Электронный коммутатор

 

ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММЗТАТОР, содержащий интегральный прерыватель на двух п-р-п транзисторах с объединенными соответственно базами и коллекторами , эмиттеры которых являются соответственно входом и выходом коммутатора, и формирователь управляющего сигнала, состоящий из последовательно соединенных конденсатора, коммутирующего транзистора к базе которого подключены первый вывод первого резистора и выход ключевого эле .мента, вход которого соединен с коммутирующей шиной, и второй резистор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребления мощности по цепи управления и обеспечения возможности коммутации разнополярного сигнала, введены три дополнительных ключевых элемента, подключенных входами к шине коммутирующего сигнала, при этом первый вывод конденсатора соединен с коллекторами транзисторов прерывателя и через первьй дополнительный ключевой элемент с общей шиной, второй вывод конg денсатора соединен с вторым выводом первого резистора и коллектором ком ( мутирующего транзистора, а через второй дополнительный ключевой элемент С с шиной питания, первый вывод второго резистора соединен с базами тран% зисторов прерьюателя, а второй вывод - с эмиттером коммутирующего транзистора и через третий дополнительньй ключевой элемент с общей шиной . 1C 01 СП

!

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(5g Н 03 К 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двто скомм свидетельству

МСУДАРС П%ННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧ НРЬГГИЙ (21) 3318334/18-21 (22) 13.07.81 (46) 30.08.84. Бюл. В 32 (72) Г.А.Бородин, И.Э.Иванов, П.Д.Мельников и А.Н.Цурпал (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.318.57(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 508930. кл. Н 03 К 17/60, 1974.

2. Электронная техника в автомати. ке. Сб. статей под ред. Ю.И.Конева.

М., "Советское радио", вып. 2, 1971, . с. 144, рис. 2 (прототип)., (54)(57) ЭЛЕКТРОННЫЙ КОИИУТАТОР, содержащий интегральный прерыватель на двух и-р-и транзисторах с объединенными соответственно базами и коллекторами, эмиттеры которых являются соответственно входом и выходом коммутатора, и формирователь управляющего сигнала, состоящий из последовательно соединенных конденсатора, коммутирующего транзистора, к базе которого подключены первый вывод пер„,Я0„, 1 И 1255 А вого резистора и выход ключевого элемента, вход которого соединен с коммутирующей шиной, и второй резистор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребления мощности по цепи управления и обеспечения возможности коммутации разнополярного сигнала, введены три дополни. тельных ключевых элемента, подключенных входами к шине коммутирующего сигнала, при этом первый вывод конденсатора соединен с коллекторами транзисторов прерывателя и через первый дополнительный ключевой элемент с общей шиной, второй вывод конденсатора соединен с вторым выводом первого резистора и коллектором коммутирующего транзистора, а через второй дополнительный ключевой элемент с шиной питания, первый вывод второго резистора соединен с базами транзисторов прерывателя„ а второй вывод - с эмиттером коммутирующего транзистора и через третий дополнительный ключевой элемент с общей шиной.

11255

SO

1 11

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к электронным коммутаторам аналоговых сигналов на интегральных прерывателях.

Известен электронный коммутатор, содержащий интегральный прерыватель, диоды, транзисторы, резисторы и конденсатор, предназначенный для коммутации сигналов различной полярности 11.

Недостатком этого коммутатора является его сложность, обусловленная болыпим количеством и разнотипностью используемых элементов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электронный коммутатор. содержащий интегральный прерыватель на двух д-р-п транзисторах с объединенными базами и коллекторами, эмиттеры ко-торых являются соответственно входом и выходом коммутатора, и формирователь управляющего сигнала, состоящий из последовательно соединенных кон-. денсатора-, к0ммутирующего транзистора, к базе которого подключен первый вывод первого резистора и выход ключевого элемента., вход которого соединен с коммутирующей шиной, и второй резистор L 2.1.

Недостатками известного коммутатора являются невозможность коммутировать сигналы отрицательной полярности, а также большое потребление мощности по цепи управления из-за наличия шунтирующих цепей.

Цель изобретения — уменьшение потребляемой мощности по цепи управления и обеспечение возможности коммутации разнополярного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в электронный коммутатор, содержащий интегральный прерыватель на двух и-р-и транзисторах с объединенными соответственно базами и коллекторами, эмиттеры которых являются соответственно входом и выходом коммутатора, и формирователь управляющего сигнала, состоящий из последовательно соединенных конденсатора, коммутирующего транзистора, к базе которого подключен первый вывод первого резистора и выход. ключевого элемента, вход которого соединен с шиной коммутирующего сигнала, и второй резистор, введены три дополнительных ключевых элемента, подключенных входами к шине коммутирующего сигнала, при этом первый вывод конденсатора соединен с коллекторами транзисторов прерывателя и через первый дополнительный ключевой элемент с общей шиной, второй вывод конденсатора соединен с вторым выводом первого резистора и коллектором коммутирующего транзистора, а через второй дополнительный ключевой элемент с шиной питания, первый вывод второго резистора соединен с базами транзисторов прерывателя, а второй вывод — с эмиттером коммутирующего транзистора и через третий дополнительный ключевой элемент с общей шиной.

На чертеже представлена схема электронного коммутатора.

Электронный коммутатор содержит интегральный прерыватель 1, выполненный на двух а-р-и транзистора .", кол20 лекторы и базы которых объединены, а эмиттеры являются соответственно входом и выходом устройства, причем коллекторы транзисторов прерывателя соединены с первым выводом конденсатора 2, второй вывод которого соединен с коллектором коммутирующего транзистора 3, подсоединенного базой к первому воеводу первого резистора 4 и выходу ключевого элемента 5, вход которого соединен с шиной 6 коммутирующего сигнала, второй резистор 7 соединен первым выводом с базами . транзисторов прерывателя 1, а вторым выводом с эмиттером коммутирующего транзистора 3, при этом управляющие входы первого 8, второго 9 и третьего 10 дополнительных ключевых элементов соединены с коммутирующей шиной 6, первый вывод конденсатора 2 через первый дополнительный ключевой элемент 8 соединен с общей шиной, второй вывод конденсатора 2 соединен с вторым выводом первого резистора 4 и через второй. дополнительный ключевой элемент 9 с.шиной 11 напряжения питания, эмиттер коммутирующего транзистора 3 соединен через третий дополнительный ключевой элемент 10 с общей шиной.

Коммутирующий транзистор 3 и второй дополнительный ключевой элемент 9 могут быть выполнены на транзисторах, ключевой элемент 5, пер.—

55 вый. 8 и третий 10 дополнительные ключевые элементы могут быть выполнены на основе логических элементов с выходом, организованным по типу "открытый коллектор".

3 11

Коммутатор работает следующим образом.

К эмиттеру одного из транзисторов прерывателя 1 подключен источник коммутируемого сигнала, а к эмиттеру другого — приемник.

Когда на шине 6 присутствует сигнал логической единицы, достаточный для обеспечения открытого состояния ключевых элементов 5, 8. 9 и 10, то первый вывод конденсатора 2, эмиттер и база транзистора 3 подключены к общей гине через соответствующие ключевые элементы 8, 10 и 5, а второй вывод конденсатора 2 через ключевой элемент 9 подключен к шине 11 напряжения питания. При этом происходит заряп конденсатора 2 по цепи шина напряжения питания — ключевой элемент 9 — конденсатор 2 — ключевой элемент 8 — общая шина. Для этого состояния схемы транзисторы прерывателя 1 и коммутирующий транзистор 3 закрыты.

Когда на шину 6 поступает сигнал логического нуля, достаточный для закрывания ключевых .элементов 5,8,9. и 10, то они отключаются от коммутатора, что обеспечивает независимость потенциалов в различных точках коммутатора от потенциалов на входе этих б ключевых. элементов..Между коллекторами и базами транзисторов.интегрального прерывателя 1 прикладывается напряжение, накопленное на конденсато

11255 4 ре 2 в предыдущем цикле работы, до статочное для открывания транзисторов прерывателя и вызывающее протекание тока разряда конденсатора 2 по цепи

5 конденсатор 2 — транзистор 3 — резистор 7. Резистор 4 обеспечивает открывание транзистора 3. Прерыватель открыт и пропускает входной сигнал до тех пор, пока не разрядится конденсатор 2, после чего необходим вновь произвести зарядку конденсатора 2, подав на шину 6 сигнал логичес-кой единицы.

° Если необходимо испольэовать для выполнения интегральног прерывателя транзисторы р-и-р типа, то достаточно первые выводы конденсатора и второгр резистора поменять местами при подключении к выводам прерывателя.

Поскольку в схеме нет цепей, шунтирующих конденсатор, то вся запасенная в нем энергия используется на открывание прерывателя, что уменьшает потребление мощности по цепи управления, при этом цепь заряда конденсатора содержит меньшее количество последовательных сопротивлений ключей, что обеспечивает более быстрый заряд конденсатора и до большей разности напряжений по сравнению с известным устройством-прототипом.

Кроме того, предлагаемый коммута тор может коммутировать разнополярные сигналы (не критичен к полярности — сигнала).

Составитель Л.Юдин

Редактор Л..Веселовская Техред Т,Фанта КорректорЕ.Сирохман

Заказ 6326!44 Тираж -861 Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

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

Филиал-ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4