Электронный ключ (его варианты)

Электронный ключ (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Б. Д. Гудкович, В. А. Колпиков и Н. П.;Рогов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ КЛЮЧ (ЕГО ВАРИАНТЫ) U <

ВЫХ - Р

2Ян

Изобретение относится к автоматике и радиоизмерительной технике и может быть использовано .для создания коммутационных устройств широкополосных аналоговых сигналов и временных быстродействующих селекторов.

Известен электронный ключ, содержащий два полевых транзистора, истоки которых соединены с затвором третьего полевого транзистора, анодом первого диода и через резистор подключены к катоду второго диода и затворам первых двух полевых транзисторов, стоки которых через резисторы соединены со стоком и истоком первого полевого транзистора (1 1.

Недостатком этого электронного ключа является его низкое быстродействие.

Наиболее близок к предлагаемому по техчической сущности электронный ключ, содержащий диодный мост, к точкам соединения катодов которого через резисторы подключены шины источника пита— ния, через диоды †. шины сигналов управ пения, а к точкам соединения анодов входная и выходная шины соответствен- но P).

Недостатком этого ключа является то, что, обладая хорошими возможностями по быстродействию в полосе пропускания в наносекундном диапазоне, он требует для линейной передачи больших токов или напряжений в нагруз ку соответственно больших токов и напряжений сигнала управления мостом, т. е. выходной ток ограничен величиной тока смещения диодов моста а величина напряжения О „,„на выходе моста напряжением управления Е и сопротивлениями R u R

Н

1ПР

869042

Пель изобретения — увеличение лиНрННосТН амплитудной характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что ло первому варианту в электронный ключ, содержащий объединенные н две группы шесть диодов, катоды первых трех из которых подключены к выходу первого источника тока, анод первого из них подключен к первой шине сигнала управления, аноды других трех диодов соединены с выходом второго источника тока. а катод одного из них подключен ко второй шине сигнала управления,. причем входы источников тока соединены с шинами питания, введены четыре транзистора, первые два из которых включены последовательно между шинами питания, причем база первого соединена с анодом второго диода первой группы диодов, а. база второго — с катодом второго диода второй группы диодов, коллекторы третьего и четвертого транзисторов подключены к шинам питания, базы соединены с входной шиной, а эмит теры подключены соответственно к аноду и катоду третьих диодов первой и второй групп диодов.

По второму варианту поставленная цель достигается тем, что в электронный ключ, содержащий объединенные в две группы четыре диода, катоды первого и второго из которых подключены к выходу первого генератора тока, а аноды подключены соответственно к входной шине и первой шине сигнала управления, аноды третьего и четвертого диодов соединены с выходом второго источника тока, а их катоды соответственно соединены с входной шиной и второй шиной сигнала управления, причем входы источником тока подключены к шинам питания, введены два включенных последовательно между шинами питания транзистора, базы которых соединены с выходами генераторов тока.

На фиг. 1 изображено устройство (вариант 1).

Устройство содержит первый 1 и второй 2 генераторы тока, шины 3 и 4 источников питания, диоды 5-10, транзисторы II-!4, причем транзисторы 11 H

14 р-п-р типа, а транзисторы 12 и 13 п-р-п типа; первую 15 и вторую 16 шины сигналов управления и входную 17 и выходную 18 шины.

Последовательное включение с транзисторами 13 и 14 диодбв 7 и 1О защищает эмиттерные переходы этих транзисторов. Транзисторы 11 и 12 на входе ключа симметрируют схему и увеличивают входное сопротивление-электронного ключа ° Прикладываемое к шинам 15 и 16 положительное напряжение U — к катоду диода 5 и отрицательное напряжение U > — к аноду диода 8 запирает эти диоды.

t u np I Uc ax t u npg t Оси 1и

10 где U, и 0 „ — максимальный и минимальный уровни напряжения сигнала, коммутируемого электронным ключом..

Токи смещения. создаваемые генера 1 торами 1 и 2 тока переключаются в цепь, состоящую из диодов 6, 7, 9 и

10 транзисторов 11-14. В этом режиме диодно-транзисторный ключ работает как двухтактный эмиттерный повторитель и передает сигнал со входа на выход. При подаче на шины 15 и 16 уп- . равления отрицательного напряжения

U „ ê катоду диода 5 и положительного I.I и — к аноду диода 8 диоды 5

+ и 8 смещаются в прямом направлении и токи смещения моста, создаваемые генераторами 1 и 2 тока>переключаются в схему управления ключом. Диоды 6, 7, 9 и 10 и эмиттерные переходы транзисторов 11-14 запираются, т. е. диоднотранзисторный ключ заперт и сигнал со входа на выход не передается. Выходное сопротивление ключа в закрытом состоянии и остаточный ток определяется тепловыми токами эмиттерных переходов транзисторов 13 и 14.

На фиг. 2 показана электрическая схема электронного ключа (вариант II).

Электронный ключ по варианту It содержит генераторы 19 и 20 тока, истой4О ники 21 и 22 питания, диоды 23-26, транзисторы 27 и 28 соответственно р-и-р и п-р-и типа проводимостей, шины

29 и 30 управления.

Коллекторы транзисторов 27 и 28 подключены к источникам 21 и 22 питания +F и -E. Выходом ключа является точка объединения эмиттеров транзисторов 27 и 28.

Электронный ключ работает следующим

5О образом.

Прикладываемое к шинам 29 и 30 управления ключом положительное напряжение +U — к катоду диода 23 и отри 1П! цательное напряжение -U „ — к аноду

55 диода 24 запирает эти дйоды

869042.де Оса,а и ОсФ„1и — максимальный и минимальный уровни напряжения коммутируемого сигнала.

Токи смещения создаваемые генерато7 рами 19 и 20 тока, переключаются в цепь

Р состоящую из диодов 25 и 26 и транзисторов 27 и 28. В этом режиме электронный ключ работает как двухтактный эмиттерный повторитель и передает сигнал со входа на выход. При подаче на щ шины 29 и 30 управления ключом отрицательного напряжения -U >p< — к катоду диода 23 и положительного напряжения +0 пи — к аноду диода 24. диоды 23 и 24 открываются и токи смещения моста, создаваемые генераторами

19 и 20 тока, переключаются в схему управления ключом (не показана) . Диоды 25 и 26 и транзисторы 27 и 28 запи=раются, и сигнал со входа на выход не передается. Выходное сопротивле- " ние ключа в закрытом состоянии и остаточный ток определяется обратными токами эмиттерных переходов транзисторов 27 и 28.

Электронный ключ обладает существенными преимуществами по сравнению с известными. Использование вместо диодов выходной цени моста эмиттер- . ЗО ных переходов транзисторов образующих. двухтактный змиттерный повторитель

У позволяет уменьшить токи управления включением моста (т. е. мощность, потребляемую от источника управляю33 щих сигналов) и уменьшить выходное сопротивление открытого ключа. Следовательно, предлагаемый электронный ключ мостового типа в отличие от диодного моста приобретает свойства 4,1 эмиттерного повторителя и способность работы от маломощного источника коммутируемого сигнала на низкоомную нагрузку. выходом второго источника тока, .а их

/ катоды соответственно соединены с входной шиной и второй шиной сигнала управления, причем входы источников. тока подключены к шинам питания, о т" л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения линейности амплитудной характеристики, в него введены два включенных последовательно между шинами питания транзистора, базы которых соединены с выходами генератоpos тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 617840, кл. Н 03 К 17/687, 22.10.76.

2. Патент Японии Р 48-18021 кл. 98/5/6 11, 02.06.73.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет того, что входное сопротивление увеличивается, соответственно уменьшается входной ток коммутируемого сигнала, следовательно величина тока, управляющего включением/может быть уменьшена, что приводит к увеличению диапазона линейности амплитудной характеристики устройства.

Формула изобретения

l . .Электронный ключ, содержащий объединенные в две группы шесть диодов, катоды первых трех из которых подключены к выходу первого источника тока, анод первого из них подключен к первой шине сигнала управления, аноды других трех диодов соединены с выходом второго источника тока, а катод одного иэ них подключен ко второй шине сигнала управления, причем входы источников тока соединены с шинами питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения линейности амплитудной характеристики, в него введены четыре транзистора, пер- " вые два из которых включены последовательно между шинами питания, причем база первого соединена с анодом второго диода первой группы диодов, а база второго — с катодом второго диода второй группы диодов, коллекторы третьего и четвертого транзисторов подключены к шинам питания, базы соедийены с входной шиной, а эмиттеры подключены соответственно Й аноду и катоду третьих диодов первой и второй. групп диодов.

2. Электронный ключ, содержащий объединенные в две группы четыре диода, катоды первого и второго иэ которых подключены к выходу первого генератора тока, а аноды подключены соответственно к входной шине и первой шине сигнала управления, аноды третьего и четвертого диодов соединены с

869042 лн

Заказ 8356/85

Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Составитель Г. Королев

Редактор Л. Пчелинская Техред T.Ìàòî÷êà Корректор Г. Решетник