Электронный коммутатор зайдмана Советский патент 1981 года по МПК H03K17/00 

(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР. ЗАЙДМАНА

Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например, при построении систем контроля и автоматического регулирования. Известен электронный коммутатор, содержащий два транзистора, базы которых подключены к шинам управления, коллекторы соединены с общей шиной, а эмиттеры соединены с шинами подклю чения нагрузки и через резисторы под ключены к шинам источников образцово го и измеряемого напряжений Cll. К недостаткам известного устройст ва следует отнести низкую точность коммутации. По технической сущности и схемной реализации наиболее близким к предла гаемому является электронный коммута тор, содержащий два операционных усилителя, охваченных резистивной отрицательной обратной связью, четыре транзистора и блок управления, инвертирующие входы первого и второго операционных усилителей, неинвёртирующий вход и общий вывод каждого из которых объединены, соединены с шинами подключения нагрузки и через резисторы подключены соответственно к шинам источников измеряемого и образцового напряжений, эмиттеры транзисторов , базы которых подключены к блоку управления, соединены с шинами источников питания 2. Недостатки устройства - малый диапазон коммутируемых сигналов и низ.кая точность колвиутации. С целью расширейия диапазона коммутируекых сигналов и повышения точности ко11«1утации, в злектронный коммутатор, содержащий два операционных усилителя, охваченных резистивной .отрицательной обратной связью, четыре транзистора и блок управления, инвертирующие входы первого и второго операционных усилителей, неинвертирукщий вход и общий вывод каждого из которых объединены, соединены с шинами подключения нагрузки и через резисторы подключены соответственно к шинам источников измеряемого и образцового напряжений, эмиттеры транзисторов, базы которых подключены к блоку управления, соединены с шинами источников питания, введены два управляемых ключа, четыре защитных диода и четыре комм тирующих диода, коммутирующие диоды включены между шинами подключения питания операциейных усилителей и коллекторами транзисторов, первый и второй защитные диоды соединены встречно-параллельно и включены между входак и первого.операционного усилителя, третий и четвертый защитные диоды также соединеjiH встречно-параллельно и включены между входами второго операционного усилителя, общие выводы операционных усилителей через управляемые ключи, управляющие входы которых подключены к блоку управления, соединены с обще шиной источников п-итания,

На чертеже приведена принципиальная схема электронного коммутатор а, иллюстрирующая пример конкретного выполнения устройства.

Электронный коммутатор содержит первый 1 и второй 2 операционные усилители,, транзисторы З-б, управляемые ключи 7,8, блок управления 9, коммутирующие диоды 10-13, защитн ле диоды 14-17, резисторы 18-21. Инвёртируквди вход операционного усилителя 1 череЗ резистор 18 соединен с шиной 22 истоника измеряемого напряжения, а инвертирующий вход усилителя 2 через резистор 20 соединен с шиной 23 источника образцового напряжения. Инвертирующие входы операционных усилителей соединены также с шинами 24,25 подключения нагрузки. Эмиттеры транзисторов соединены с шинами источников питания 26 и 27.

Электронный коммутатор функционирует следуквдим образом.

Во время первой фазы коммутации сигналами, поступающими с блока управления 9, отпираются транзисторы 3,4 и управляемый ключ 7, а транзис.торы 5,6 и управляемый ключ 8 запираются. Таким образом, усилитель 2 отключается от источников питания, а усилитель 1 включен и охвачен глубокой отрицательной обратной связью. Ток через нагрузку определяется напряжением на шине 23 источника образцового напряжения.

В течение второй фазы коммутации сигналами, поступающими с блока управления 9, отпираются транзисторы 5,6 и управляемый ключ 8, а транзисторы 3,4 и управляемый ключ 7 запираются. В этом случае обесточивается усилитель 1, а усилитель 2 включается. Нагрузка подключается к шине 22 источника измеряемого напряжения.

Таким образом, нагрузка поочередно подключается к шинам источников образцового и измеряемого напряжений При несинхронном включении-выключении транзисторов и управляемых ключей защитные диоды 14-17 предотвращают выход операционных усилителей из строя.

Описанное устройство отличается большим диапазоном коммутируемых сигналов, который определяется только максимально допустимым коммутируемым напряжением- транзисторов и управляемых ключей. Кроме того, введение

управляемых ключей позволяет уменьшить токи, протекающие с выходов операционных усилителей (при отключении

0 их от источников питания) на общую шину, что ведет к повышению точности коммутации.

Формула изобретения

5

Электронный коммутатор, содержащий два операционных усилителя, охваченных резистивной отрицательной обратной связью, четыре транзистора и блок управления, инвертирующие входы

0 первого и второго операционных усилителей, неинвертирующйй вход и общий вывод каждого из которых объединены, соединены с шинами подключения нагрузки и через резисторы подключены соответственно к шинам источников

5 измеряемого и образцового напряжений, эмиттеры транзисторов, базы которых подключены к блоку управления, соединены с шинами источников питания, отличающийся тем, что,

0 с целью расширения диапазона коммутируемых сигналов и повышения точности коммутации, в него введены два управляемых ключа, четыре защитных диода и четыре коммутирующих диода,

5 коммутирующие диоды включены между шинами подключения питания операционных усилителей и коллекторами транзисторов, первый и второй защитные диоды соединены встречно-параллельно

0 и включены между входами первого операционного усилителя, третий и четвертый з итные диоды также соединены встречно-параллельно и включены между входами второго операционного усилителя, общие выводы операционных

5 усилителей через управляемые ключи, управлякхдие входы которых подключены к блоку управления, соединены с общей шиной источников питания.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

5

(издацие Томского университета),. 1973, т.270, с.16.

кл. Н 03 К 17/00, 1978. М 2}