Коммутатор сигналов переменного тока
Изобретение может быть использовано для коммутации сигналов переменного тока в устройствах автоматики и измерительной техники. Коммутатор сигналов переменного тока содержит N транзисторных ключей 1-1, ..., 1-N, общий резистор 2, N входных шин 3-1, ..., 3-N, N управляющих шин 4-1, ..., 4-N, а в каждом транзисторном ключе 1-1, ..., 1-N транзисторы 8-10, резисторы 11, 12, диоды 13, 14, конденсаторы 15. Комм татор сигнапов имеет повышенный коэффициент полезного действия, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Н 03 К 17/60
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4129536/24-21 (22) 02.07.86 (46) 30.06.88. Вюл. и 24 (75) А.И.Ткачев (53) 621.382(088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР
У 1127092, кл. Н 03 К 17/60, 1984.
Авторское свидетельство СССР
У 681561, кл. Н 03 К 17/60, 1979. (54) КОММУТАТОР СИГНАЛОВ ПЕРЕМЕННОГО
ТОКА (57) Изобретение может быть использовано для коммутации сигналов переменного тока в устройствах автоматики и измерительной техники.:<оммутатор сигналов переменного тока содержит М транзисторных ключей 1-1, 1-N, общий резистор 2, М входных шин
3-1, ..., 3-N, N управляющих шин
4-1, ..., 4-N а в каждом транзисторном ключе 1 — 1, ..., I-N транзисторы
8-10, резисторы 11, 12, диоды 13, 14, конденсаторы 15. Коммутатор сигнапон имеет повышенный коэффициент полезного действия. 1 ил.
1406773
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации сигналов переменного тока в устройствах автоматики и из5 мерительной техники.
Пель изобретения — повышение КПД коммутатора за счет уменьшения потерь в транзисторных ключах.
На чертеже изображена схема комму- 1р татора сигналов переменного тока.
Колжутатор сигналов переменного тока содержит N транзисторных ключей
1 — 1, ..., 1-N, общий резистор 2, N входных шин 3-1, ..., 3-N, N управля- 15 ющих шин 4-1, ..., 4-N, выходную шину 5, шину 6 питания, общую шину 7 и в каждом транзисторном ключе 1 — 1, 1-N первый 8, второй 9 и третий 10 транзисторы, первый 11 и второй 12 7р резисторы, первый 13 и второй 14 диоды, конденсатор 15. При этом эмиттеры первых транзисторов 8 всех транзисторных кл.очей 1 — 1, ..., 1-N подключены к общей шине 7, базы через 75 первы резисторы 11 соединены с соответствующей управляющей шиной 4-1, 4-N, а коллекторы через вторые резисторы 12 подключены к шине 6 питания .. Злв ттеры вторых транзисторов
9 всех транзисторных ключей 1 — 1, 1-N со=динены с выходной шиной 5 и через общии рези -.тор 2 с общей шиной
7, а коллекторы подключены к шине 6 питания. Коллектор третьего транзис35 тора 10 каждого транзисторного ключа
1 — 1...1-N соединен с шиной 6 питания, а база — с коллектором первого транзистор» 8 и через первый 13 и второй
14 диоды, которые включены последовательно, с выходной шиной 5. Эмит4р тер третьего транзистора 10 подключен к базе второго транзистора 9 и через конденсатор 15 к соответствующей RxojIHQH IIIHHe 3-1, ..., 3-N.
Колмутатор сигналов переменного тока работает следующим образом.
Сигналы от управляющих шин 4-1, 4-N через резистор 11, служащий для ограничения тока, поступают на базы транзисторов 8, так что один из транзисторов 8 закрыт, а остальные открыты. Б канале, где находится закрытый транзистор 8, открываются транзисторы 10 и 9 и входной сигнал
55 проходит на выход коммутатора °
Транзисторы 9 остальных каналов закрыты, так как закрыты транзисторы
10, базы которых через переход коллектор — эмиттер открытых транзисторов 8 соединяются с общей шиной 7.
Крол|е того, на эмиттеры закрытых транзисторов 9 подается положительный запирающий потенциал, обусловленный протеканием по резистору 2 тока эмиттера транзистора 9 открытого канала, При отсутствии входного сигнала на шине 3-1, ..., 3-N открытого канала коммутатора ток от шины 6 питания, определяемый величиной резистора 12, протекает по двум параллельным ветвям: диодам 13 и 14 и эмиттерным переходам транзисторов 10 и 9.
Падение напряжения на диодах 13 и 14 стабилизирует напряжение на последовательно соединенных эмиттерных переходах транзисторов 10 и 9. Конденсатор 15 заряжается в это время по цепи: шина 6 питания, резистор 12, эмиттерный переход транзистор 10, конденсатор 15, внутреннее сопротивление источника сигнала переменного тока, общая шина 7. При этом верхняя (по схеме) обкладка конденсатора 15 имеет положительный потенциал, а нижняя — отрицательный.
Когда на шину 3-1, ..., 3-N открытого канала подается отрицательная полуволна входного синусоидального сигнала, базовый и коллекторный токи транзистора 9 ул1еньшаются и на резисторе 2 формируется отрицательная полуволна выходного сигнала. Конденсатор 15 в этот момент дополнительно заряжается за счет разности потенциалов, возникающей между эмиттером транзистора 10 и отрицательной полуволной входного сигнала.Чем больше амплитуда отрицательной полуволны,тем большая разность потенциалов прикладывается к обкладкам конденсатора 15, причем верхняя (по схеме) обкладка этого конденсатора з аряжается положительно. Время заряда конденсатора
15 обусловлено внутренним сопротивлением транзистора 10 и равно (внутренним сопротивлением источника сигналов пренебрегаем) С приходом положительной полуволны входного синусоидального сигнала на шину 3-1, ..., 3-N открытого канала базовый и коллекторный токи транзистора 9 увеличиваются, и на ре73
Составитель Иванов
Техред И.Верес
Корректор И.Муска
Редактор Т.Лазоренко
Тираж 928
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Заказ 3748
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
14067 зисторе 2 формируется положительная полуволна выходного сигнала. При этом конденсатор 15 разряжается по цепи: змиттерный переход транзистора 9 pet
5 эистор 2. Время разряда конденсатора
15 равно
"разр R р тз С 6 °
Входное сопротивление транзистора
9 намного больше, чем внутреннее соп- 10 ротивление транзистора 10, поэтому время заряда конденсатора 15 значительно меньше времени его разряда
" сир "P 3P °
Вследствие этого при работе схе- 15 мы в динамическом режиме на конденсаторе 15 накапливается заряд, который является напряжением смещения для транзистора 9. Величина этого заряда является функцией амплитуды входного сигнала.
КПД предлагаемого коммутатора сигналов переменного тока выше, чем у известных коммутаторов за счет уменьшения потерь в транзисторных ключах. 25 формула и э обретения
Коммутатор сигналов переменного тока, содержащий N транзисторных ключей, общий резистор, N входных шин и в каждом транзисторном ключе первый и второй транзисторы, первый и второй резисторы, эмиттеры первых транзисторов всех транзисторных ключей подключены к общей шине, базы через первые резисторы соединены с соответствующей управляющей шиной, а коллекторы через вторые резисторы подключены к шине питания, эмиттеры вторых транзисторов всех транзисторных ключей соединены с выходной шиной и через общий резистор с общей шиной, а коллекторы подключены к шине питания, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в каждый транзисторный ключ введены третий транзистор, первый и второй диоды, конденсатор,,причем коллектор третьего транзистора соединен с шиной питания, а база — с коллектором первого транзистора и через первый и второй диоды, которые включены последовательно, с выходной шиной, эмиттер третьего транзистора подключен к базе второго транзистора и через конденсатор к соответствующей входной шине.
