Электронный ключ

 

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для коммутации аналоговых сигналов на входе аналого-цифровых преобразователей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Это достигается путем увеличения длительности управляющего импульса и более полного использования магнитных свойств сердечника трансформатора. Устройство содержит транзисторы 1 и 2 разного типа проводимости, трансформатор 3, блок управления 4, шины 8-11 источников питания, транзисторные прерыватели 13 и 14, диод стабилитрон. Для достижения поставленной цели дополнительно введены второй резистор и второй стабили трон. Работа устройства поясняется по временной диаграмме, приведенной в описании изобретения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 03 К 17 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3803934/24-21 (22) 24.10.84 (46) 23.04.86. Бюл. № 15 (72) И. П. Капельгородский, А. В. Липень, А. М. Лазаренко и В. Ф. Прокофьев (53) 621.382 (088.8) (56) Патент США № 3466462, кл. 307 — 240, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 731590, кл. Н 03 К 17/60, 1980. (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ КЛЮЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для коммутации аналоговых сигналов на входе аналого-цифровых преобразователей. Цель

ÄÄSUÄÄ 1226647 А изобретения — расширение функциональных возможностей. Это достигается путем увеличения длительности управляющего импульса и более полного использования магнитных свойств сердечника трансформатора. Устройство содержит транзисторы 1 и 2 разного типа проводимости, трансформатор 3, блок управления 4, шины 8 — 11 источников питания, транзисторные прерыватсли

13 и 14, диод стабилитрон. Для достижения поставленной цели дополнительно введены второй резистор и второй стабили трон. Работа устройства поясняется по временной диаграмме, приведенной в описании изобретения. 3 ил.!

226647

10 го

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации аналоговых сигналов на входе аналого-цифровых преобразователей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем увеличения длительности управляющего импульса за счет более полного использования магнитных свойств сердечника трансформатора.

На фиг. 1 приведена схема электронного ключа; на фиг. 2 — петля гистерезиса сердечника трансформатора; на фиг. 3 — временная диаграмма, поясняющая работу схемы.

Электронный ключ содержит первый 1 и второй 2 транзисторы разного типа проводимости, трансформатор 3, блок 4 управления, первый 5 и второй 6 резисторы, стабилитрон 7, шины 8 — 1! первого и второго источников питания, причем коллектор первого транзистора соединен с первым выводом первичной обмотки трансформатора 3, второй вывод которой подключен к первой шине 8 первого источника питания, вторая шина 9 которого соединена с общей шиной 12, база второго транзистора 3 связана с первым выходом блока 4 управления, вторичные обмотки трансформатора 3 подключены к входам соответствующих транзисторных прерывателей 13 и 14, выходы которых соединены с соответствующими выходными шинами 15 и 16, второй выход блока 4 управления через второй резистор 6 подключен к первому выводу стабилитрона 7 и базе первого транзистора 1, эмиттер которого через первый резистор 5 соединен с вторым выводом стабилитрона 7 и общей шиной 12, коллектор первого транзистора подключен к коллектору второго транзистора 2, эмиттер которого соединен с первой шиной !О второго источника питания, вторая шина 11 которого подключена к второму выводу первичной обмотки трансформатора 3.

Электронный ключ работает следующим образом.

В исходном состоянии первый 1 и второй

2 транзисторы находятся в режиме отсечки, прерыватели 13 и 14 разомкнуты, напряжение на стабилитроне 7 близко к нулю, магнитное состояние сердечника трансформатора соответствует точке а (+В, фиг. 2). Работа схемы происходит в два этапа. На первом, подготовительном этапе

{t,— t фиг. 3) под действием положительного импульса 11,„ (фиг. 3a), поступающего с второго выхода блока 4 управления через второй резистор 6 на базу первого транзистора 1, происходит размагничивание сердечника трансформатора 3 и его рабочая точка перемещается из точки а (+ В„ фиг. 2) в точку б(- В „фиг. 2) . На втором, рабочем этапе ((а — (4, фиг. 3) под действием отрицательного импульса Us

55 (фиг. Зб), передний фронт которого задержан относительно переднего фронта импульса Uw z на время t; — t (фиг. 3), а задний фронт совпадает с задним фронтом импульса U поступающего с первого выхода блока 4 управления на базу второго транзистора 2, происходит перемагничивание сердечника трансформатора из точки б(— В, фиг. 2) в точку в 1+B, фиг. 2) с перепадом индукции hB=

= — (— В) =2В. В момент времени (фиг. 3) под действием импульса 13 (фиг. 3a) первый транзистор 1 переходит в режим насыщения, сердечник трансформатора начинает размагничиваться и его рабочая точка перемещается по нисходящей ветви из точки а(+В„фиг. 2) в точку б(— В„„ фиг. 2) кривой намагничивания.

Полярность ЭДС (фиг. Зв), наводимых при этом на вторичных обмотках трансформатора такова, что прерыватели 13 и 14 поддерживаются в разомкнутом состоянии.

В процессе размагничивания происходит нарастание тока коллектора первого транзистора 1 (фиг. Зг), что приводит к увеличению падения напряжения на первом резисторе 5 и, следовательно, возрастанию потенциала эмиттера и базы первого транзистора 1. В момент вемени tz (фиг 3), когда потенциал базы первого транзистора 1 достигает значения, равного напряжению стабилизации стабилитрона 7, последний пробивается и первый транзистор 1 переходит из режима насыщения в режим стабилизатора тока, При этом процесс размагничивания сердечника трансформатора прекращается, его рабочая точка фиксируется в точке б(— В„„фиг. 2) кривой намагничивания, а ЭДС (фиг. Зв) на вторичных обмотках трансформатора 3 уменьшаются до нуля. Величины первого 5 и второго 6 резисторов, а также напряжение стабилизации стабилитрона 7 выбираются таким образом, чтобы транзистор переходил в режим стабилизатора тока до момента поступления 4 импульса U»i (фиг. Зб) и обеспечивал напряженность магнитного поля, соответствующую магнитной индукции, лежащей в основан è симметричной петли гистерезиса и равной — В.

Переключение первого транзистора из режима насыщения в режим стабилизатора тока в подготовительном этапе работы cxev»! позволяет точно зафиксировать размагниченное состояние сердечника трансформатора в точке — В,„(фиг. 2), лежащей в основании предельной петли гистерезиса, и, таким образом, исключить возможность магнитного насыщения сердечника трансформатора. При этом достигается перемагничивание сердечника трансформатора на рабочем этапе по участку петли гистерезиса с максимальными значениями перепада индукции и магнитной проницаемости. В момент времени 4 (фиг. 2) поступает импульс U»!

1226647 (фиг. Зб), под действием которого второй транзистор 2 переходит в режим насыщения и сердечник трансформатора начинает перемагничиваться из точки б (— В, фиг. 2) в точку в (+В, фиг. 2) по восходящей ветви кривой намагничивания. Полярность ЭДС (фиг. Зв), наводимых при этом во вторичных обмотках трансформатора такова, что прерыватели 13 и 14 находятся в состоянии «замкнуто». В процессе перемагничивания сердечника трансформатора 0 происходит нарастание тока коллектора второго транзистора 2 (фиг. Зд), ток базы которого при этом остается практически неизменным. В момент времени 14 (фиг. 3), когда сердечник трансформатора перемагничивается в точку в (+В, фиг. 2), импульсы U>

При выполнении блока 4 управления на 25 элементах ТТЛ для согласования уровней между базой транзистора 2 и первым выходом блока 4 управления могут быть включены резистор и стабилитрон, соединенные последовательно. Для уменьшения амплитуды обратного выброса, возникающе- ЗО го на первичной обмотке трансформатора, можно подключить диод параллельно переходу коллектор — эмиттер транзистора 1.

Для повышения надежности параллельно переходу база — эмиттер транзистора 2 можно подключить резистор. 35

Передаваемая площадь управляющего импульса предлагаемого электронного ключа больше, чем у известных электронных ключей за счет более полного использования магнитных свойств сердечника трансформатора.

Формула изобретения

Электронный ключ, содержащий первый и второй транзисторы разного типа проводимости, трансформатор, блок управления, первый резистор, шины первого и второго источников питания, причем коллектор первого транзистора соединен с первым выводом первичной обмотки трансформатора, второй вывод которой подключен к первой шине первого источника питания, вторая шина которого соединена с общей шиной, база второго транзистора связана с первым выходом блока управления, вторичные обмотки трансформатора подключены к входам соответствующих транзисторных прерывателей, выходы которых соединены с соответствующими выходными шинами, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей ключа в него, введены второй резистор и стабилитрон, причем второй выход блока управления через второй резистор подключен к первому выводу стабилитрона и базе первого транзистора, эмиттер которого через первый резистор соединен с вторым выводом стабилитрона и общей шиной, коллектор первого транзистора подключен к коллектору второго транзистора, эмиттер которого соединен с первой шиной второго источника питания, вторая шина которого подключена к второму выводу первичной обмотки трансформатсра.

1226647

Редактор А. Сабо

Заказ 1937/58

Составитель Д. Иванов

Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 8!6 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4