Устройство для моделирования симмистора Советский патент 1982 года по МПК G06G7/62 

CSt) УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ СИММИСТОРЛ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при моделировании полупроводниковых вентильных устройств.

Известно устройство для моделирования встречно-параллельных тиристоров, вольт-амперная характеристика которых эквивалентна характеристике (Симмистора. Это устройство содержит диоды, реле, источники питающего напряжения и нагрузки 1 .

Недостатками данного устройства являются малая точность и ограниченный частотный диапазон работы ввиду использования электромеханических элементов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для моделирования симмистора, содержащее операционнье усилители, диоды, резисторы и источник управляющего напряжения 2J.

Недостатками известного устройства являются невысокая точность работы, а также сложность конструкции.

Цель изобретения - повышение точ-. ности и упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования Симмистора, содержащее источник управля(6щего напряжения, масштабный

10 резистор, первый вывод которого подключен ко входу операционного усилителя, выход которого соединен со вторым выводом масштабного резистоt5ра, введены два ключевых транзистора и источник напряжения смещения, выводы источника напряжения смещения и источника управляющего напряжения соединены соответственно с коллектор20ным выводом первого ключевого транзистора и с эмиттерным выводом второго ключевого транзистора, эмпттерный вывод первого и базовый jBTOporo ключевых транзисторов под ключены соответственно ко входу и выходу операционного усилителя, базовый выво;ц первого ключевого транчЭистора соединен с коллекторным выводом второго ключевого транзисто ра. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вольт-амперная характеристика симмистора. Устройство содержит операционный усилитель 1, масштабный резистор 2, источник 3 управляющего напряженияi ключевые транзисторы и 5 и источник 6 напряжения смещения. Устрой-ство работает следующим об разом. На вход устройства подается напр жени.е, пропорциональное напряжению на симмисторе, а на выходе формируется напряжение, пропорциональное т ку, протекающему через симмистор. В исходном состоянии на коллектор пер вого и эммитер второго транзисторов подается напряжение от источников и- и Ц которые открывают транзи торы и поддерживают их в этом состо янии независимо от полярности входного сигнала. Сопротивление транзисторов в открытом состоянии мало, т.е. практически обратная связь является закороченной и выходной сигнал устройства равен нулю. Устройство работает таким образо что наличие отрицательного напряжения йа эмиттере соответствует отсут ствию сигнала управления симмистором, а нулевой потенциал соответствует подаче управляющего импульса на устройство для моделирования симмистора. При наличии положительного сигна ла и нулевом напряжении.на эмиттере второго транзистора на входе усилителя формируется отрицательное напр жение, которое, поступая на базу второго транзистора, закрывает его и удерживает его в этом состоянии даже при последующей подаче напряже ния на эмиттер второго транзистора (т.е. при снятии управления). Транзистор остается в закрытом состоянии до тек пор, пока выходной сигна станет равным нулю. При наличии отрицательного входн го сигнала и снятии напряжения на :п итгес)р второго транзистора (подзи 64 управления на модель симмистора) на выходе усилителя формируется положительный потенциал, который через переход база-коллектор второго транзистора подается на базу первого транзистора и закрывает его. Это состояние сохраняется и при последующей подаче напряжения на эмиттер второго транзистора до тех пор, пока выходной сигнал операционного усилителя,изображающий ток моделируемого симмистора, не станет paвны нулю. Таким образом моделируется вольтамперная характеристика симмистора. Предлагаемое устройство является значительно проще, чем известное устройство и работает с большей точностью из-за значительного сокращения общего числа элементов, в том числе операционных усилителей и полупроводниковых элементов, которые являются, как известно, основными источниками погрешностей. При этом высокое быстродействие, присущее известному устройству, сохраняется. Устройство может найти применение при моделировании не только схем. содержащих симмисторы но и схем :содержащих диоды, тиристоры и диодно-тиристорные группы. Устройство для моделирования симмистора успешно испытано и применено при исследовании электромагнитных процессов и определении рабочих параметров и режимов вентильных систем в Специальном конструкторскотёхнологическом бюро полупроводниковых преобразователей частоты при Уфимском авиационном институте. Формула изобретения Устройство для моделирования симмистора, содержащее источник управляющего напряжения, масштабный резистор, первый вывод которого подключен ко входу операционного усилителя, выход которого является выходом уст ройства, вход которого соединен со вторым выводом масштабного резистора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два ключевых транзистора и источник напряжения смещения, вывод которого и вывод источника управляющего напряжения соединены соответственно с коллекторным выподом