Транзисторный ключ

 

Союз CobotcNNx

Социалистичесиик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид- ву(22)за"влено 10.10.80 (21) 2990417/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 03 К 17/60

Э®уда11втвкш1ыв квиктвт

ВСВР ю делам изабретеквй и втк11ытвй (53) УДК 621 .374 335. .2(088.8) ОпУбликовано 30 04 .82. 61оллетень ¹ 1

Дата опубликования описания 30.04.82 (72) Авторы изобретения

В.А. Рудский, А.Н. Пискарев, E.,Н. Иедв дева (71) Заявитель (4} ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ

Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно к, электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например, в импульсных усилителях мощности, Известны транзисторные ключи, содержащие переключающий транзистор, коллектор которого соединен с шиной подключения нагрузки, база -.с шиной управления, а между базой и коллектором включен диод О )Недостатками данных устройств являются малая надежность и низкое быстродействие. Постоянство степени насыщения переключающего транзистора

15 в таких ключах поддерживается лишь в узком диапазоне изменения тока,нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому является транзисторный ключ, содерч

Ю жащии переключающие транзисторы, дифференциальный усилитель, вспомогатель.ный транзистор и источник смещения, объединенные эмиттеры переключающих

2 транзисторов, объединенные коллекторы которых соединены с шиной подключения нагрузки и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, подключены к общей шине, между инвертирующим входом дифференциального усилителя и объединенными базами переключающих транзисторов, которые соединены с эмиттером вспомогательного транзистора и шиной питания дифференциального усилителя, включен источник смещения, база вспомогательного транзистора соединена с выходом дифференциального усилителя (2 1.

Недостатки известного устройстванизкое быстродействие и значительная потребляемая мощность.

Цель изобретения - повышение быстродействия и уменьшение рассеиваемой мощности.

Цель достигается тем, что в транзисторном ключе, содержащем переключающие транзисторы, дифференциальный усилитель, вспомогательный транэис3 . 92486 тор и источник смещения, объединенные эмиттеры переключающих транзисторов, объединенные коллекторы которых соединены с шиной подключения нагрузки и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, подключены к общей шине, между инвертирующим входом дифференциального усилителя и объединенными базами переключающих транзисторов, которые соединены с эмиттером вспомогательного транзистора и шиной питания дифференциального усилителя, включен источник смещения, база вспомогательного транзистора соединена с выходом дифференциального 15 .усилителя, коллектор вспомогательно- . го транзистора соединен с шиной управления, На чертеже изображена принципиальная схема, иллюстрирующая пример конкретной реализации устройства.

Транзисторный ключ содержит переключающие транзисторы 1 и 2, дифференциальный усилитель 3, источник 4 смещения, вспомогательный транзистор

5. Коллекторы переключающих транзисторов соединены с шиной 6 подключения нагрузки, дифференциальный усилитель 3 подключен к шинам 7 и 8 питания, коллектор вспомогательного транзистора 5 соединен с шиной 9 управления, Транзисторный ключ фуйкционирует следующим образом.

Предположим, что в начальном состоянии управляющий сигнал на шине 9 отсутствует и переключающие транзисторы 1 и 2 заперты. Напряжение на их переходах база-коллектор U велико и превышает напряжение 0 источника

4 смещения. На.выходе дифференци ального усилителя 3 формируется поло жительный сигнал, насыщающий вспомо гательный транзистор 5. В результате этого проводимость транзистора 5 увеличивается, à его выходное сопротив45 ление уменьшается.

При подаче на шину 9 импульса положительной полярности при открытом вспомогательном транзисторе 5 переключающие транзисторы 1 и 2 включают-5О ся и через нагрузку, подключенную к шине б подключения нагрузки, начинает протекать ток, вызывающий снижение напряжения 0 . При достижении этим напряжением величины, сравнимой с 0, выходное напряжение дифференциального усилителя 3 уменьшается и вспомогательный транзистор 5

3 4 выводится из режима насыщения в ак тивный режим, близкий к граничному.

При этом проводимость всйомогательного транзистора 5 уменьшается, его выходное сопротивление значительно увеличивается, что вызывает уменьшение базового тока переключающих транзисторов 1 и 2 и ограничение его на уровне, соответствующем величине

U

Использование изменяющейся проводимости вспомогательного транзистора, включенного в цепь управления базовым током переключающих транзисторов, позволяет на этапе выключения и в установившемся режиме уменьшить энергетические потери во входной цепи транзисторного ключа, оптимизировать форму управляющего импульса базового тока переключающих транзисторов благодаря значительной величине этого тока на начальном этапе включения переключающих транзисторов. Это обеспечивает форсированное включение переключающих транзисторов, что позволяет также снизить динамические потери в силовой цепи транзисторного ключа, повысить его быстродействие, Формула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий переключающие транзисторы, дифференциальный усилитель, вспомогательный транзистор и источник смещения, объединенные эмиттеры переключающих транзисторов, объединенные коллекторы которых соединены с шиной подключения нагрузки и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, подключены к общей шине, между инвертирующим входом дифференциального усилителя и объединенными базами переключающих транзисторов, которые

924863 6, соединены. с эмиттером вспомогатель- . коллектор вспомогательного транзисного транзистора и шиной питания диф тора соединен с шиной управЛения. ференциального усилителя, включен " Источники информации, источник смещения, база вспомогатель принятые во внимание при экспертизе ного транзистора соединена с выходом 5 l. Степаненко И.П. Основы теории .дифференциального усилителя, о т - транзисторов и транзисторных схем. л и ч а ю шийся тем, что, с И., "Энергия", 1973, с. 450. целью повышения быстродействия и 2. Авторское свидетельство СССР уменьшения рассеиваемой мощности. и 505128, кл. Н 03 К 17/04 1976.

Составитель В. Нефедов

Редактор И. Янович Техред E. Харитончик Корректор А. ференц:

I е еююююеююююеюеююеееееею е

Заказ 2838/75 Тираж 954, . : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 еее еааеааюююаае ею ю

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