Переключатель тока Советский патент 1982 года по МПК H03K17/74 

Изобретение относится к импульсной rexHjj Ke и может быть использовано в высокоточных цифро-аналоговы преобразователях (ЦАП). Известен переключатель тока, соде жащий дифференциальный каскад на биполярных транзисторах и резистор, включенный между общей точкой эмиттеров и источником питания, коллекто первого транзистора подключен к общей шине источника питания непосредственно, а коллектор второго - через нагрузку, базы первого и второго транзисторов дифференциального каска да соединены с клеммами источника уп р.чвляющих сигналов {.1 1 Недостатком этого переключателя тока является влияние неуправляемого тока коллектора 1ко и. коэффициента передачи по току dL транзистора на величину эталонного тока. Наиболее близким к предлагаемому я.вляется переключатель тока, содержащий управляю1ций и пf DeкJiю- зюlu-Г1 ДИОДЫ, катоды которых соединены с коллектором токостабилизирующего транзистора, аноды диодов - с источником управляющего напряжения, и . выходной клеммой соответственно, база токостабилизирующего транзистора подключена к клемме источника базового напряжения, а эмиттер - через резистор к клемме источника опорного напряжения 2j. Недостатком известного переключателя тока является малая точность выходного сигнала ЦАП из-за изменения мощности рассеяния на коллекторе токостабилизирую1(его транзистора при изменении уровня управляющего напряжения от логического нуля к логической единице и обратно. Цель изобретения - повышение точности выходного сигнала. Цель достигается тем, что в переключатель тока, содержащий управляющий и переключающий диоды, катоды которых соединены с коллектором то3 . 9 костабилизирующего транзистора, аноды диодов - с источником управляющего напряжения и выходной клеммой соответственно, база токостабилизирующего транзистора подключена к клемме источника базового напряжения а эмиттер через резистор соединен с клеммой источника опорного напря ; ени введены первый и второйдиоды, катоды которых соединены и через резистор подключены к клемме источника опорного напряжения, и последователь ная цепь из стабилитрона и резистора при этом анод первого диода подключен к точке соединения резистора и анода стабилитрона, анод второго дио да подключен к эмиттеру токостаби- / лизирующего транзистора, катод стабилитрона и другой вывод резистора соединены соответственно с источника МИ управляющего и опорного напряжений. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема переключателя тока. } Схема содержит управляющий диод 1, анод которого подключен к источнику управляющего напряжения 2, переключающий диод 3, катод которого соединен с катодом управляющего диода 1 и коллектором токостабилизирующего транзистора k, клеммы 5 и 6 соответственно, источников базового и опорного напряжений токозадающий резистор 7, включенный между эмиттером транзистора 4 и клеммой 6 источника опорного напряжения, стабилитрон 8, анод которого соединен с выводом резистора 9 и анодом первого введенного диода 10. Катод диода 10 сс единен с катодом второго введенного диода 11 и через резистор 12 с другим выводом резистора 9 и клеммой 6 источника опорного напряк ения Анод переключающего диода 3 соединен с выходной клеммой 13. Переключатель тока работает следующим образом. До тех пор пока с выхода схемы управления поступает управляющий си| нал высокого уровня U)„p (логический ноль) диод 3 закрыт. Потенциал коллектора в этом случае равен , где и - прямое падение напряжения на диоде 1. Напряжение на коллекторном переходе в этом случае равно U5 Ug. - базовое напряжение. Закрыт так диод 11, и величина тока коллектора.в этом случае определяется величиной резистора 7 напряжениями Е и Uc и величиной транзистора, где Е - опорное напряу иие. Если со схемы управления поступает сигнал низкого уровня (логическая единица), закрыты диоды 1 и 10. Потенциал коллектора в этом случае ниже и равен Uj, где из прямое падение на диоде 3. Меньше и напряжение коллектор - база. Ток коллектора в этом случае определяется суммой токов, протекающих через резисторы 7 и 12, напряжениями Е и У, и величиной oi транзистора и по величине несколько больше, чем в случае логического нуля. Путем соответствующего выбора ве- , личины сопротивления резистора12 можно обеспечить условие, при котором мощность рассеивания на коллекторе, а, следовательно, и температура транзистора одинакова как в случае логического нуля, так и логической единицы. Условие имеет следующий вид: I l7 ( -Uft.vnr k-ue;;;T где 1, - ток через резистор 12, ток через резистор 7, потенциал на выходе схемы управления в случае логического нуля (верхний уровень); потенциал суммирующего входа операционного УПТ -прямое падение напряжения на диоде 3; -потенциал базы транзистопя Таким образом, введение стабилитрона, двух диодов и двух резисторов уменьшает изменение мощности рассеяния на коллекторе токостабилизирующего транзистора при коммутации эталонного тока, что повышает точность выходного сигнала переключателя тока и цифро-аналогоВого преобразователя в целом. Формула изобретения Переключатель тока, содержащий правляющий и переключающий диоды, катоды которых соединены с коллектором токостабилизирующего транзистора, аноды диодов - с источником управляющего напряжения и выходной

клеммой соответственно, база токостабилизирующего транзистора подключена к клемме источника базового напряжения, а эмиттер через резисторсоединен с клеммой источникаТэпорного напряжения, отличающийся тем, что, с повышения точности выходного сигнала, в него введены первый и второй диоды, катоды которых соединены и через резистор подключены к клемме источника опорного напряжения, и последовательная цепь из стабилитрона и резистора, ;ПРИ этом анод первого диода подключен к jo4Ke соединения резистора и

анода стабилитрона, анод второго диода подключен к эмиттеру токостабилизирующего транзистора, катод стабилитрона и другой вывод резистора соединены соответственно с источниками управляющего и опорного напряжеНИИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Александрии В.И. Аналого-цифровые вычислительные устройства. Учебное пособие. Горький, 1971, с.59.

2. Александрин В.И. Аналого-цифровые вычислительные устройства. Учебное пособие. Горький, 1971, с.58.

OfJ