Электронный коммутатор Советский патент 1982 года по МПК H03K17/51 

(5) ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР

I , , ,. Изобретение относится к импульсг ной технике, в частности, к устройствам бесконтактной коммутации высокочастотных сигналов и может быть использовано в технике радиосвязи, например, для обеспечения коммутаийи каналов связи двух радйосредств, работающих в разных частотных диапазонах на ббщую антенну.

Известен электронный коммутатор, выполненный в виде переключающей матрицы, состоящей из микропрлосковой линии и p-i-n диодов РХ. .

Однако известное устройство узкополосно и обладает невысоким ШД:,

. Наиболее близким по технической . сущности к изобретению является электронный коммутатор,. содержащий четыре переключающие диоды, два из которых анодами соединены с соответствующими входными шинами, а катодами - с первой выходной шиной, разделительные конденсаторы и элементы

автосмещения, через которые выход- ; ные шины соединены с общей шиной 1211.

Однако и это известное устройст- ; во обладает невысоким КПД и ограниченным уровнем коммутируемых сигналов.

Цель изобретения - повышение КПД. и увеличение уровня коммутируемых сигналов.

Для достижения указанной цели

to в электронный коммутатор, содержащий четыре переключающих диода, два из которых анодами соединены с соответствующими входными шинами, а катодами - с первой выходной шиной, раз15делительные конденсаторы и элементы; автосмещения, через которые выходные шины соединены с общей шиной, введены два развязывающих дросселя и двухнаправленный формирователь

20 дополнительного уровня, причем последний включен между входными шина-t ми, а третий и четвертый переключающие диоды анодами соединены через

3

разделительные ксжденсаторы с анодами первого и второго переключающих диодов соответственно и через развязывающие дроссели - с анодами второго и первого переключающих диодов, а катодами - с второй выходной шиной.

Кроме того, двухнаправленный формирователь дополнительного уровня содержит два широкополосных трансформатора, первые выводы первичных обмоток которых через первые конденсаторы соединены с входными шинами, вторые выводы первичных обмоток соединены с общей шиной, первые выводы вторичных обмоток широкополосных трансформаторов соединены через первые выпрямители запирающего напряжения с одним выводом первого резистора , второй вывод которого соединен со второй входной , а вторые выводы вторичных обмоток - через вторые конденсаторы и соответствующие вторые выпрямители запиракицего напряжения соединены с одним из выводов второго резистора, второй вывод которого соединен с первой входной шиной, причем один из диодов каждого выпрямителя запирающего напряжения катодом подключен к общей шине.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Электронный коммутатор содержит переключающие диоды 1-4, из которых диоды 1 и 2 соединены своими анодами со входами 5 и 6 коммутатора, а катодами - с выходом 7. Диоды 3 и 4 соединены своими анодами через разделительные конденсаторы 8 и 9 с анодами диодов 1 и 2 и через развязывающие дроссели 10 и 11 - санодами диодов 1 и 2. Катоды диодов 3 и и k соединены со вторым выходом 12 коммутатора. Выходы 7 и 12 соединены с общим корпусом через цепи 13 и 14 автосмещения. Входы 5 и 6 коммутатора через разделительные конденсаторы 15 и 16 соединены с первыми выводами 17 первичных обмоток широкополосных трансформаторов 18, вторые выводы 19 первичных обмоток соединены с общим корпусом. Первые выводы 20 вторичных обмоток через разделительные конденсаторы 21 соединены .с выпрямителями 22 запирающего напряжения, выходы которых

единены вместе и через ограничительный резистор 23 подключены к входу 5 коммутатора. Вторые выводы 2 вторичных обмоток широкополосных трансформаторов 18 соединены с выпрямителями 25 запиравзщего напряжения, выходы которых соединены вместе и через ограничительный резистор 26 подключены ко второму входу 6 коммутатора, а ,

выпрямители отрицательного напряжения содержат хотя бы один диод 27, катод которого соединен с корпусом. Пунктиром обозначен двухнаправленный формирователь 28 дополнительного

уровня, подключенный к низковольтному источнику 29.

При подаче положительного управляющего напряжения от низковольтного источника 29 на вход 5 открываются перек/шчающие диоды 1 и k, соединяющие входы 5 и 6 с выходами 7 и 12 соответственно. Также открываются диоды 27 выпрямителей 22 запирающего напряжения схемы двухнаправленного формироёателя 28 дополнительного уровня, соединянщие першле выводы 20 вторичных обмоток широкополосных трансформаторов 18 с корпусом и определяющие этин работу схемы

двухнаправленного формирователя 28 дополнительного уровня. Высокочастотные сигналы, поступающие на входы 5 и 6, через разделительные конденсаторы 15 и 16 и широкополосные трансформаторы 18 поступают на входы выпрямителей 25 (входы выпрямителей 22 закорочены открытыми диодами 27 этих выпрямителей). На общем выходе выпрямителей 25 формируется дополнительное отрицательное напряжение, уровень которого пропорционален наибольшей из амплитуд входных сигналов, увеличивающее запирающее напряжение приложенное к диодам 2 и 3 до т ребуемого значения.

Величина дополнительного отрицательного напряжения может варьироваться изменением коэффициента трансформации широкополосных трансформаторов 18.

Высокочастотные сигналы в этом режиме поступают со входов 5 и 6 на выходы 7 и 12 соответственно.

При подаче положительного управляющего напряжения на вход 6 открываются переключающие диоды 2 и 3 соединяющие входы 5 и 6 с выходами 12 и 7 соответственно, и диоды 27 выпрям«тепей 25 запирающего напряже ния схемы двухнаправленного формиро вателя дополнительного уровня 28, соединяющие вторые выводы 2 вторич ных самоток широкополосных трансфор маторов 18 с корпусом. В этом случа высокочастотные сигналы, поступающи на входы 5 и 6, через разделительны конденсаторы t5 и 16 и широкополосные трансформаторы 18 поступают на входы выпрямителей 22 (входы выпрямителей 25 закорочены открытыми диодами 27 этих выпрямителей). На общем выходе выпрямителей 22 формируется дополнительное отрицательнее напряжение, уровень которого, как и в первом случае, пропорционален наибольшей из амплитуд входных сигналов, увеличивающее запирающее напряжение, приложенное к диодам 1 и до требуемого знамения. Высокочастотные сигналы в этом режиме поступают со входом 5 и 6 на выходы 12 и 7 соответственно. В любом режиме запирающее напря жение, прикладываемое к переключающим диодам, определяется как сумма начального запирающего напряжения, формируемого цепями автосмещения, и дополнительного запирающего напряже ния, формируемого схемой двухнаправ ленного формирователя дополнительного уровня 28. Значение запирающего напряжения пропорционально наибольшей амплитуде входных сигналов. Выбором коэффициента трансформации широкополосных трансформаторов 18 удается обеспечить нормальную работ электронного коммутатора в широком диапазоне входных сигналов. , Применение низкого значения упра ляимдего напряжения уменьшает мощности рассеиваемые ; в цепях автосме щения и снижает мощность, требуемую от источника управляющего напряжения., Таким образом, предлагаемый электронный коммутатор автоматически устанавливает необходимый уровен запирающего напряжения и увеличивае его коэффициент полезного действия, что расширяет область применения и эффективность устройств бесконтактной коммутации. Формула изобретения 1, Электронный коммутатор, содер жащий четыре переключающих диода. два из которых анодами соединены с соответствующими входными шинами, а катодами - с первой выходной шиной, разделительные конденсаторы и элементы автосмещения, через которые выходные шины соединены с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и увеличения уровня коммутируемых сигналов, введены два развязывающих дросселя и двухнаправленный формирователь дополнительного уровня, причем последний включен между входными шинами, а третий и четвертый переключаю щие диоды анодами соединены через разделительные конденсаторы с анодами первого и второго переключающих диодов соответственно и через развязывакяцие дроссели - с анодами второго и первого переключающих диодов, а катодами - с второй выходной шиной. 2. Электронный коммутатор по п.1, отличающийся тем, что двухнаправленный формирователь дополнительного уровня содержит два широкополосных трансформатора, первые выводы первичных обмоток которых через первые конденсаторы соединены с входными шинами, вторые выводы первичных обмоток соединены с общей шиной, первые выводы вторичных обмоток широкополосных трансформаторов соединены через первые выпрямители запирающего напряжения с одним выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с .второй входной шиной, а вторые выводы вто ричных обмоток - через вторые конденсаторы и соответствующие вторые выпрямители запирающего напряжения соединены с одним выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с первой входной шиной, причем один из диодов каждого выпрямителя запирающего напряжения катодом подключен к общей шине. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 1+95527, кл. Н 1 W, 197Ь 2.Ельяшкёвич С.А. Отыскание неисправностей и настройка цветных телевизоров. М. , Энергия, 1976, с. 68-69 (прототип).

S3 V

/4