, включенные последовательно в цепь катода запираемого тиристора и отрицательной шины источника смещения, отличающийся тем что, с целью обеспечен11я развязки шин коммутируга 1ых сигналов, увел5гчсния быстродействия, в каждый канал «ведены второй развязывающий диод и блок управления на МДП-транзисторах, резисторе и диоде, анод тиристора подключен к положительной шине ксточшпса смещения через второй диод в обратном направлении, а к общей точке между первым резистором и катодом тиристора подключены затворы МДП-транзисторов, npifHSM затвор первого МДП-транзисгора под-ч ключен через диод в npsovioM направлении, сток первого МДП-транзистора соединен с шиной тактовых импульсов а исток - с управляющим электродом тиристора следующего канала, сток вто рого МДП-транзистора соединен с управляющим электродом тиристора предыдущего канала, а исток подключен через второй резистор к средней точке между первым резистором и первым развязывающим диодом предьщущего канала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 441670, кл. Н ОЗ К 23/ОО, 16ЛО.72. 2.Авторское свидетельство СССР N9 51800О, кл. Н 03 К 17/66, 15.06.76 (прототип).

J 16-J 0

& JS-Z /2-2 -rW-2 VM i3:z7 J5-1

0 16-n 7fZ

tO S Zl Lyfrjn