Коммутирующее устройство

 

КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержа&дее первый и второй управляемые приборы с S-образной вольтамперной характеристикой, первый и второй диоды, первый и второй нагрузочные элементы, первый транзистор, первый конденсатор, первый вывод которого через элемент заряда, на-пример первый диод, подключен к общей шине, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства,в него введены дополнительно второй и третий конденсаторы, первый и второй неуправляемые приборы с S-образной вольтамперной характеристикой и второй транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, база - через первый резистор с входной шиной, аколлектор - с первым выводом первого нагрузочного элемента и с первьви выводом первого управляемого прибора с -S -образной вольтамперной характеристикой , а через второй резистор с первым выводом первого неуправля-емого прибора с 5-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной и с вторым выводом первого конденсатора , первый вывод которого сое динен с эмиттером первого транзистора , база которого соединена с общей шиной, а коллектор - непосредственно с первым выводом второго нагрузочного элемента и первым выводом второго управляемого прибора с S-образнсЛ вольтамперной характеристикой, и через третий резистор - с первыми выводами второго конденсатора, второго диода и второго неуправляемого прибора с S-образной вольтамперной характеристикой , второй вывод которого соединен с вторым выводом второ (Л го диода и с первым выводом третьего конденсатора, второй вывод котос рого соединен с общей шиной, второй вывод второго конденсатора через четвертый резистор соединен с общей шиной и непосредственно - с управляющим выводом первого управляемого прибора с S-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной, к коX :о торой подключен второй вывод второго управляемого прибора с S-образной вольтамперной характеристикой, управляюций вывод которого через пятый резистор соединен с входной 00 шиной, а вторые выводы нагрузочных элементов подключены к шине питания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) Н 03 К 2 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Н0МНТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3440614/18-21 (22) 18. 05. 82 (46) 23.01.84. Бюл. Р 3 (72) В.И.Турченкон (53) 621.374 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

М 159567, кл. Н 03 К 3/286,27.04.62.

2.Авторское свидетельство СССР

М 288079, кл. Н 03 К 13/73,27.06.67. (54) (57) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый и второй управляемые приборы с S-образной вольтамперной характеристикой, первый и второй диоды, первый и второй кагрузочные элементы, первый транзистор, первый конденсатор, первый вывод которого через элемент заряда, на-. пример первый диод, подключен к общей шине, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройСтна,н него нне4ены дополнительно второй и третий конденсаторы, первый и второй неуправляемые приборы с S-oáðàçíoé вольт амперной характеристикой и второй транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, база — через первый резистор с входной шиной, а коллектор — с первым нынодом перного нагрузочного элемента и с первым выводом первого управляемого прибора с З -образной нольтамперной характеристикой, а через второй резистор— с первым выводом первого неупранляемого прибора с S -образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной и с вторым выводом первого конденсатора, первый вывод которого соединен с эмиттером первого транзистора, база которого соединена с общей шиной, а коллектор — непосредственно с первым выводом нторого нагруэочного элемента и первым выводом второго управляемого прибора с $ -образной вольтамперной характеристикой, и через третий резистор — с первыми выводами второго конденсатора, второго диода и второго неуправляемого прибора с s-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго диода и с первым выводом третьего конденсатора, второй вывод моторого соединен с общей шиной, второй вывод второго конденсатора через четвертый резистор соединен с общей шиной и непосредственно - с управляющим выводом первого управляемого прибора с S-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной, к которой подключен второй вывод второго управляемого прибора с S-образной вольтамперной характеристикой, управляющий вывод которого .через пятый резистор соединен с входной шинсй, а вторые выводы нагрузочных элементов подключены к шине питания.

1069168

Ф

Изобретение относится .к импулЬс ной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и вычислительíoN техники.

Известен триггер, содержащий реле, транзисторы,, резисторы, конденсаторы, диоды Щ

Недостатками его являются сложность, а также отсутствие счетного режима работы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению явдяется коммутирующее «устройство (выключатель постоянного тока, содержащее первый и второй приборы с 3 -образной вольтамперной характеристи. кой, первый.и вторбй диоды, первый и второй нагруэочные элементы, первый транзистор, первый конденсатор, первый вывод которого. через элемент заряда, например первый диод, подключен к общей шине 1„23..

Недостатком известного устройстsa является ограниченная область при менения, так как устройство имеет только одно. устойчивое состояние (когда нагрузка обесточена) и одно временно-устойчивое состояние, соответствующее нахождению нагрузки под током, когда входной контакт замкнут. длительность нахождения нагрузок под током определяется временем замкнутого состояния входного контакта.

Целью изобретения является рас-, ширение области применения, а именно, получение. двух дополнительных временно-устойчивых состояний с длительностями, независимыми от длитель ности входного воздействия, н дополнительного устойчивого состояния.

Поставленная цель достигается . тем, что в коммутирующее устройство, содержащее первый и второй управляемяе приборы с 3. †образн вольтамперной характеристикой, первый и второй диоды, первый и второй нагрузочные элементы, первый транзистор, первый конденсатор, первый вывод которого через элемент. заряда, например первый диод, подключен к общей шине, введены дополнительно второй и третий конденсаторы, первый и второй неуправляемые приборы с Ь -образной вольтамперной характе ристикой и второй транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база — через первый резистор с входной шиной, а коллектор - с первым выводом первого нагрузочного элемента и с первым выводом первого управляемого прибора с S -образной вольтамперной характеристикой, а через второй резистор — с первым выводом первого неуправляемого прибора с З -образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной и с вторым выводом первого конденсатора, первый вывод которого соединен с эмиттером первого транзистора, база которого соединена с общей шиной, а коллектор — непосредственно с первым выводом второго нагрузочного элемента и первым выводом второго управляемого прибора с З-образной .вольтамперной характеристикой, и через третий резистор — с первыми

1О выводами второго. конденсатора, второго диода и второго неуправляемого прибора с g-образной,вольтамперной характеристикой, второй вывод соединен с вторым выводом второго .дио)5 да и с первым выводом третьего конденсатора,. второй вывод которого ,соединен с общей шиной, второй вывод второго конденсатора через четвертый резистор соединен с общей шиной и непосредственно — с управлящим выводом первого управляемого прибора с З-образной вольтамперной характеристикой; второй вывод которого соединен с общей шиной, к которой подключен второй вывод второго управляемого прибора с Й-образной. .вольтамперной характеристикой, управляющий вывод которого через пятый резистор соединен с входной шиной, а вторые выводы нагрузочных элементов подключены .к шине питания.

На. фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на. фиг. 2 — временные ди граммы, поясняющие работу устройства.

35 коммутирующее устройство содержит первый и втсрой управляемые приборы 1 и 2 с З-образной вольтамперной характеристикой, первый и вто- рой диоды 3 и 4, первый и второй

4п нагрузочные элементы 5 и 6, первый транзистор 7, первый конденсатор 8, .первый вывод которого .через первый . диод 3 подключены к общей шине 9, дополнительно второй и третий кон45 денсаторы 10 и 11 первый и зторой неуправляемые приборы 12 и 13 с

3-образной вольтамперной характеристикой и второй транзистор 14, эмиттер которого соединен с общей шиной 9, база — через первый резистор 15 с входной шиной 16, а коллектор — с первым выводом первого нагрузочного элемента 5 и с первым выводом первого управляемого прибора 1.с з-образной вольтамперной характеристикой, а через второй резистор 17 — с первым выводом первого неуправляемого прибор» 12 с

Ъ вЂ образн . вольтамперной характеристикой,, второй вывод которого сое60 динен с общей шиной 9 и с вторым выводом первого конденсатора 8, первый вывод которого соединен с эмиттером первого транзистора 7, база которого соединена с общей шиной 9, а коллектор — непосредст10б91б8

20

30

40

50

60

65 венно с первым выводом второго нагрузочного элемента б и первым выводом второго управляемого прибора 2 с В-образной вольтамперной характеристикой и через третий резистор 18 — с первымн выводами вто, рого конденсатора 10, второго диода 4 и второго -неуправляемого прибора 13 с 3 -образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с вторым выводом нторого диода 4 и с первым выводом третьего конденсатора 11, второй вывод которого соединен с общей шиной 9, второй вывод второго конденсатора 10 через четвертый резистор

19 соединен,с общей шиной и непосредственно — с управляющим выводом первого управляемого прибора 1 с

S-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной 9, к которой подключен.вывод второго управляемого прибора 2 с й-образной вольтамперной характеристикой, управляющий вывод которого через пятый резистор 20 соединен с входной шиной 1б, а вторые выводы нагрузочных элементов 5 и б подключены к шине 21 питания.

В качестве управляемых приборов

1 и 2 с S-образной вольтамперной характеристикой могут быть исполь- зованы,. например, тиристоры, их транзисторные эквиваленты и т.п.

В качестве неуправляемых приборов 12 и 13 с S-oáðàçíoé вольтамперной характеристикой могут быть использованы динисторы,тиристоры со стабилитроном в цепи управляющего вывода, устройства на основе однопереходного транзистора с S -oáðàçíoé вольтамперной характеристикой и т.п.

В качестве управляемых приборов с 3-образной вольтамперной характеристикой используются тиристоры 1 и 2, а в качестве неуправляемых приборов с 3-образной нольтамерной характеристикой — динисторы 12 и 13.

Полярность включения приборов соответствует полярности питающего напряжения, указанной на фиг. 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении устройство находитея н первом устойчивом состоянии, при котором тиристоры 1 и 2 выключены, нагрузочные элементы 5 и б обесточены. Вследствие этого конденсаторы 10 и 11 окажутся заряженными до величины напряжения источника питания через резистор 18 соответственно. Динистор 12 включен и удерживается во включенном состоянии током, протекающим через резистор 17, конденсатор 8 разряжен.

Допустим в момент времени Т, на вход устройства поступил входной импульс V . Этот импульс одновременно воздействует на базу транзистора 14 и на управляющий вывод тиристора 2. В снязи с малой длительностью входного импульса элемент 5 не сработает или сработает на малую длительность времени, а затем по окончании входного импульса снова выключится, в то время как тиристор 2 включится и элемент б окажется под полным напряжением источника питания, а напряжение на аноде тиристора 2 сн;:зится до нуля (U )

Вследствие этого. конденсатор 10 начнет разряжаться по цепи: резистор 18, промежуток анод-катод тиристора 2, резистор 19, при этом диод 4 окажется смещенным в обратном направлении.

По мере разряда конденсатора 10 уве- . дичивается напряжение между катодом и анодом динистора 13. В момент времени Т величина этого напряжения достигнет величины напряжения вклю,чения динистора 13 и. он включится.

Конденсатор 11 разряжается через конденсатор 10 и промежуток управляющий нывод - катод тиристора 1, вследствие. чего .тиристор 1 включается и включается нагруэочный элемент 5, Таким образом, после .воздействия входного импульса вначале нключается нагрузочный элемент б, а затем через некоторое заданное время вклю- чается нагрузочный элемент 5. С момента Т появления входного импульса до момента Т включения тиристора 1 и, следовательно, нагрузочного элемента 5, наблюдается первое вре-. менно-устойчивое састояние. Длительность его определяется kQ-цепью, содержащей резисторы 18 и 19 и конденсатор 10. После включения тиристора 1 напряжение на его аноде (Овь ) снижается практически до нуля и динистор 12 ныключается, а конденсатор 8 остается незаряженным. Конденсаторы 10 и 11 также полностью разряжаются. Это — дополнительное ус" тойчивое состояние устройства, когда включены оба нагрузочных элемента. Оно длится до момента Тз появления Второго входного импульса.

Второй входной импудьc через ре. —, зистор,20 воздействует на управляющий вывод тиристора 2, однако ти ристор 2 свое состояние не сменит, поскольку он был включен, одновременно второй импульс воздействует на базу транзистора 14 и насыщает

его, вследствие этого тиристор 1 окажется обесточенным, он выключается и после прекращения воздействия входного импульса нагрузочный элемент 5 отключается. Наступает второе дополнительное временно-устойчивое состояние, когда нагрузочный элемент 5 отключен, а нагрузочный элемент б включен. Оно длится до

ВНИИПИ Заказ 11493/56 Тираж 866 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная,4 момента отключения нагруэочного элемента б, длительность его определяется Q0 цепью, содержащей резистор 17 и конденсатор 8. Вследствие выключения тиристора 2 напряжение Д, „, повышается и конденсатор Я начнет заряжаться через резистор 17 и диод 3. По мере заряда конденсатора 8 увеличивается напряжение на дивисторе 12. B момент времени Т4 это напряжение достигнет напряжения включения динистора 12, который включается и разряжает конденсатор 8 через промежуток эмиттер — база транзистора 7, вследствие чего он насыщается и включает тнристор 2. После выхода транзистора 7 из насыщения отключается нагруэочный элемент 6.

Таким образом, после воздействия

BTopox о импульса сначала выключается нагрузочный элемент 5, затем через заданный интервал времени отключается нагрузочный элемент 6. При этом конденсаторы 10 и 11 вновь заряжаются. Вследствие ограничения тока заряда с:опротивлением резистора 18 включение тиристора 1 не происходит,,цини стор 12 остается во включенном состоянии. Устройство вернулось в исходное устойчивое состояние и да5 лее процессы будут аналогичными.

Технико-экономический эффект заключается в том, что посредством

1О введения дополнительного узла соФ держащего резисторы, конденсаторы, .неуправляемые приборы с g-образной вольтамперной характеристикой и транзистор, достигается расширение области применения, заключающееся

1 в том, что наряду с наличием одно1, го основного устойчивого состояния (оба нагрузочных элемента выключены обеспечивается одно дополнительное устойчивое состояние, когда оба

;О нагрузочных элемента включены одновремен::.:с, и два дополнительных временно-устойчивых состояния„ когда включен только один нагрузочный

-.ламент, а другой выключен.