Транзисторный ключ
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных коммутирующих устройствах. Цель изобретения - нормирование входного сопротивления транзисторного ключа при включении путем использования токового зеркала в цепи управления. При подаче на вход управляющего тока транзистор 1 открывается . При уменьшении напряжения на его коллекторе ниже уровня напряжения источника 10 диод 9 открывается, транзистор 8 закрывается. Это приводит к уменьшению до нуля выходного тока токового зеркала 3. В этом режиме транзистор 1 обеспечивает максимальный коэффициент передачи по току. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 К 17/60
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
0 4
С)
Дур 1 (21) 4754867/21 (22) 30.10.89 (46) 07.09.91. Бюл. hL 33 (71) Научно-производственное обьединение
"МАРС" (72) А.И.Зарукин (53) 621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 438114, кл. Н 03 К 17/60, 1975.
Воронов В. Ключевой каскад, — Радио, 1977, hL 4, с. 32. (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в раз„„Я „„1676089 А1 личных коммутирующих устройствах. Цель изобретения — нормирование входного сопротивления транзисторного ключа при включении путем использования токового зеркала в цепи управления. При подаче на вход управляющего тока транзистор 1 открывается. При уменьшении напряжения на его коллекторе ниже уровня напряжения источника 10 диод 9 открывается, транзистор
8 закрывается. Это приводит к уменьшению до нуля выходного тока токового зеркала 3.
В этом режиме транзистор 1 обеспечивает максимальный коэффициент передачи по, току. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. l676089
Изобретение относит-."л к импульсной технике и может быть HI .I;«.ользовано в различных коммутирующих устройствах.
Цель изобретения — нормирование входного сопротивления TpBHBNOTopHo»о 5 ключа при включении за счет использования токового зеркала в цепи управления.
На фиг. 1 представлена схема транзисторного ключа; на фиг. 2 -- схема использования составного транзистора, 10
Транзисторный! 3 подключен к баз силового транзистора 1 и входной шине 6, вход токового зеркала 3 соединен с выходом блока 2 задания тОка, питающий вывод токовогс зеркала 3 под- 20 кл очен к первой шине 7 смещения, Блок 2 задания тока содержит управля1ощий транзистор 8 противоположного типа проводимости, диод 9, источник 10 опорного напрях<ения и первый резистор 11, Кол- 25 лектор управляющего транзистора 8 соединен с выходом блока 2 задания тока. выход которого через диод 9 подключен к. эмиттеру управляк)щего транзистора 8 и первому выводу первого резистора 11, »то- 30 Рой Bbl BOP КОТОРОГCi OC8+NI-IBH O BTOPO!4 IBRной 12 смещения и первым выводом источника 10 опорнагс isa! Io»:.<ения, второй вывод которого подклю-<ен к базе управляющего транзистора 8. 35 Силовой транзистор 1 Ia фиг. 2 выпол-, нен составным на транзисторах 1,1 и 1.2, причем эмиттер последующего транзистора 1.2 соединен с базсй предыдущего транзистора 1.1, база ка>кдоГО транзистора 1.1 и 40 1.2 подключена к соответствующему выходу токового зеркала 3, Змит)ер транзистора 1.1 через второй резистор 13 подключен к общей шине 4, а коллектор ч-.;рез диод 14 нелинейной обратной связи соединен с кол- 45, лектором транзистора I.2, Также на фиг, 1 и 2 изображены элементы обеспечения режимов работы: диоды, резисторы и источник входного игнала. TpBH3vIcTopHbIA I II<)ч р;)ботает GFIGp)
При отсутствии входью; о тока базовый ток транзистора 1 отсутств1ит и он заперт. На коллекторе транзистора 1 высокое напряжение, диод 9 закрыт. Через транзистор 55 8 протекает ток, определяемый напряжением на резисторе 11. Этот ток является эмиттерным током транзистора 8, включенного по схеме с общей базой. Коллекторный ток транзистора 8, примерно равный его эмиттерному току, является входным током токового зеркала 3. Этот ток определяет выходной ток токового зеркала 3, подаваемый на вход транзисторного ключа. Этот ток, выбираемый несколько больше значения начального тока коллектора транзистора 1, гарантирует то, что транзистор 1 будет заи ерт. При подаче на вход управляющего тока и при превышении этим током суммы выходного тока токового зеркала и требуемого для насыщения транзистора 1 тока базы транзистора 1 он откроется, При уменьшении напряжения ниже уровня напряжения источника 10 опорного напряжения диод 9 открывается, а транзистор 8 закрывается. При этом коллекторный ток транзистора 8 становится близким к нулю, что ведет к уменьшению до нуля выходного тока токового зеркала 3, В этом режиме транзистор 1 обеспечивает максимальный коэффициент передачи по току, При прекращении импульса входного тока напряжение на коллекторе транзистора 1 повышается, диод 9 закрывается, и сразу полный ток с выхода токового зеркала 3 подается на базу транзистора 1, полностью его закрывая. При этом по сравнени о с прототипом за счет выполнения устройства по и, 2 формулы нарастание тока на базе транзистора 1 будет более резким. Отличием устройства фиг. 2 является выполнение транзисторного ключа составным, по и, 3 формулы. Предлагаемое решение за счет наличия токов на выходах токового зеркала 3 позволяет полностью гарантированно запереть все транзисторы 1,1, 1,2 при отсутствии входного сигнала с выбором масштаба токов выходов токового зеркала 3 за счет выбора соотношений между резисторами в эмиттерах транзисторов токового зеркала 3, При подаче на вход управляющего тока и уменьшении напряжения на выходе ключа, меньше напряжения источника 10 опорного напряжения, на вход токового зеркала 3 прекращается подача управляющего тока и следовательно прекращается ток на его выходах. Диод 14 является элем ентом нелинейной обратной связи, поддерживающим транзистор 1 ключа в ненасыщенном состоянии, что существенно. повышает быстродействие ключа. В устройство по и, 4 формулы введен второй резистор 13. При увеличении тока нагрузки увеличивается падение напряжения на резисторе 13, При превышении суммарного напряжения на резисторе 13 и напряжения насыщения транзистора 1 выше напряжения источника 10 опорного напряжения диод 9 закрывается и на выходах 1676089 токового зеркала 3 появляется ток. При этом падает суммарный коэффициент передачи по току ключа за счет того, что часть эмиттерного тока каждого транзистора 1.2, 1.2 начинает протекать через соответствующий 5 выход токового зеркала 3. При соответствующем выборе выходных токов токового зеркала 3 транзистор 1.1 в этом режиме перейдет в режим ограничения тока, что предотвратит превышение тока через ключ 10 свыше предельно допустимого. Предлагаемый транзисторный ключ имеет нормированное входное сопротивление при включении за счет использования токового зеркала в цепи управления. 15 Формула изобретения 1. Транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор и блок задания тока, эмиттер силового транзистора подключен к общей шине, а коллектор соединен с входом 20 блока задания тока и выходной шиной, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью нормирования входного сопротивления при включении, введено токовое зеркало, выход которого подключен к базе силового тран- 25 зистора и входной шине, вход токового зеркала соединен с выходом блока задания тока, питающий вывод токового зеркала подключен к первой шине смещения. 2. Транзисторный ключ по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что блок задания тока содержит управляющий транзистор противоположного типа проводимости, диод, источник опорного напряжения и первый резистор, коллектор управляющего транзистора ссединен с выходом блока задания тока, выход которого через диод подключен к эмиттеру управляющего транзистора и первому выводу первого резистора, второй вывод которого соединен с второй шиной смещения и первым выводом источника опорного напряжения, второй вывод которого подключен к базе управляющего транзистора. 3. Транзисторный ключ по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что силовой транзистор выполнен составным на К транзисторах так, что эмиттер каждого последующего транзистора соединен с базой предыдущего, база каждого транзистора подключена к соответствующему выходу токового зеркала. 4, Транзисторный ключ по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью ограничения величины тока при перегрузке, введен второй резистор, эмиттер силового транзистора через второй резистор подключен к общей шине. 1676089 Составитель Д,Иванов Редактор Н.Лазаренко . Техред М.Моргентал Корректор Q.ÊðàBöoâà Заказ 3013 Тираж () Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Рауйская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
