Патент ссср 416866

. уОПИСАН И..Е:

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

4И866

Союз Советеки1е

Социалистических

Республик

) «Г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

И. Кл. Н 03k 17 56

3 аявлено 02.11.1972 (№ 1747877/26-9) Приоритет

Опубликовано 25.ll.1974. Бюллетень «¹" 7

Дата опубликования описания 24Х1.1974.

Гасударственный комитет

Совета 1йинистраа СССР во делам изоаретений и открытий

УДК 621.374.33(088.8) Автор изобретения

В. И. Черников

Заявитель

ПОЛУПРОВОДНИКОВЬ1и КОММУТАТОР с присоединением заявки №

Изобретение относится к коммутации электрических сигналов микро- и наносекундного диапазона и может быть:использовано в системах сбора, на копления и обработки информации, в электронной вычислительной технике, в ядерной радиоэлектронной аппаратуре и т. и.

Известны полупроводниковые:коммутаторы, содержащие ключевой транзистор, база которого подключена к шине управления, а кол- lo лектор — к месту соединения резистора гашения, связанного с входной шиной, и резистора нагрузки, связанного с общей шиной, а также резисторы в цепях смещения. Однако сравнительно, невысокое быстродействие свя- 15 зано с тем, что ключевой транзистор работает в режиме насыщения.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Для этого коммутатор содержит диоды, 20 причем эмиттер ключевого транзистора через диод и резистор подсоединен .к соответствующим шинам питания источников напряжения смещения, а параллельно резистору нагрузки включен диод. 25

Кроме ого, с целью повышения коэффициента передачи, соответствующий вывод резистора гашения подсоединен к эмиттеру допо,чнительного транзистора, коллектор которого подсоединен и ко«члектору ключевого чо транзистора, а база подсоединена к шине питания источник"; напряжения смещения.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого коммутатора; иа фиг. 2 — то же, вариант исполнения.

Устройство содержит резистор 1 гашения, ключевой транзистор 2, разделительный конденсатор 3, резисторы 4 — 7 и диоды 8 и 9.

В исходном состоянии прп отсутствии импульса управления, подаваемого на базу .ключевого транзистора 2, последний открыт и через него протекает ток 1. определяемый номиналами напряжений +E> и +Ее„а также величиной сопротивления резистора 7. Протекание тока 1,-,поддерживает открытое состояние диода 9,,àïðÿæåíèå на его аноде, а, следовательно, и а нагрузочном резисторе 6, близкое к нул;о.

Поступающие па резистор гашения входные коммутируемые импульсы делятся на делителе, образованном резистором 1 и сопротивлением диода 9, в открытом направ.чении Р д pygp и так как Р1>>Яд „„„на нагрузочном резисторе 6 выходные импульсы отсутствуют. Величина в .îäíîãî коммутируемого:сигнала не должна превышать 1„Р, в противном случае произойдет закрывание диода 9, что .вызывает увеличение паденпч напряжения на нагрузочном резис оре 6.

416866

При подаче через разделительный конденса.ор 3 иа базу ключевого транзистора 2 управляю:цего сигнала последний закрывается, и протекавший через него ранее ток замыкается через диод 8, .причем Е /) /Еб, l Диод 9 закрывается, входной коммутируемый импульс поступает на выход и выделяется на нагрузочном резисторе б с коэффициентом передачи л.закр

R, +R,iiR„»„, Схема, образуемая ключевым транзистором

2, диодами 9 и 8 и .резистором 7, представляет собой токовый переключатель, т. е. схему, в которой отсутствует насыщение полупроводниковых элементов и,которая обладает высоким быстродействием при переключении, так как происходит переключение одного и того же тока из одной цепи в другую при малых управляющих напряжениях. В качестве диода

9 может бызь использован транзистор при условии обеспечения большого значения запирающего напряжения.

На фиг. 2 изображена схема варианта коммутатора, содержащего дополнительный транзистор 10, эмиттер которого подсоединен к резистору 1 гашения, коллектор — к коллектору ключевого транзистора 2, а база к шине питания источника напряжения смещения — Е б,. 3лектр и ческая цепь, обр азуем а я резистором гашения, транзистором 10 и нагрузочным резистором б, представляет собой транзисторный каскад с общей базой.

Коэффициент передачи этого каскада определяется как

Ro R, Rl эб R где,б — сопротивление перехода эмиттербаза транзистора 10. В этом случае К„р=1 при R — — Rg и выполнения условия R«(Ra не требуется. Номинальные значения резистора

5 нагрузки выбираются теперь только из услоВия R6))R д откр, и при R д откр., равном еди ницам ом (для высокочастотных импульсов диодов R может быть выбрано порядка сотен ом).

10 Уменьшение номиналов резисторов Рб и R уменьшает постоянные времени перезаряда паразитных емкостей, подключенных к выходу и входу схемы, и, тем самым, дополнительно повышает ее быстродействие.

Предмет изоб ретения

1. Полупроводниковый коммутатор, содер20 жащий ключевой транзистор, база которого подключена к шине управления, а коллектор подключен к месту соединения резистора гашения, связанного с входной шиной, и резистора нагрузки, связанного с общей шиной, 25 резисторы в цепях смещения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит диоды, причем эмиттер ключевого транзистора через диод и резистор подсоединен к соответствующим шинам пита30 ния источников напряжения смещения, а параллельно резистору нагрузки включен диод.

2. Коммутатор по п. 1, отл ич а ющи йс я тем, что, с целью повышения коэффициента передачи, соответствующий вывод резистора

35 гашения подсоединен к эмиттеру дополнительного транзистора, коллектор которого подсоединен к коллектору ключевого транзистора, а база подсоединена к шине питания источника напряжения смещения.

Редактор 3. Твердохлебова

Составитель А. Шевьев

Техред Г. Васильева Корректор М. Лейзерман

Заказ 1468)10 Изд. М 503 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2