Коммутатор сигналов переменного тока

 

Изобретение относится .к импульсной , технике и может быть использовано в устройствах автоматики и измерительной техники. Цель изобретения - повышение КПД и упрощение коммутатора сигналов переменного тока путем обеспечения закрытого состояния транзисторных ключей при отсутствии управляющего сигнала и уменьшения количества элементов. Управляющие сигналы от шин 4-1...4-N через резисторы 8 поступают на базы транзисторов 6 так, что один из транзисторов 6 открыт, а остальные закрыты. В канале, где находится открытый транзистор 6, открывается транзистор 7, и входной сигнал с соответствующей шиной 3-1...3-N проходит на выходную шину 11 коммутатора . 1 ил. г Я

СОЮЗ COBETCHNX

РЕСПУБЛИК це пи

А1 ($g)5 Н 03 К t7 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДВТЮВСТВУ (21). 4706466/21 (22) 19. 06.89 (46) 23.05.91. Бюп. !» 19 (75) А.И.Ткачев (53) 621.382 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССОР (56) Авторское свидетельство СССР !

» 681561, кл. Н 03 К 17/60, 1980.

Авторское свидетельство СССР !

» 1406773, кл. Н 03 К 17/60, 1988. (54) КОММУТАТОР СИГНАЛОВ ПЕРЕИЕННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится .к импульсной. технике и может быть использовано в устройствах автоматики и измеритель2 ной техники. Цель изобретения — повышение КПД и упрощение коммутатора сигналов переменного тока путем обеспечения закрытого состояния транзисторных ключей при отсутствии управляющего сигнала и уменьшения количества элементов. Управляющие сигналы от шин 4-1...4-Н через резисторы 8 поступают на базы транзисторов 6 так, что один из транзисторов б открыт, а остальные закрыты. В канале, где находится открытый транзистор 6, открывается транзистор 7, и входной сигнал с соответствующей шиной 3-1...3-N проходит на выходную шину 11 коммутатора..1 ил.

1651368

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и измерительной техники.

Цель изобретения — повышение КПД и упрощение коммутатора сигналов переменного тока за счет обеспечения закрытого состояния транзисторных ключей при отсутствии управляющего 10 сигнала и уменьшения количества элементов.

На чертеже представлена схема коммутатора сигналов переменного тока.

Коммутатор сигналов переменного ,тока содержит N транзисторных ключей 1-1...1-N, общий резистор 2, N вход, ных шин 3-1...3-N N управляющих шин, 4-1... 4-N и в кажд ом тр ан зист ор н ом ключе 1-1...1-N первый, второй и тре- 2р тий транзисторы 5-7, резистор 8 и конденсатор 9, причем коллектор первого транзистора 5 подключен к первому выводу резистора 8 и к базе второго транзистора 6, эмиттер которого 25 соединен с базой третьего транзистора 7 и через конденсатор 9 с соответ. ствующей входной шиной 3-1...3-N, эмиттеры первых транзисторов 5 всех .транзисторных ключей 1-1...1-М объединены, коллекторы вторых и третьих . транзисторов 6 и 7 всех транзисторных ключей 1-1...1-N подключены к шине 10 питания, эмиттеры третьих транзисторов 7 всех транзисторных ключей 1-1...1-N соединены с выходнои шинои

11 и первым выводом общего резистора

2, второй вывод которого подключен к общей шине 12, дополнительный эмиттер второго транзистора 6 каждого транзисторного ключа 1-1... 1-N соеди- 4

40 нен.с базой первого транзистора 5, эмиттер которого подключен к эмиттеру третьего транзистора 7, второй вывод резистора 8 каждого транзисторного ключа 1-1... 1-N соединен с соот45 ветствующей управляющей шиной 4-1...

4-N.

Коммутатор работает следующим образом.

Сигналы от управляющих шин 4-1...

4-Б через резисторы 8 поступают на базы вторых транзисторов 6 так, что один из транзисторов 6 открыт, а остальные закрыты.

В канале, где находится открытый транзистор 6, открывается третий транзистор 7 и входной сигнал проходит на выход коммутатора. Транзисторы 7 остальных каналов закрыты, так как закрыты транзисторы 6. Кроме того, на эмиттеры закрытых транзисторов

7 подается положительный запирающий потенциал, обусловленный протеканием по резистору 2 тока эииттера транзистора 7 открытого канала.

При отсутствии входного сигнала на шине 3-1...3-N открытого канала коммутатора ток от управляющей шины

4-1...4-N, определяемый величиной резистора 8, протекает по двум параллельным ветвям: по эииттерному переходу транзистора 6, образованному основным эмиттером этого транзистора, и эмиттерному переходу транзйстора 7, а также по эииттерному переходу транзистора 6, образованному дополнительным эмиттером этого транзистора, и эмиттерноиу переходу транзистор 5.

Кроме того, часть тока протекает через переход коллектор — эмиттер транзистора 5.

При этом конденсатор 9 заряжается, в основном, от источника питания.

Ток от источника питания проходит по цепи: шина 10 питания, переход коллектор — основной эииттер транзистора 6, конденсатор 9, внутреннее сопротивление источника сигнала переменного тока, общая шина 12. Верхняя (по схеме) обкладка конденсатора 9 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 7 уменьшаются и на резисторе

2 формируется отрицательная полуволна выходного сигнала. Конденсатор 9 в этот момент дополнительно заряжается за счет разности потенциалов, везникающей между основным эмиттером транзистора б и отрицательной полуволной входного сигнала. Чем больше амплитуда отрицательной полуволны, теи большая разность потенциалов прикладывается к обкладкам конденсатора

9, причем верхняя обкладка этого кснденсатора заряжается положительно.

Время заряда конденсатора 9 обусловлено внутренним сопротивлением транзистора 6 и равно (врутренним сопрс тивлением источника сигналов пренеб-., регаем)

"Р = В ср

165 где R — внутреннее сопротивление 6 транзистора 6 со стороны эмитт ера.

С приходом положительной полуволны синусоидального сигнала на шину

3-1...3-N открытого канала базовый и коллекторный токи транзистора 7 увеличиваются и на резисторе 2 формируется положительная полуволна выходного сигнала, При этом конденсатор 9 разряжается по цепи . эмиттерный переход транзистора 7, резистор 2. Время разряда конденсатора 9 равно л

"ъар = Rbx C1 где R © — входное сопротивление

Х7 транзистора 7.

Входное сопротивление транзистора

7 намного больше, чем внутреннее сопротивление транзистора 6 со стороны основного эмиттера, поэтому время заряда конденсатора 9 значительно меньШе времени его разряда:

Коммутатор сигналов переменного то-. ка содержащий N транзисторных ключей, общий резистор, N входных гп н, N управляющих шин и в каждом. транзисторном ключе первый, второй и третий транзисторы, резистор и конденсатор, коллектор первого транзистора подклю» чен к первому выводу резистора и к базе вторorо транзистора, эмиттер которого соединен с базой третьего транзистора и через конденсатор с со20 ответствующей входной шиной, эмиттеры вторых и третьих транзисторов всех транзисторных ключей подключены к шине питания, эмиттеры третьих транзисторов всех транзисторных ключей сое25 динены с выходной шиной и первым вьг водом общего резистора, второй вывод которого подключен к общей шине, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью поньииения КПД и упрощения, во второй транзистор каждого транзисторного ключа введен дополнительный эмиттер, который соединен с базой первого транзистора, эмиттер которого подключен к эмиттеру третьего транзистора, второй вывод резистора каж35 дого транзисторного юча соединен с

: соответствующей управляющей шиной.

° .

"вар "palp .

Составитель Р.Иванов

Техред Л.Сердюкова

Корректор Я Ревская

Редактор Е.Папп

Заказ 1610 Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Вследствие этого при работе схемы в динамическом режиме на конденсаторе

9 накапливается заряд, который является напряжением смешения для транзистора 7. Величина этого заряда является функцией амплитуды входного . ° сигнала.

Предлагаемый коммутатор сигналов переменного тока имеет более высокий

КПД и проще, чем известные, за счет

1368 6 обеспечения закрьггого состояния транзисторных кпючей при отсутствии управляющего сигнала и уменьшения количества элементов. Формула изобретения