Выходной каскад

 

ВЫХОДНОЙ КАСКАД, содержащий первый р- Р транзистор, коллектор которого соединен с коллектором первого Г1 -p-D-транзистрра, базой второгоо-р-п-транзистора и Ш1;ной выхода, база п ерв о гор-п-р-транзис тора соединены с базой и коллектором .второго Р-Г)-р-транзистора, коллектором второго П-р-П-транзистора и через первый резистор соединена с коллектором третьего п-р-г -транзистора , база которого соединена с первой шиной входа, база первого п-р-птранзистора соединена со второй гиной входа, эмиттер второго -р-П-транзистора соединен с первым вывoдo 4 второго резистора, эмиттеры первого, третьего и четвертого п -рнг -транзисторов соединены с общей шиной, эмиттеры первого и второго -П-р-транзисторов соединены с шиной питания, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД в диапазоне допустимых емкостных нагрузок, в него введены третий транзистор и третий резистор, причем (Л эМиТтер третьего р-п-р-трензистора соединен со вторым выводом второго резистора, коллектор соединен с базой четвертого и-р-п-транзистора и через третий резистор - с общей шиной, а база - с третьей шиной входа, коллектор четвертого -р-ПIтранзистора соединен с базой третьо с его 1-р-о-транзистора. ч Оь

СООЭ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„67601 д

3(5D:Н 03 К 19 088

1;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВ .Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3504953/18-2-1 (22) 26. 10. 82 (46) 15.01.84. Бюл. 9 2 (72) Л.К.Самойлов, С.П.Тяжкун и Ю. И. Рогозов (71) Таганрогский радиотехнический институт. им. В.Д. Калмыкова (53) 621. 375. 083 (088. 8) (56): 1. Шило B. Л. Линейные интегральные схемы, М., Советское радио", 1979, с. 71, рис; 2. 12 е.

2. авторское свидетельство СССР по заявке 9 3244183/18-21, кл. Н 03 К 19/088, 05.02.81 (прототип) . (54) (57) НЫХОДНОЯ КЛСКрд, содержащий первый p -n-p -транзистор, коллектор которого соединен с коллектором первого и -p-Итранзистора, базой второгоо-р-и-транзистора и шиной выхода, база первогор-п-р-транзистора соединены с базой и коллектором второго Р -и-р-транзистора, коллектором второго и -p-t\-транзистора и через первый резистор соединена с коллектором третьего A-pw-транзистора, база которого соединена с первой шиной входа, база первого и-р-и†транзистора соединена со второй «иной входа, эмиттер второго и-p-A-транзистора соединен с первым выводом второго резистора, эмиттеры первого, третьего и четвертого A -pq-транзисторов соединены с общей шиной, эмиттеры первого и второго р -0-р-транзисторов соединены с шиной питания, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД в диапазоне допустимых емкостных нагрузок, в него введены третий р-й-р- тран- щ

° р зистор и третий резистор, причем эмиттер третьего р-и-р-транзистора соединен со вторым выводом второго резистора, коллектор соединен с базой четвертого а -р-и-транзистора и через третий резистор - с общей шиной, а база - с третьей шиной входа, коллектор четвертого h-р-й(транэистора соедьнен с базой треть.его h-p-и-транзистора.

1067601

Изобретение относится к импульсной технике, предназначено для формирования выходного напряжения цифровых передатчиков проводных линий связи, или цифровых логических элементов с высокой нагруэочной способностью.

Известен выходной каскад, содер жащий два п-р-п-транзистора, р-Р-ртранзистор и три резистора, причем коллектор первого и-р-й-транэи- 10 стора соединен с плюсовым источником. питания и через первый резистор связан с его базой и коллектором второго П-р-%-транзистора, база которого соединена с эмиттером .15 первого и-р-и-транзистора и через второй резистор связана с нагрузкой и эмиттерам второго и-р-и-транзистора, который. через третий резистор связан с эмиттером р-й-р-транзис- 20 тора, коллектор которого соединен с минусовым источником питания Г13.

Недостатком известного устрой-, ства является его низкий- КПД ввиду того, что защита от йерегрузки 25 на выходе пассивная (ограничение тока) и одновременное обеспечение высокой нагруэочной способности и малой мощности рассеяния при перегрузке невозможно. ЗО

Ыаиболее близким к предлагаемому является выходной каскад, содержащий два р-й-р-транзистора, четыре 6 -р-п-транзистора, два резистора, три шины входа и выходную шину, причем коллектор первого

p-n-р-транзистора подключен к коллектору первого и базе второго и-р-и-транзисторов и соединен с вы ходной шиной устройства, база перво- 4 го р-и-р-транзистора подключена к коллектору второго и -р-и-транзистора, базе и коллектору второго р A-р-транзистора, и через первый резистор связана с коллектором третьего A--р-й-транзистора, база которого соединена с первой шиной входа, эмиттер второго A-р- -транзистора через второй резистор связан с коллектором четвертого A-ð-0-транзистора, база которого соединена с 50 второй шиной входа, с третьей шиной . входа соединена база первого 0-р-6транзистора, эмиттери первого, третьего и четвертого A-p-W-транзисторов подключены к общей шине, а эмиттеры 55 первого и второго р-й-р-транзисторов соединены с шиной питания t:23.

Цель изобретения - повышение надежности и КПД выходного каскада в диапазоне допустимых емкостных нагрузок. . Поставленная цель достигается тем, что в выходной каскад, содержащий первый р-A-р-транзистор, коллектор которого соединен с коллектором первого 0-р-и-транзистора базой второго A-p-6-транзистора и шиной выхода, база первого р-И-р-транзистора соединена с базой и коллектором второго р-и-р-транзистора, коллектором второго n-p-A-транзистора и через первый резистор соединена с коллектором третьего п-р-0-транзистора, база которого соединена с первой шиной входа, база первого A-р-и-транзистора соединена с второй шиной входа, эмиттер второгоо-р-о-транзистора соединен с ° первым выводом второго резистора, эмиттеры первого, третьего и четвертого 1-p-A-транзисторов соединены с общей шиной, эмиттеры первого и второго р-A-ð-транэистоОднако - данное устройство характери-. зуется недостаточно высоким КПД и надежностью в диапазоне допусти- -60 мой емкостной нагрузки, так как длительность импульса, подаваемого на первую шину входа,: определяется максимально допустимым фронтом выходного импульса при наибольшей час- 65 тоте передачи импульсов и найбольшей емкости нагрузки С м . Соотношение номиналов первого и второго резисторов определяется соотношением выходного тока формирования фронта напряжения на нагрузке и тока формирования вершины выходного импульса напряжения. В цифровых логических элементах, магистральных усилителях величина выходного тока при формировании фронта импульса превышает величину тока вершины импульса на 2-3 порядка, такие же и соотношения номиналов первого и второго резисторов. В реальных устройствах длительность фронта в 10-20 раз меньше периода выходных импульсов, поэтому средняя за период мощность Р, потребляемая выходным каскадом в результате протекания тока через первый резистор, в 1020 раз превышает мощность, потреб.ляемую в результате протекания тока через второй резистор (при максималь.ной частоте следования выходных импульсов этот ток протекает со скважностью 2).

При емкости нагрузки на порядок меньше С «,íàïðèìåð, при подключении разного числа микросхем, или разной длины линии связи, отключении канала линии связи или группы каналов, мощность Р в 10 раз превышает необходимую, так же как длительность импульса тока через первый резИстор. Избыточная мощность снижает

КПД выходного каскада и ухудшает тепловой режим его работы, что не позволяет повысить надежность выходного каскада при пониженной емкости нагрузки.

1067601.ров соединены с шиной питания, введены третий р-И-р-транзистор и третий резистор, причем эмиттер третьего р-rl-р-транзистора соединен с вторым выводом второго резистора, коллектор соединен с базой четвертого и-p-и-транзистора и через третий резистор — с общей шиной, а база - с третьей шиной входа, коллектор четвертого о-ð-итранзистора соединен с базой третьего П-р-II-транзистора.

Ыа чертеже показана электрическая схема выходного каскада.

Устройство содержит первый р -A-р-транзистор 1, коллектор которого .15 соединен с коллектором первого

П-p-»»-транзистора 2, базой второго

»»-р-» -транзистора 3 и шиной 4 выхода, база первого р-й-р-транзистора 1 соединена с базой и коллекто- . 20 ром второго р-П-р-транзистора 5, коллектором второго A-р-й-транзистора 3, и через первый резистор б соединена с коллектором третьегО A-ð-П-транзистора 7, база которогосоединена с первой шиной 8 входа, база первого A-p-II-транзистора 2 соединена с второй шиной 9 входа, эмиттер второго A-р-и-транзистора

3 соединен с первым выводом второго.

i резистора 10, эмиттеры первого 2, третьего 7 и четвертого 11 т -p — транзисторов соединены с общей шиной, эмиттеры первого и второго р-И-p-транзисторов 1 и 5 соединены с. шиной питания, эмиттер третье35 го р-(1-р-транзистора 12 соединен с в торым. выводом в торого резистора 1 О, коллектор соединен с базой четвертого 0-р-р-транзистора 11 и через третий резистор 13 — с общей шиной, 40 а база — с третьей шиной входа 14, коллектор четвертого II-р-П-транзистора 11 соединен с базой третьего й-р-II транзистора 7.

Устройство работает следующим о6- 45 разом.

При подаче высокого уровня на первую шину входа 8 и низкого на вторую и третью шины входа 9 и 14, открывается третий A -р-и-транзистор 7, . запирается первый и-р-и -транзистор 2.

Большой ток через первый резистор б вызывает большой ток в коллекторе первого р-П-р-транзистора 1, заря- жающий емкость нагрузки. После заря 5 да емкости нагрузки отпирается вто us,n-p-п-транзистор 3 и ток, прот кающий по цепи эмиттер второго и -р-rlтранзистора 3 — второй резистор 10коллектор третьего р-и-р-транзистора 12 отпирает четвертый и-р-и-тран зистор 11 и задает выходной ток формирования вершины выходного импульса. Если .емкость нагрузки С»» меньше максимально дрпустимой С»»,мд ц б то. отпирание четвертого 6-р-и -тран- зистора 11 после заряда С»» обеспечивает запирание третьего и-р-итранзистора 7 и прекращает протека» ние большого тока через. первый резистор 6, т.е. происходит сокращение длительности импульса тока через первый резистор 6 до времени фронта выходного импульса при

С (C»», pic. Защита от перЕгрузок на выходе устройства осуществляется запиранием второго а -р- A-транзистора 3. При подаче высокого уровня напряжения на второй и третий входы 9 и 14 (на первом входе 8 низкий уровень) запираются.первый, второй р-v,-ð и второй, третий й-р-0-транзисторы 1,5, 3 и 12 и отпирается первый <-р- -транзис=- -- — .— тор 2, разряжающий емкость-нагрузки до низкого уровня. Четвертый

A-р-и-транзистор 11 в это время запирается в результате рассасывания заряда в базе через третий резистор 13.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет изменить выходную мощность пропорционально величине емкости нагрузки С»», т.е. повысить КПД выходного каскада.

Поскольку выходная мощность на порядок превышает мощность, рассеиваемую в результате протекания тока через второй резистор 10, то изменение выходной мощности практически пропорционально изменению общей мощности потребляемой выходным каскадом. уменьшение мощности, рассеиваемой выходным каскадом при

Сн < Сн»д улучшает тепловой режим работы выходного каскада и следовательно, повышает его надежность, Технико-экономический эффект в предложенном устройстве заключается в увеличении КПД, что приводит к уменьшению потребляемой мощности, повышению надежности, и к увеличению срока службы.

1067601

Составитель А. Янов

Редактор H.Âoëîýèê Техред A;Áàáè ц не Корректор У,.Повх

Заказ 11228/57 .Тираж 868 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,