Многоканальное коммутирующееуСТРОйСТВО Советский патент 1981 года по МПК H03K17/567 H03K17/16 

(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙ ЕВи--.™-,........Ш Л Т О ляющего устройства. В частности, в устройстве 2 остаточное напряжение на выходах схемы составляет около 0,6В если: на выходах устройства управления СТОИТ транзисторы, включенные по схеме с общим эмиттером. Указанный недостаток ограничивает в некоторой Степени применение изве стных устройств или заставляет использовать дополнительные средства для его устранения. Цель изобретения - уменьшение остаточного напряжения на выходах. Указанная цель достигается тем, что в многоканальное коммутирующее устройство, содержащее тиристоры, аноды кото рых через общий резистор соединены с шиной питания, выходные транзисторы, которые включены в катодные цепи нечетных тиристоров, и устройство управления, дополнительно введены диоды, ано ды которых соединены с катодами нечетных тиристоров, катоды соединены с базами выходных транзисторов, эмиттеры выходных транзисторов соединены с общей шиной, катоды нечетных тиристоров соединены с управляющими электродами следующих по направлению переключения четных тиристоров, первые катоды четных тиристоров соединены с выходом устройства управления, вторые катоды соединены с управляющими электродами сле дующих по направлению переключения нечетных тиристоров, а устройство управления содержит на выходе транзистор, эмиттер которого соединён с общей щкной. Кроме того, многоканальное коммутир ющее устройство может быть модифициро но дополнительным введением транзистор эмиттеры которых соединены с общей шиной, а, базь соединены с базами и кол лекторами соответств гющих выходных транзисторов} дополнительным введением резисторов, которые включены между эмиттерами выходных транзисторов и общей шиной, и диодной цепочки из т|5ех последовательно включенных диодов,. анод первого диода соединен со вторыми като дами нечетных тиристоров, а катод третьего диода соединен с общей шиной, дот полнительным введением устройства стрб бирования выходного тока, содержащего первый транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, коллектор соединен с точкой соединения первого и. второго диодов диодной .цепочки, база через первый резистор соединена с общей шиной и через диод соединена с коллектором второго транзистора, база которо784 го через второй резистор соединена с щиной питания, а эмиттер соединен с. шиной стробирования. На фиг. 1 изображен основной вариант предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - его модификации. Многоканальное коммутирующее устройство (см. фиг. 1) содержит тиристоры 1 - 1 - 1 - 2п, аноды .которых через общий резистор-2 соединен с шиной 3 питания, выходные транзисторы 4-1 - 4-п, которые включены в катодН1г{е цепи нечетных тиристоров 1-1 - 1-2п-1, и устройство 5 управления, дрпол-: нительные диоды 6-1 - 6-п, аноды которых соединены с катодами нечетных 1-1 - 1-2п-1 тиристоров, катоды соединены с базами выходных транзисторов 4-1 - 4-п, эмиттеры выходных транзисторов 4-1 - 4-п соединены с общей шиной 7, катоды нечетных тиристоров 1-1 - 2п-1 соединены с управляющими электродами следующих по направлению переключения четных тиристоров 1-2 - 1-2п-1, первые катоды четных тиристоров 1-2... ...1-2п соединены с выходом устройства 5 управления, вторые катоды соединены с управляющими электродами следующих по направлению переключения нечетных тиристоров 1-1 - 1-2п-1, а устройство управления содержит на выходе транзистор 8, эмиттер которого соединен с общей шиной 7, а база через резистор 9 соединена с общей шиной 7 и через диод 10 соединена с коллектором транзистора 11, база которого через резистор 12 соединена с шиной 3 питания, а эмиттерс выходной шиной 13. Управляющий электрод первого нечетного тиристора 1-1 соединен с цепью 14 запуска, которая может быть вьшолнена, например, в виде двух последовательно включенных диодов 15 и 16. Выходные шины устройства 17-1 - 17-д соединены с коллекторами выходных транзисторов 4-1 - 4-п соответственно. Работа устройства заключается в следующем. В . исходном состоянии включен, тиристор 1-1 благодаря цепи 14 запуска. Анодный ток тиристора 1-1 проходит через диод 6-1 и базо-амиттерный переход транзистора 4-1, в результате чего выходная шина 17-1 оказывается подключенной к общей шине 7. При этом остаточное напряжение на выходной шине 17-1 составляет только около 0,3 В. При поступлении первого импульса на входную шину 13 выходной транзистор 8 устройства 5 управления включается и входит 579 в насыщение, напряжение на его колле1с торе, а, следовательно, и на катоде тиристора 1-2 снижается до О,3 В. После этого анодный ток тиристора 1-1 распределяется в цепь управляющего электрода Т1фистора 1-2, поскольку падение напряжения в цепи упрааляющий электрод - катод тиристора 1-2 и коллектор - эмиттер транзистора 8 (0,7 В+ +О,3 В 1,О В)становится меньшим падения напряжения в цепи диод 6-1, эмит терный переход транзистора 4-1 (0,7 ЕЙ +О,7 ,4 В). Прохождение тока черва управляющий электрод тиристора 1-2 вызывает его включение. После включения тиристора 1-2 происходит выключение тиристора 1-1, а следовательно транзистора 4-1, поскольку тиристор 1-1 оказывается , зашунтированным промежутком анод - управляющий электрод ти ристора 1-2, падение напряжения на ко тором (около 0,3 В) меньще падения напряжения на включенном тиристоре (около 1,0 В). После окончания входного импульса на шине 13 транзистора 8 включается, и анодный ток тиристора 1-2 перераспределяется в цепь управляю щего электрода тиристора 1-3, в резуль тате чего тиристор 1-3 и транзистор 4-1 включаются, а тиристор 1-2 выклю чается. . Цепь 14 запуска при этом бездействует, поскольку напряжение на анодах тиристоров 1-1 - 1-2п не повышается до величины, необходимой для включения диодов 15 и 16, цепи 14 запуска. Таким образом, поступление импульса на входную шину 13 приводит к переключению устройства в следующее устойчивое состояние. Далее работа устройства протекает аналогичным образом. Поступление -го импульса на входную шину 13 приводит к выключению тиристора 1-2П-1. По окончании h-ro входного импульсавьшлючается тиристор 1-2п, а тиристор 1-1 включается благодаря цепи 14 запуска. Первый модифицированный вариант предлагаемого .многоканального коммутирующего устройства (см. фиг. 2) отличается от описанного вьпие варианта наличием дополнительных транзисторов 18-1 - 18-п, эмиттеры которых соединены с общей щиной 7, коллекторы - с выходными шинами 17-1 - 17-п, базы - с точкой соединения коллекторов и баз транзисторов 4-1 - 4-п. В такой конфигурации трайзисторы 4-1 - 4-п и 18-1 - 18-п, образуют схемы токосводо р диодным смещением, которые позволяю .аолучить постоянный ток в нагрузках, со 8. шинами 17-1 единенных с выходными 17-п. Работа устройства.показанного на фиг. 2, аналогична работе устройства, изображенного на фиг. 1, На фиг. 3 изображен второй модифицированный йариант предлагаемого мно- гоканального коммутирующего устройства. Данный вариант устройства содержит дополнительные резисторы 19-1 - 1О-п, включенные между эмиттерами выходных транзисторов 4-1 - 4-п и общей шиной -7, цепочку диодов 2О....22, включенную между вторыми катодами нечетных ти- . ристоров 1-1 - 1-2П-1 и общей шиной 7, и устройство 23 стробирования выходного тока, выход которого соединен с точкой соединения диодов 2О и 21, а вход - с шиной 24 стробирования. Устройство 23 стробирования выходного тока содержит первый транзистор 25, эмиттер которого соединен с общей тиной 7, база через резистор 26 - с общей шиной 7 и через диод 27 соединена с коллектором второго транзистора 28, база которого через резистор 29 соединена с шиной 24 стробирования. Транзисторы 4-1 - 4-п, диоды 6-1 - 6-п и цепочка диодов 20....22 образуют токоотводы с резисторным смещением, которые обеспечивают постоянные токи в выходных щинах 17-1 - 17-п. При поступлении импульса на шину 24 стробирования транзистор 25 включается и шунтирует диоды 21 и 22, в результате чего анодный ток включенного тиристора 1-t перераспределяется в цепь его второго катода, и связанный с его первым катодом транзистор 4--jзакрывается. Таки образом, во время присутствия сигнала высокого уровня на шине 24 стробирования, выходной ток отсутствует, В остальном работа устройства, показанного на .фиг. 3, аналогична работе устройства, изображенного на фиг. 1. Очевидно, что на выходах устройства могут быть установлень и другие токоотводы с диодным или резисторным сме.щением. При соответствующем выборе параметров токозадающих элементов токоотводов устройства, изображенные на фиг. 2 и 3 могут служить в качестве преобразователей число импульсов - амплитуда тока. Экспериментальные исследования (см. протокол испытаний) показали устойчивую работу предлагаемого устройства.

Остаточное напряжение на выходных шинах 17-1 - 17-п сост зляет приблизительно О,3 В, в то время как в устройстве, взятом за прототип - сжоио 1 В.

Фор мула изобретения

1.Многоканальное коммутирующее устройство, содержащее тиристоры, аноды которых через общий резистор соединены с шиной питании, выходные транзисторы, которые включены в катодные цепи нечетных Т1фист ч ов и устройство управления, отличающееся-, тем, что, с целью уменьшения остаточного напряжения на выходах, дополнительно введены диоды, аноды которых соединены с катодами нечетных тиристоров, катоды соединены с базами выходных транзисторов, эмиттеры выходных транзисторов соединены с общей : шиной, катоды нечетных тщжст ров соединены с управляющими электродами следующих по нахфавлению переключения четных тиристоров, первые катоды cefeдинены с выходом устройства управления, вторые катоды соединены с управля1ршими электродами .следующих до направлению переключения нечетных Т1фисторов, а устройство управления содержит на выходе транзистсч ов, эмиттер которого соединен с общей шиной.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что дополнительно введены транзисторы, эмиттеры которых соединены с общей шиной, а базы - с базами и коллекторами соответствующих выходных транзисторов.

5 3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что дополнительно введены резисторы, которые включены между эмиттерами выходных транзисторов и общей шиной, и диодная цепочка .

из трех последовательно включенных

диойов, анод первого диода соединен со вторыми катодами нечетных тиристоров, а катод третьего диода соединен с общей шиной.

15 4. Устройство по п п. 1 и 3, о т л и чающееся тем, что дополнительно введено ycTgoftCTBo стробирования выходного тока, содержащее первый транзистор, эмиттер KOToptxTO соединен с общей шиной, лектор соединён с точкой соединения первого и второго диодов диодной цепочки, база через первый резжгтор соединена с общей шиной и через диод соединена с KonneKTqpoM второго транзистора, база через резистор соединен с шиной пятдния, а эмиттер соединен с ШИВОЙ стробирования.

Источншси информации, принятые во виимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Nir 373877, кя. Н ОЗ К 17/56, 197О.

2.Автсфское свидетельство СССР

№ 577678, кл. Н ОЗ К 17/56, 1975 i (прототип).