CS204308B1 - Budič unipolárního tranzistorového spínače - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojeni budiče unipolárního tranzistorového spínače, vytvořeného jako rychlý převodník napětových úrovni řídicího logického signálu na napětové úrovně potřebné pro buzení spínacího tranzistoru řízeného polem.

Častou operaci v analogově Číslicových obvodech je řízení analogového unipolárního tranzistorového spínače logickým signálem. Příkladem je řízení vzorkovacího zesilovače· Tato operace se realizuje budičem unipolárního tranzistorového spínače, který převádí napětové úrovně logického signálu, např· 0 V a +5 V na napětové úrovně potřebné pro buzení spínacího fetu, např· -15 V a +15 V.

Obvyklá zapojeni budiče unipolárního tranzistorového spínače jsou poznamenána jistým kompromisem mezi obvodovou složitostí, klidovým příkonem a rychlostí. Tento kompromis znemožňuje dosaženi optimálních poměrů v každém z uvedených tří ukazatelů současně.

V zapojení budiče unipolárního tranzistorového spínače podle vynalezu se tento problém řeší úspornou obvodovou konstrukci· Její podstata spočívá v kombinaci nízkopříkonové stejnosměrné signálové cesty přes spínané proudové zdroje a rychlé vysokofrekvenční signálové cesty přes paralelní dopředný kondenzátor. Dodatečnou předností budiče unipolárního tranzistorového spínače podle vynálezu je potlačení vlivu kolísání napájecích napětí na zpožděni budiče a možnost nastavení prahového napětí řídicího logického signálu.

Předmětem zapojení podle vynálezu je budič unipolárního tranzistorového spínače, který má řídicí svorku, referenční svorku a výstupní svorku, charakterizovaný tím, že řídicí svorka je spojena s bází prvního tranzistoru, referenční svorka je spojena s bází druhého tranzistoru, mezi emitory obou těchto tranzistorů je zapojen první odpor, kolektor druhého tranzistoru 204308 je spojen s bází třetího tranzistoru a kolektor tohoto třetího tranzistoru je spojen š výstupní svorkou, mezi řídicí svorku a bázi třetího tranzistoru je zapojen kondenzátor·

Příklad zapojení unipolárního tranzistorového spínače podle vynálezu je znázorněn na výkrese. Budič unipolárního tranzistorového spínače, který má řídicí svorku 10, referenční svorku £0, výstupní svorku 30 a první a druhou napájecí svorku 40 a 50, je zapojen tak, že řídící svorka 10 je připojena k bázi prvního tranzistoru £ typu npn, jehož kolektor je připojen k první napájecí svorce 40 a jehož emitor je připojen k prvnímu vývodu prvního odporu £. Druhý vývod tohoto prvního odporu £ je připojen k emitoru druhého tranzistoru £ typu pnp, jehož báze je připojena k referenční svorce 20 a jehož kolektor je připojen k jednomu vývodu druhého odporu 5 a k bázi třetího tranzistoru £ typu npn. Druhý vývoj tohoto druhého odporu £ a emitor tohoto třetího tranzistoru 2 jsou připojeny k druhé napájecí svorce 50 · Kolektor třetího tranzistoru £ je připojen k výstupní svorce 30 a k jednomu vývodu třetího odporu 6, jehož druhý vývod je připojen k první napájecí svorce 40*. Mezi řídicí svorku 10 a bázi třetího tranzistoru £ je dále zapojen kondenzátor £.

činnost budiče unipolárního tranzistorového spínače podle vynálezu v příkladném zapojení je následující·

S výjimkou přechodné oblasti pracuje budič v jednom ze dvou stavů podle velikosti řídicího logického napětí vzhledem k jistému prahovému napětí. Toto prahové napětí je přibližně rovno součtu napětí na emitorových přechodech prvního a druhého tranzistoru £ a £ v propustném směru a při použití křemíkových tranzistorů má velikost asi 1,4 V·

Je-li řídicí logické napětí, připojené mezi řídicí svorku 10 a referenční svorku 20, menší než prahové napětí, jsou všechny tři tranzistory 1, 2, 3 rozpojeny· Napětí výstupní svorky 30 se přibližuje k napětí první napájecí svorky 40 a liší se od něho jen následkem napětového úbytku na třetím odporu 6, způsobeného případnou vnější zátěží výstupní svorky 30.

Je-li řídicí logické napětí větší než prahové napětí, protéká přes první,odpor £ proud· Tento proud se jednak přenáší přes kolektor prvního tranzistoru £ do první napájecí svorky 40 a jednak se přenáší přes kolektor druhého tranzistoru £ a přes druhý odpor £ do druhé napájecí svorky 50« Úbytkem na druhém odporu £ se vybudí třetí tranzistor £ do sepnutého stavu. Napětí výstupní svorky 30 se přibližuje k napětí druhé napájecí svorky 50 a liší se od něho jen následkem napětového úbytku na sepnutém třetím tranzistoru £·

Při změně řídicího logického napětí mezi oběma logickými úrovněmi přechází napětí výstupní svorky 30 mezi oběma napětími napájecích svorek 40, 50. Tyto přechody se uskutečňuji se zpožděním, které je určeno zpožděním budicího stupně tvořeného prvním a druhým tranzistorem £ a £ a zpožděním koncového stupně tvořeného třetím tranzistorem £·

Podstatná část tohoto zpožděni je způsobena integrací kolektorového proudu druhého tranzistoru £ na zpětnovazební kapacitě mezi kolektorem a bázi třetího tranzistoru £. Jeden způsob zmenšení tohoto zpožděni spočívá ve zvětšení kolektorového proudu druhého tranzistoru £· Nedostatkem tohoto způsobu je zvětšení příkonu budiče. Tímto nedostatkem netrpí druhý způsob, který spočívá v zapojení kondenzátoru £ mezi řídicí svorku 10 a bázi třetího tranzistoru £· Tento kondenzátor £ zprostředkuje vysokofrekvenční signálový obtok kolem nízkopříkonového budicího stupen s prvním a druhým tranzistorem £, £.

Dodatečnou předností budiče unipolárního tranzistorového spínače podle vynálezu je nezávislost jeho zpoždění na velikosti napájecích napětí připojených k první a k druhé napájecí svorce 40 a 50. To je způsobeno přenosem řídicího signálu uvnitř budiče ve tvaru proudů protékajících kolektorovými přechody prvního a druhého tranzistoru £ a £.

λ

Ztotožní-li se potenciál referenční svorky 20 s potenciálem země, je prahová velikost řídicího logického signálu totožná s prahovou velikostí napěťových úrovní tranzistorově tranzistorové logiky.

Připojením referenční svorky 20 k jinému vnějšímu napětovému zdroji je možné přizpůsobit budič· unipoíarniko tranzistorového spínače podle vynálezu také pro jiné druhy logik· Referenč ní^vorky 20 je možné použít také k hradlování budiče dalším logickým signálem.

Z popisu budiče unipolárního tranzistorového spínače podle vynálezu je zřejmé, že přednosti budiče zůstanou zachovány i při zapojení sériového odporu mezi bázi prvního tranzistoru £ a řídicí svorku JO,, resp. mezi bázi druhého tranzistoru 2* a referenční svorku 22.» jehož účelem je-potlačení případných vysokofrekvenčních oscilací budicího stupně s prvním a druhým tranzistorem _£ a £.

*

Podstata a přednosti budiče unipolárního tranzistorového spínače podle vynálezu zůstanou zachovány i po záměně všech tranzistorů 2.» J. ^2a komplementární typy.

Ze všeho dosud uvedeného je nakonec zřejmé, Že budič fetového spínače podle vynálezu je zejména vhodný pro konstrukci rychlých a přesných vzorkovacích zesilovačů..

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Budič unipolárního tranzistorového spínače, který má řídicí svorku, referenční svorku a výstupní svorku, vyznačený tím, že řídicí svorka /10/ je spojena s bází prvního tranzistoru /1/, referenční svorka /20/ je spojena s bází druhého tranzistoru /2/, mezi emitory obou těchto tranzistorů /1, 2/ je zapojen první odpor /4/, zatímco kolektor druhého tranzistoru /2/ je spojen s báti třetího tranzistoru /3/, jehož kolektor je spojen s výstupní svorkou /30/ a mezi řídicí svorku /10/ a bázi třetího tranzistoru /3/ je zapojen kondenzátor ΠΙ.