Высокочастотный составной транзисторный ключ

 

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ СОСТАВНОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий основной и вспомогателкг ный транзисторы, коллект фы которых объединены-в через соединены с первым входным питающим выводом эмиттер ocHOBHOii o транзистора соед не с входным питающим выводом , между: базой и эмиттером основного 1рйнзист(фа включен первый источник управляющего тока, а между базой вспомогат1вта ного к базой основнснго тран зисторов включен источник yiH равляаошего тока, от ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения Частотного диапазона;, путем уменьшения задеряоси -при зап1фании ключа, в i него введен конденсатор, среаиняющий эмиттер вспомогательного транзистора с базой основного транзистора .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Л0.„,1026309

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Ч ""

»1

К АВТОРСИОМЪГ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ ф;) (21) 3403393/24-07 (22) 01.03.82 (46) 30.06.83.Бюл. % 24 (72) Д. В. Авдеев, В. В. Авдеев, А. П. Пакидов и В, И; Тихонов (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (53) 62 1.314.14 58 (088.8). (56) 1. Глазенко Т.А.. Импульсные полуйроводниковые усилители в электроприводах. Энергия", 1965, с.28.

2, Проблемы преобразовательной техники. Сб. докладов, Вып. 1. Киев, ИЭД AH УССР, 1979, с. 95, рис.1.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2912061/24-07, кл, Н 02 N 7/537, 1980. (54)(57} ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ СОСТАВ ОЙ YPAH3uCT0Pmй KraO, 3(Ю Н. 03. K 17/60 //

Н 02 М 7/537, Н 02, М 3/335 содержащий .основной и вспомогательный транзисторы, коллекторы которых обьединены. и через нагрузку соединены о первым входным питаюшим выводом, емиттер основного транзистора соединен с вторым входным питаюшим выво.дом, между. базой и емнттером основного транзистора включен первый источних управляющего тока, а между базой вспоьюгательнох о и базой основного тран-зисторов. включен второй источник уп равляюшего тока, о т л и ч а ю m и и с я тем,. что, с целью расширения частотного диапазона1 путем уменьшения задержки при задирании ключа, в него введен конденсатор, соединяю» щий емиттер вспомогательного транзистора с базой основного транзистора.

309

1 1026

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования преимущественно во вторичных источниках электропитания. радиоэлектронной аппаратуры, а также в устройствах управляемого электропривода и автоматики.

Известен составной транзисторный ключ, состоящий из основного и вспомогательного транзисторов, соединен- . 10 ных Qo схеме составного транзистораi источника управляющего сигнала, соединенного с эмиттером основного тран-. зистора и базой вспомогательного тран эистора,. и нагрузочноГО резистора в 15 общей коллекторной цепи транзисторов.

Для насыщения основного транзистора в открытом состоянии вводится дополнительный резистор в цепь коллектора основного транзистора или используется дополнительный источник управляющего тока в виде. трансформатора тока. По сравнению с простейшим ключом с насыщенным транзистором и дополнительным источником питания цепи базы данйое устройство обладает большим коэффициентом усиления, что позволяет снизить мощность источника управляющего тока P1 ), Недостатком: данного устройства является ухудшение динамических свойств, Известен также транзисторный клбч, состоящий иэ транзистора и двух источников управляющих токов, один из которых подключен к баэо-эмиттерному пере-: ходу транзистора, а другой » «к баэо

35 коллекторному переходу транзистора и нагрузочного резистора, включенного в коллекторную цепь транзистора. В данном устройстве включение.и выключение тран ъ : 40 эистора осуществляется от источника, подключенного.к базо-эмиттерному пере ходу транзистора. Перед выключением транзистора источник, подключенный к баас-коллекторному переходу транзис.. тора, выводит транзистор из насыщения 45 в заранее выбранный режим, что ноэ«. воляет уменьшить время задержки на .рассасываиие избыточного заряда в базе при запирании транзистора. Данное устройство обладает. лучшими дийамж ческими свойствами: по сравнению с ключом. с насыщенным транзистором . и дополнительным источником питания цепи базы (2g.

Недостатками данного устройства 55 являются значительное время на,отпирание и запирание транзистора на частотах, когда длительность полупериода.управляющего тока соизмерима с постоянной времени транзистора, а также меньший коэффициент усиления по сравнению с составным транзисторным ключом

Наиболее близким к предлагаемому

) по технической сущности и достигаемому эффекту является высокочастотный составной транзисторный ключ, который применяется в высокочастотном транзисторном инвенторе, содержащий основной и вспомогательный транзисторы, соединенные по схеме составного транзистора, и два синфазных, гальванически развязан . ных источника управляющих токов, подключенных к безо-эмиттерным переходам соответствующих .транзисторов. Для отпирания ключа на базо-эмиттерные переходы основного и вспомогательного транзисторов подается положительное напряжение от соответствующих источников управляющих токов, при этом эмиттерный ток вспомогательного транзистора поступает в базу основного транзистора и форсирует его отпирание. В открытом состоянии, глубина насыщения основного транзистора определяется суммарным базовым током, являющимся суммой токов источника управляющего тока основного транзистора и эмиттерного тока вспомогательного транзистора. Для запирания ключа на базо-эмиттерные переходы основного и вспомогательного транзисторов подается отрицательное напряжение от соответствующих источников управляющих токов. Происходит за- пирание обоих транзисторов, при этом задержка на запирание основного транзистора определяется глубиной его насы щения в открытом состоянии, Таким образом, данное устройство имеет улучшенные динамические свойства при отпирании, т.е, обеспечивает быстрое отпи« ранйе за счет форсирования ГЗ g, Недостатком данного устройства является большое время задержки при эапирании из-за глубокого насыщения основ» ного транзистора в период открытого состояния.

Цель изобретения - расширение частот ного диапазона путем уменьшении времени задержки при запирании кгйоча, Указанная аель достигается тем, что в устройство, содержащее основной и вспомогательный транзисторы, коллекторы которых объединены и через наг рузку соединены с первым питающим.выводом, эмиттер основного транзистора соединен с вторым входным питающим

3 1026309 4 . выводом, между базой и эмиттером ос- При поступлении отпирающего положи»

:новного транзистора включен первый тельного напряжения от источников 3,4 источник управляющего тока, между ба- управляющих токов на баэо-эмиттерные зой вспомогательного .транзистора и переходы соответствующих транзисто- . базой основного транзистора включен ров 1,2 оба транзистора начинают отпи» второй источник управляющего тока, sac- раться. Нараста ощий эмиттерный ток . ден конденсатор, соединяющий эмиттер вспомогательного транзистора 2 (фиг.2 В) вспомогательного транзистора с базой через конденсатор 6 1поступает в базу основного транзистора. основного транзистора 1, Базовый ток

Такое включение конденсатора поз- щ . основного.транзйстора (фиг.2 ъ) равен волило сохранить форсированное вклю- сумме тока.от источника 3 управляючение основного транзистора эмиттер- щего тока и эмиттерного тока вспомо ным током вспомогательного транэис- гательного транзистора 2. Происходит тора при включении ключа, отсечь эмит»- быстрое форсированное отпирание основ» ° терный ток вспомогательного - гранзис ного транзистора большим суммарным тора от базы основного транзистора в базовым током. В открытом состоянии по период отпертого состояния ключа, за мере увеличения напряжения на конден ° очи этого перенасыщение основного трап-. с,:аторе 6 (фиг.2 д) эмиттерный ток зистора в период отпертого состояния вспомогательного транзистора 2 умен ключа,не достигается и обеспечивается о шается до нуля и- вследствие этого уменьуменьшение времени задержки цри запи- шается базовый ток основного транзисрании основного транзистора ключа.. ° тора 1 до тока источника 3 управляющего тока. Глубина насыщения основного транНа фиг. 1 представлена принципиаль- зистора 1 определяется, таким образом, ная схема предлагаемого ключа; на gg только величиной тока от источника 3 фиг. 2 - временные диаграммы пронес-. управляющего тока. При поступлении за.сов в элементах схемы. пирающего, отрицательного напряжения на базо эмиттерные переходы обоих транВысокочастотный составной транзис- .. зисторов от источников управляющих то.торный ключ содержит основной 1. и, ков происходит быстрое запирание обоих вспомогательный 2 транзисторы, синфаэ» I транзисторов с.малым временем эадерж« ные, гальйнически развязанные источ- ки на рассасывание избыточных зарядов в ники 3,4 управляющих токов: нагрузку 5 . в их базах, т.е. с малым временем эав общей коллекторной лепи транзисторов, держки на эапирание. Таким образом, причем первый источник 3 управляющего введение конденсатора 6 обеспечивает тока подключен к базо-эмиттерному пе» . форсированное отпирание основного транреходу основного транзистора 1, второй зистора, неглубокое насыщение основ источник 4 управляющего тока включен :ного транзистора в открытом состоянии . между базой вспомогательного транзио- - за счет отсечки эмиттерного тока вспотора 2 и базой основного транзистора ij могательного транзистора и, следоваконденсатор 6, включенный между ему» тельно, лучшие динамические свойства тером вспомогательного транзистора 2 и . за счет уменьшения времени задержки базой основного транзистора 1.. яа запирание основного транзистора ,,и всего ключа. - Благодаря. этому предРабота высокочастотного составного лагаемое устройство способно работать, транзисторного ключа осуществляется "5 в!широком диапазоне частот (до 500 кГп следующим образом. и более}.

102 6309

Ъ, с

Составитель В. Моин Редактор А. Ворович Техред О.Неце Корректор Г. Огар

Заказ 4576/49 Тираж 936 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР

-по делам изобретений и открытий

123035 Москва, Ж-35 Раушская наб„д, 4/8

Филиал ПЙП «Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, .4