Многоканальный коммутатор

 

Союз Советскин

Соцкапистическик

Республик .

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (,792585 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1.04.78(21) 2603163/l8-21 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Опубликовано 30.l2.80. Бюллетень Рй 48

Дата опубликования описания 03.01.81

3 (51) М. Кл.

Н 03 К l7/56

Государственный камнтет во делан изобретений н открытий (53) УДK62l. . 382(088.8) (72) А вторы изобретения

И. И. Епик и А. И. Гении (7!) Заявитель (5 4) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР

Изобретение относится к радиотехни- ке и может быть использовано в устройствах автоматического управления.

Известен многоканальный коммутатор, выполненный на тиристорах, диодах, конденсаторах, содержащий идентичные ячей5 ки, выполненные на тиристорах с анодными резисторами и вторичной обмоткой импульсного трансформатора. в цепи управляющего электрода, транзисторы прямого и обратного счета, причем первичные обто мотки трансформаторов подключены к коллекторам транзисторов через управляющие диоды (l). Однако функциональные возможности известных коммутаторов

15 ограничены, они не обеспечивают коммутации сигналов произвольной формы, а также сложны.

Известен также многоканальный коммутатор, содержащий в каждом канале

?0 запираемый тиристор, включенный в диагональ диодного моста, коммутируемые шины и нагрузку, подключенные к другой диагонали диодного моста, первый резис2 тор и первый развязывающий диод, включенные последовательно в цечь катода запираемого тиристора и отрицательной шины источника смещения (2g.

С целью обеспечения развязки шин коммутируемых сигналов и увеличения быстродействия в многоканальном коммутаторе, содержащем в каждом канале запираемый тиристор, включенный в диагональ диодного моста, коммутируемые шины и нагрузку, подключенные к другой диагонали диодного моста, первый резистор и первый развязывающий диод, включенные последовательно в цепь катода запираемого тиристора и отрицательной шины источника смешения, в каждый канал введены второй развязывающий диод и блок управления на МДП-транзисторах, резисторе и диоде, анод тиристора подключен к положительной шине источника смещения через второй диод в обратном направлении, а к общей точке между первым резистором и катодом тиристора подключены затворы МДП- транзисторов, 79258 причем затвор первого МДП- транзистора подключен через диод в прямом направлении. сток первого МДП-транзистора соединен с шиной тактовых импульсов, а исток, — с управляющим электродом тиристора следующего канала, сток второго

МДП-транзистора соединен с управляющим электродом тиристора предыдущего канала, а исток подключен через второй резистор к средней точке между первым резистором И первым развязывающим диодом предыдущего канала.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого многоканального коммутатора. 1$

Многоканальный коммутатор содержит запираемые тиристоры l-l — 1-п, первые резисторы 2-1 - 2-п, включенные между катодами тиристоров 3.-1 — 1-п и анодами развязывающих диодов 3-l — 3-и. Пер-рй вые диоды 3-1 — 3-п своими катодами подключены к отрицательной шине 4 источника смещения.

Вторые диоды 5-l — 5-и подключены ( своими анодами к положительной шине 6 источника смещения. Аноды диодов 7-1—

7-п подключены к затворам первых МДП— транзисторов, а катоды этих диодов подключены к средним точкам цепи за- щ пираемых тиристоров l-l - 1-п и первых резисторов 2-l — 2-п. Стоки первых МДП- транзисторов 8-l — 8-п данного канала соединены с шиной 9 тактовых импульсов, а истоки этих транзисто3$ ров соединены с управляющими электродами запираемых тиристоров l-l — 1-п следующего канала. Средние точки цепей тиристоров l-l — 3. — п и резисторов

2-l - 2-п соединены с затворами вто- > рых МДП вЂ” транзисторов 1..0- 1 — 10-п дан oro канала, сток которых подключен к управляющему электроду запираемого тиристора l-l - l-п предыдущего канала, а исток через вторые резисторы 11-14$

ll--и подключен к общей точке первого резистора 2-l — 2-п и первого диода

3-l — 3-и предыдущего канала.

Тиристоры l-l — 1-и включены в диагонали диодных мостов, выполненных на диодах l2-1 — 12-п, l3-l — l3-п,l4-l3.4-п, 15-l — l5-и; причем анодные выводы диодных мостов подключены к катодам тиристоров l-l - 3.— п и первым резистором 2-1 — 2-п, а катодные выво.

$$ ды диодных мостов соединены с анодами тиристоров.

Многоканальный коммутатор работает следующим образом.

5 4

Коммутируемое напряжение произвольной формы подается на входы iá-l—

l6 — и и через резисторы l7-1 — l7-и поступает на вторые диагонали моста.

Для приведения коммутатора в исходное состояние на вход l8 подается импульс запуска. В исходном состоянии все тиристоры l-l - l-п заперты. Сигналы, подаваемые на нагрузку l7-l — 17-п, не проходят. После подачи импульса включения на управляющий электрод тиристора l-l он включается. Через него проходит ток источника смешения по цепи:

+ Е, диод 5-1, тиристор l-l, резистор

2-1, диод З-l, -E источника смещения.

После включения тиристора l-l через плечи диодного моста и резистора

17-l проходит полезный сигнал.

Напряжение источника смещения, образованное на первом резисторе 2-l, прикладывается к затвору МДП-транзис.тора 8-1 через обратное сопротивление диода 7-1.

Для включения тиристора следующего канала на вход 9 подается тактовый импульс. TBK как между затвором и истоком

МДП-транзистора 8-1 прилох,ено отпираюшее напряжение, МДП-транзистор открыва- ется и протекающим током включается тиристор l-2 по цепи: плюс источника тактовых импульсов, вход 9, сток-исток

МДП-транзистора B-l, управляющий электрод-катод тиристора l-2, резисторы 2-2, диод 3-2, отрицательная шина 4 источника смещения, минус источника тактовых импульсов. Диоды 7-l — 7-и предназначены для зашиты следующего тиристора от ложного срабатывания путем увеличения времени заряда паразитной емкости затвор-исток. 3апирание тиристоров l-l осуществляется после включения тиристора 1-2 следующим образом. Напряжение, образованное на резисторе 2-2, прикладывается к затвору — истоку МДП вЂ” транзистора l0-2 и открывает его. Открытый МДПтранзистор 10-2 коммутирует напряжение источника смещения, приложенное к резистору 2-1, которое прикладывается к . переходу управляющий электрод-катод запираемого тири тора З.-l. Через переход управляющий электрод-катод тиристора

l-1 протекает запирающий ток по цепи: плюс напряжение источника смещения резистора 2-l, катод - управляющий электрод тиристора l-l, сток-исток МДП-транзистора l0-2, резистор ll.-l, минус источника смешения резистора 2-1. Тиристор l-1 закрывается.

5 79258

При переходе очередного тактового импульса происходит отпирание следуюmего тиристора и запирание тиристора

l-2 и так далее.

Предлагаемый коммутатор обеспечивает коммутацию сигналов, изменяющихся во времени по любому закону, а также коммутацию постоянного и переменного тока.

Применение развязывающих диодов в 1о . анодной пати тиристоров позволяет развязать коммутирующие шины и повысить таким образом помехозащищенность. Применение в схеме управления МДП- транзисторов увеличивает быстродействие коммутатора, 15 обеспечивает возможность его выполнения в микромошном варианте.

Формула изобретения щ

Многоканальный коммутатор, содержащий в каждом канале запираемый тиристор, включенный в диагональ диодного моста, коммутируемые шины и нагрузку, 2g подключенные к другой диагонали диодного моста, первый резистор и первый развязываюший диод, включенные последовательно в цепь катода запираемого тиристора и отрицательной шины источника Зв смещения, о т л и ч а ю m и и с я тем, 5 d что, с целью обеспечения развязки шив коммутируемых сигналов, увеличения быстродействия, в каждый канал введены второй развяэываюший диод и блок управления на МДП-транзисторах, резисторе и диоде, анод тиристора подключен к положительной шине источника смещения через второй диод в обратном направлении, а к общей точке между первым резистором и катодом тиристора подключены затворы МДП-транзисторов, причем затвор первого МДП-транзистора под- ° ключен через диод в прямом направлении, сток первого МДП-транзистора соединен с шиной тактовых импульсов а исток — с управляющим электродом тиристора следующего канале, сток второго МДП-транзистора соединен с управляющим электродом тиристора предыдуmего канала, а исток подключен через второй резистор к средней точке между первым резистором и первым развязываюшим диодом предыдущего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

Ф. 441670, кл. Н 03 К 23/00, L6. l0.72.

2. Авторское свидетельство СССР

14 5l8000, кл. Н 03 К l7/66, l5.06.76 (прототип) .

792585

Составитель Г. Кутний:

Редактор Е. ЯковчикТехредЕ.Гаврю ешко Корректор M,Kîñòà

Заказ 9620/65 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4