Двухтактнь!й переключатель

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕРЬСТВУ

tttt 424317

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства

t 22) Заявлено 19.04.72 (21) 1774675. 26-9 (51) М. Кл. Н 031» 17 60 с присоединением заявки X

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 15.04.74. Бюллстсш. М 14

Дата опубликования описания 13.09.74 (53) УДК 621,382(088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Ефремов, А. Л. Подмошенский и И. M. Приоыловски "» (71) Заявитель (54) ДВУХТАКТНЬ1Й ПЕРЕКЛЮ 1АТЕЛЬ

Предлагаемое изобретение может быть использовано в импульсных радиотехнических устройствах.

Известны двухтактные переключатели, содержащие триггер, выполненный на транзисторе, и два эмиттерных повторителя с дополнительной симметрией на транзисторах разного рода проводимости.

Однако в известных переключателях температурная зависимость напряжения на переходе эмиттер-база транзистора, включенного последовательно с «дозирующими» конденсаторами, приводит к дополнительной погрешности выходного напряжения (тока) интенсиметра.

С целью повышения быстродействия и температурной стабильности в предлагаемом переключателе для каждого эмиттерного повторителя база транзистора, противоположного по проводимости транзистору триггера, через цепочку, состоящую из последовательно включенных резистора и кремниевого диода, зашунтированных конденсатором, соединена с одним из выходов триггера, который соединен с анодом германиевого диода, и через конденсатор с базой другого транзистора эмиттерного повторителя, последняя через цепочку из параллельно соединенных резистора и конденсатора соединена с катодом германиевого диода и с соединенными коллекторами транзисторов другого эмиттерного повторителя.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Двухтактньш переключатель содержит транзисторы 1 и 2 симметричного триггера, транзисторы 3 — 6 мостового ключа, источник питания 7, базы 8 и 9 транзпстсарав 3 II 4, резисторы 10 — 13 плеч триггера, резисторы

10 14 и 15 базовых цепочек, кремниевые диоды

16 и 17, ускоряющие конденсаторы 18 и 19 в цепях баз транзисторов 3 и 4, германисвые диоды 20 и 21, ускоряющие конденсаторы 22 и 23 в цепях баз транзисторов 5 и 6, рези15 стары 24 и 25 коллекторна-базовых связей транзисторов ключа, ускоряющие конденсаторы 26 и 27 в цепях баз транзисторов 5 и 6, выходы 28 и 29 переключателя и вход 30 переключателя.

20 Предлагаемый переключатель состоит из ненасыщенного триггера на транзисторах 1 и 2 и ключевого каскада, выполненного иа мостовой схеме на двух парах транзисторов

3, 4 и 5, 6 разного типа проводимости, саеди25 ненны коллекторами в каждоеI пле Iс. 31 »ит теры этих транзисторов подключены к противоположным полосам источника питания 7.

Транзисторы 3 и 4. противоположные по проводимости транзисторам 1 и 2 триггера, ба30 зами 8 и 9 подключены к части коллекторных

424317

1.")

ЗО

50 бО

65 нагрузок 10, 11 и 12, 13 плеч триггера через цепочки, каждая из которых состоит из резистора 14 (15) и диода 16 (17), зашунтированных конденсатором 18 (19). Для температурной стабилизации транзистора 3 (4) и ускорения разряда конденсатора 18 (19) вход цепочки подключсн к коллектора vl транзисторов 4, 6 (3, 5) противоположного плеча ключей через гсрманиевый диод 20 (21) ..При повышении быстродействия сигнал с части коллекторной нагрузки триггеров 10, 11 (12, 13) заводится на базу транзистора 5 (6) через «ускоряющий» конденсатор 22 (23) . Базовая цепь транзистора 5 (6) соединена с коллекторами транзисторов 4, 6 (3, 5) через цспочку, состоящу1о из резистора 24 (25) и конденсатора 26 (27). Емкостпые нагрузки подключаются к одному из полюсов исто)ника питания и выходам 28 и 29.

Исходное состояние транзисторов 3 — 6 мостового ключа определяется состоянием трапзисторов 1 и 2 триггера. Если транзистор 1 триггера находится в открьпом состоянии, то часть коллекторного тока этого транзистора через цепочку: резистор 14 — диод 16 перемещается в базу транзистора 3 и открывает его. При этом открывается и транзистор 6 за счет протекания части коллекторного тока транзистора 3 через резистор 25. Транзисторы 4 и 5 в этом случае находятся в закрыгом состоянии, так как их входные цепи, состоящие из резистора 15, диода 17 и резистора 24 зашунтированы: у транзистора 4 германиевым диодом 21, соединенным последовательно с открытым переходом коллектор-эмиттер 3; у транзистора 5 открытым переходом коллектор-эмиттер транзистора 6.

Применение диодов в цепи запуска транзисторов 4 и 3 мостового ключа позволяет улучшить температурную стабилизацию этих транзисторов без использования для этих целей дополнительных источников смещения. Так как напряжение отсечки кремниевого диода

17 (16) выше, чем у германиевого диода 21 (20), то практически весь ток базового делителя транзистора 1 (2) триггера за:1ыкается через германиевый диод 21 (20) и открытый транзистор 3 (4) и не проходит в базу закрытого транзистора 4 (3).

Таким образом, комбинация из кремниевого и германиевого диодов, включенных в схему вышеописанным способом, выполняет роль переключателя, пропускающего в базу открытого транзистора ключа коллекторный ток триггера и не пропускающий во входную цепь закрытого транзистора ток базового делителя триггера, что нарушало бы температурную стабильность закрытых транзисторов мостового ключа.

При подаче на вход 30 запускающего импульса ранее открытый транзистор 1 закрывается, транзистор 2 открывается.

Процесс переключения транзисторов 3, 4 и

5, 6 мостового ключа происходит следующим образом.

Импульс положительной полярности с делитсля резисторов 12 и 13 поступает в базу трансформатора 4 через конденсатор 19, фор сировапно открывая его, и в базу транзистора

6 1срсз конденсатор 23, способствуя форсир1)в1пп1ому рассасыванию избыточных НосНТслсй тока и быстрому запирацию транзис1ора 6. Одновременно импульс ol 1)HlllITcë!>Holi полярности с делителя резисторов 10 и 11 поступает в базу ранее открытого транзистора 3 через конденсатор 18, рассасывая избыточныс носители тока в базе и способствуя быстрому его выключению, а через кон)денсатор 22 — в базу транзистора 5, формированно включая его.

Процесс запирания транзистора 6 дополнительно убыстряется за счет разряда конденсатора 27 через вклю1ающийся транзистор 5 и переход база-эмиттер транзистора 6.

Разряд конденсатора 18 в базовой цепи транзистора 3 после отпирания транзистора 4 убыстряется, так как постоянная времени цепи его разряда определяется малым сопротивлением диода 20 и открыл ым переходом

KO:1;1CIC1 O1)-э. 11и 1 TCj) 1pdHзистора 4. 3 II) НО3иоляст снизить величину динамического смещения а «ускоряющем» конденсаторе 18, что особенно в11)кно п работе на высоких истотах. Рассасывание избыто шых носителей в базе транзистора 3 и 6 дополнительно ускоряется такхке коллскторным током транзистора 4 и 5.

Процесс отпирания транзисторов 5 дополнительно ускорен за счет заряда конденсатора 26 коллекторным током транзистора 4.

После прихода на вход 30 слсдующего импульса происходит аналогичный процесс включения транзисторов 3 и 5 и выкл1очения транзисторов 4 и 6.

Таким образом, с выходов триггера берутся одновременно положительный и отрицательный импульсы, которые поступают в базы транзисторов ключа, ускоряющие конденсаторы, .причем импульс положительной полярности включает один транзистор и одновременно вык;1ю 1ает другой транзистор одного плеча моста, а импульс отрицательной полярности производит противоположное переключение в другом плече.

При включении транзисторов 4 и 5 происходит заряд «дозирующих» конденсаторов нагрузки, включенных, например, между плюсом источника питания и выходом 29 через транзистор 4 и разряд «дозиру)ощих» конденсаторов, подключенных к выходу 28, через транзистор 5, причем эти конденсаторы перезаряжаются наиболее эффективно в начальный момент времени переключения за счет работы ускоряющих цепочек в базовых цепях ключей. После следующего перекл)очения транзисторы 3 и 6 открываются, а транзисторы 4 и 5 закрываются. «Дозирующие» конденсаторы. подключенные к выходу 29, разряжаются, а конденсаторы, подключенные к гыходу 28, заряжак)тся.

4243I7

Предмет изобретения

)I о

Корректор О. Тюрина

Техрсд А. К;ииышникова

Редактор Т. Морозова

Заказ 2322 12 11çä., м l -Ü8 Тиратк 8 1 Подписное

Ц11ИИП11 Госуд"-,ð;ñòâå!íî î комитет» Сс.„ ти .Л1ии .с,pон СССР

1!0 дел".,! изобретен .II и открытий

Москш„71-55 Рамшския наб,. д. 4 5

Тииогрофия. и.и Сиим1шия, 2

Таким образом, разряд и заряд конденсаторов нагрузки происходит через переходы эмиттер-коллектор открытых транзисторов ключа, а базовые токи, определяющие максимальные значения коллекторных токов транзисторов ключа, задаются схсмно и пе зависят от нагрузки. Кроме того, «дозирующие» конденсаторы заряжаются до напряжения источника питания в одной фазе и полностью разряжаются в другой. Ключи работают в двухтактном режиме, что уменьшает пульсацию выходного напряжения или тока интенсиметра.

Двухтактный переключатель, содержащий триггер, выполненный на транзисторах, и два эмит ерных повторителя с дополнительной симметрией на транзисторах разного типа проводимости, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и темпе5 ратурной стабильности, для каждого эмиттерного повторителя база транзистора, противоположного по проводимости транзистору триггера, через цепочку, состоящую из последовательно включенных резистора и кремние10 вого диода, зашунтированных конденсатором, соединена с одним из выходов триггера, который соединен с анодом германиевого диода и через конденсатор с базой другого транзистора эмиттерного повторителя, последняя через цепочку из параллельно соединенных резистора и конденсатора соединена с катодом гсрманнсвого диода и с соединенными коллскторамн транзисторов другого эмиттерного повторителя.