Шаговый переключатель

 

369720

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕйЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.Xll.1971 (№ 1731G23/20-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.11.1973. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 13Л II.1973

М. Кл. И 031< 23 22

I-I 03li 17 56

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.37 1.32(088.8) Авторы изобретения

В. А. Горохов, В. И. Кимарский, Ю. И. Кузовлев, M. Б. Щедрин и В. С. Рыбаков

3 аявител ь

ШАГОВЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к области полупроводниковой автоматики и может найти применение, например, в случаях, когда необходимо обеспечить быстродействующую поочередную коммутацию большого числа выходных измерительных цепей.

Известны шаговые переключатели, содержащие разряды на приборах с четырехслойной р — и — р — n структурой, источник питания постоянного напряжения, одноканальный генератор тактовых импульсов и управляемые ключи.

Известные устройства сложны, так как содержат большое число элементов в цепях связи между разрядами.

С целью упрощения связи между разрядами в предлагаемом переключателе каждый разряд выполнен из двух четырехслойных многоанодных структурах, первая из которых подключена одним анодом к питающей шине, а другим — к управляющему электроду второй структуры, подключенной одним анодом к питающей шине, а другим — к управляющему электроду первой структуры следующего разряда; катоды всех первых структур подсоединены через общий резистор к первому управляемому ключу, а катоды всех вторых структур через другой резистор — к второму ключу, вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, а выход к питающей шине через последовательную цепочк из диода и резистора, точка сэединен11т! котор! 1х подкл!очсна к входу первого ключа.

На чертеже показан предлагаемый шагового переключатель на два разряда.

Первый разряд содержит четырехслойные структуры 1 и 2, а второй — четырехслойныс структуры 8 и 4, при этом структуры 1 и 8— четыреханодные и имеют соответственно ано10 ды 5 — 12, а структуры 2 и 4 — двуханодные и имеют соответственно аноды 13 — 16.

Аноды 5, 18, 9 и 15 подключены и питающей шине 17, аноды 6, 7, 10 и 11 — и соответствующим выходным цепям. Анод 8 структу15 ры 1 соединен с управляющим электродом 18 структуры 2, а анод 12 структуры 8 — с управляющим электродом 19 структуры 4. Анод 14 структуры 2 соединен с управляющим электродом 20 структуры 3, а анод 16 структуры 4—

20 с управляющим электродом 21 структуры I.

Катоды 22 и 23 структур 1 п 3 через рез 1стор 24 подключены к управляемому ключу 25, а катоды 26 и 27 структур 2 и 4 через I;ca»стор 28 — к управляемому кгиочу 29. К вход25 ной клемме 30 подсоединен генератор тактоВЫХ ИМП) ЛЬСОВ.

Шаговый переключатель включает и себя анодные р — n-переходы 81 — 42 структур 1, 2, 8 и 4 и катодные р — n-переходы 43 — 46 струк30 тур 1, 2, 8 и 4.

369720

Выход ключа 29 и вход ключа 25 подсоединены к питающей шине 17 через диоды 17 и 48 соответственно.

Схема работает следующим образом.

В исходном положении структура 1 открыта, а остальные закрыты, тогда р — n-переходы

82, 88 и 84 смещаются в прямом направлении за счет избыточных носителей, инжектированных переходом 48 и дошедших до переходов

82, 88 и 84 благодаря диффузии. Таким образом, выходная цепь, состоящая из анодов 6 и

7, оказывается замкнутой через прямо смещенные переходы 82 и 88. Выходная цепь, включающая в себя аноды 10 — 11, разомкнута, так как она подсоединена к двум встречно включенным р — п-переходам 88 и 89, один из которых, например переход 88, смещается в обратном направлении выходным источником с подключенным к нему анодами 10 и 11.

Тактовый импульс, поступая на вход 80, открывает ключ 29 и закрывает ключ 25, при этом ток катода 22 четырехслойной структуры

1 уменьшается почти до нуля, а ток анода 5 в течение времени рассасывания избыточного заряда у перехода 84 протекает по цепи: анод

5 — анод 8 — управляющий электрод 18 структуры 2 — катод 26 — резистор 28 — ключ 29.

За счет инжекции избыточных носителей р — n-переходом 44 и благодаря их диффузии

p — n-переходы 85 и 86 смещаются в прямом направлении, и четырехслойная структура 2 включается.

Структура 1 закрывается по истечении времени выключения после поступления первого тактового импульса.

По окончании тактового импульса ключ 29 закрывается, а ключ 25 открывается. Ток катода 26 благодаря наличию диода 47 уменьшается почти до нуля, а ток анода 18 в течение времени рассасывания избыточного заряда у перехода 86 замыкается по цепи: анод 18— анод 14 — управляющий электрод 20 структуры 8 — катод 28 — резистор 24 — ключ 25. В результате структура 2 закрывается, а структура 8 переключается в открытое состояние, при этом процессы, происходящие в р — n-переходах 45, 87, 89 и 40 структуры 8, способствуют замыканию выходной цепи, состоящей из

5 анодов 10 и 11.

Таким образом, один тактовый импульс обеспечивает сдвиг состояния проводимости переключателя на один шаг.

Во время действия второго тактового имl0 пульса происходит выключение структуры 8, размыкание выходной цепи, состоящей из анодов 10 и П, и включение структуры 4. По окончании действия второго тактового импульса ключ 29 опять закрывается, а ключ 25 от15 крывается, что приводит к выключению структуры 4 и включению структуры 1 последующим замыканием выходной цепи, состоящей из анодов 6 и 7.

20 Предмет изобретения

Шаговый переключатель, содержащий разряды на приборах с четырехслойной р — и—

p — n структурой, источник питания постоян2S ного напряжения, одноканальный генератор тактовых импульсов и управляемые ключи, отличающийся тем, что, с целью упрощения связи между разрядами, каждый разряд выполнен на двух четырехслойных многоанодных

30 структурах, первая из которых подключена одним анодом к питающей шине, а другим— к управляющему электроду второй структуры, подключенной одним анодом к питающей шине, а другим — к управляющему электроду

3S первой структуры следующего разряда; катоды всех первых структур подсоединены через общий резистор к первому управляемому ключу, а катоды всех вторых структур через другой резистор — к второму ключу, вход которо40 го подключен к генератору тактовых импульсов, а выход — к питающей шине через последовательную цепочку из диода и резистора, точка соединения которых подключена к входу первого ключа.

369720

Составитель А. Дедюхин

Редактор М. Афанасьева Техред Т. Курилко Корректор А. Дзесова

Заказ 1896/1 Изд. № 1491 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2