PL171873B1 - Uklad sterowania symetrycznym tranzystorem bipolarnym PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Uklad sterowania symetrycznym tranzystorem bipolarnym, zwlaszcza wla- czonym w tor przesylania sygnalów ele- ktrycznych, znamienny tym, ze do obu elektrod roboczych (21, 22) tranzystora bipolarnego (1) sa dolaczone emiterami pierwsze uklady pradowe (5, 6), których bazy sa polaczone ze soba, zas kolektory sa dolaczone do przyporzadkowanych im in wersjnych ukladów pradowych (7, 8) stero- wanych przelacznikiem (14). F I G . 1 (21) Numer zgloszenia: 307063 (2 2 ) a ta zg lo zen ia : 0 8 .0 7 .1 9 9 3 (86) Data i numer zgloszenia miedzynarodowego. 08.07.1993, PCT/DE93/00605 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania symetrycznym tranzystorem bipolarnym, zwłaszcza włączonym w tor przesyłania sygnałów elektrycznych.

W europejskim opisie patentowym nr 0 487 759 ujawniono zastosowanie tranzystora bipolarnego jako elementu zabezpieczającego przed zmianą biegunowości w układach sprzężenia z magistralami przesyłania danych cyfrowych. Element zabezpieczający przed zmianą biegunowości, umieszczony w torze przesyłania sygnałów, jest elementem sterowanym, który w zależności od polaryzacji sterującego sygnału elektrycznego zamyka lub otwiera tor przesyłania sygnałów elektrycznych. Znany tranzystor bipolarny jest wykonany jako tranzystor z podwójnym emiterem, którego prąd emitera może być sterowany symetrycznie w obu kierunkach.

Symetryczny tranzystor bipolarny względnie bipolarna struktura tranzystorowa, znana na przykład z niemieckiego opisu patentowego nr 4 316 608, umożliwia ponadto określenie, czy różnica potencjałów spada poniżej zadanej wartości, a zatem także, czy jedno napięcie przybliża się do drugiego napięcia. W przypadku, gdy bipolarna struktura tranzystorowa ma być umieszczona w układzie scalonym, jest pożądane, żeby występowały możliwie małe straty mocy w prądy sterujące były małe.

Istotą układu sterowania symetrycznym tranzystorem bipolarnym, zwłaszcza włączonym w tor przesyłania sygnałów elektrycznych, według -wynalazku jest to, że do obu elektrod roboczych tranzystora bipolarnego są dołączone emiterami pierwsze układy prądowe, których bazy są połączone ze sobą, zaś kolektory są dołączone do przyporządkowanych im inwersyjnych układów prądowych sterowanych przełącznikiem.

Korzystne jest, gdy zgodnie z wynalazkiem do kolejnego kolektora każdego z pierwszych układów prądowych jest dołączony jeden z drugich układów prądowych, zaś ponadto pomiędzy kolejnymi kolektorami pierwszych układów prądowych a drugimi układami prądowymi jest włączony sprzężony przełącznik zezwalający.

Zaletą rozwiązania według wynalazku są małe prądy sterujące symetrycz.nym tranzystorem bipolarnym, umieszczonym w strukturze układu scalonego.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ sterowania według wynalazku, fig. 2 - układ sterowania z fig. 1 z dołączonymi drugimi układami prądowymi, fig. 3 - inny schemat pojedynczego układu prądowego, zaś fig. 4 przedstawia tranzystorowy układ Darlingtona.

Przedstawiony na fig. 1 tranzystor bipolarny 1 jest wykonany jako tranzystor z podwójnym emiterem. Jest on włączony w pierwszy przewód 2 toru przesyłania sygnałów

171 873 elektrycznych, składającego się z przewodów pierwszego 2 i drugiego 3 ze swoimi elektrodami roboczymi 21, 22, to jest emiterami. Doprowadzenie 4 dochodzi do bazy tranzystora bipolarnego 1. Do elektrod roboczych 22, 22 tranzystora bipolarnego 1.

wykonanego jako tranzystor z podwójnym emiterem, są dołączone pierwsze układy prądowe 5 i 6. Są one połączone ze sobą bazami. Kolektor 11 każdego z połączonych ze sobą pierwszych układów prądowych 5, 6 jest dołączony do przyporządkowanego jemu inwersyjnego układu prądowego 7 względnie 8. Rezystory 9 i 10 umożliwiają kształtowanie charakterystyki przenoszenia układu, na podstawie zadanych układów prądowych.

Wyjścia inwersyjnych układów prądowych 7, 8 są połączone każdorazowo z następnym rezystorem 12, przy czym każdy z nich jest połączony ze źródłem 13 napięcia stałego względem masy. Wyjścia inwersyjnych układów prądowych 7, 8 są połączone z przełącznikiem 14 zbudowanym z tranzystorów, korzystnie pracujących w układzie Darlingtona. Tranzystory przełącznika 14 są dołączone kolektorami do bazy tranzystora bipolarnego 1, jako elektrody sterującej tego tranzystora. Kolejne rezystory 15 i 16 służą do linearyzacji i ograniczenia prądowego.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 2, do kolejnego kolektora każdego z pierwwszych układów prądowych 5, 6 jest dołączony poprzez sprzężony przełącznik zezwalający 19 jeden z drugich układów prądowych 17, 18. Napięcie odniesienia jest określone przez źródło 13 napięcia stałego. Źródło 20 prądu odniesienia jest dołączone także do pierwszych układów prądowych 5, 6.

Prąd wzbudzenia ze źródła 20 prądu odniesienia jest rozdzielony w pierwszych układach prądowych 5, 6 zależnie od tego, czy pierwsza elektroda robocza 21, lub czy druga elektroda robocza 22 tranzystora bipolarnego 1 wykazuje potencjał dodatni. Jeżeli potencjał na pierwszej elektrodzie roboczej 21 jest większy niż na drugiej elektrodzie roboczej 22, to układ prądowy 5 pobiera więcej prądu niż układ prądowy 6. W przeciwnym przypadku proporcje są odwrócone. ,

Jeżeli tranzystor bipolarny 1 jest całkowicie w nasyceniu tak, że potencjały elektrod roboczych 21, 22 są jednakowe, to prąd wzbudzenia rozdziela się równomiernie pomiędzy pierwsze układy prądowe 5, 6. W tym przypadku oba inwersyjne układy prądowe 7, 8 pobierają jednakowy prąd. Rezystory 12 mają taką wartość, że w opisanym stanie na każdym występuje jednakowy spadek napięcia. Ten spadek napięcia odpowiada, względnie jest równy napięciu źródła 13 napięcia stałego. Bazy tranzystorów przełącznika 14 podanych w przykładzie wykonania jako tranzystory w układzie Darlingtona, znajdują się na potencjale masy i do ich kolektorów nie może wpływać poprzez doprowadzenie 4 prąd z elektrody sterującej tranzystora bipolarnego 1.

Prąd sterujący początkowo wzrasta, jeżeli pierwsze układy prądowe 5, 6 nie znajdują się w równowadze. W zależności od kierunku prądu płynącego przez tranzystor bipolarny 1 jest bardziej ujemna albo elektroda pierwsza 21 albo druga 22 tak, że jeden z obu tranzystorów przełącznika 14 ma dodatnie wysterowanie i przez to tranzystor bipolarny 1 dostarcza wymagany prąd sterujący.

W układzie z fig. 2 kolejne kolektory pierwszych układów prądowych 5, 6, które są doprowadzane poprzez sprzężony przełącznik zezwalający 19, oddziałują na każdy z drugich układów prądowych 17, 18. Ten dodatkowy układ sterowania pracuje bardzo szybko, praktycznie z opóźnieniem regulacji kilkuset ns. Ponieważ drugie układy prądowe 17, 18 mają większy pobór prądu, mogą być odłączone przez przełącznik zezwalający 19. Korzystne jest użycie dodatkowego układu sterowania jedynie w przypadku przełączania realizowanego przez włącznik zezwalający 19.

Na figurze 3 jest przedstawiony inny schemat realizacji pierwszych układów prądowych 5, 6. Ten sposób przedstawienia był wcześniej wyjaśniony. Na figurze 4 jest przedstawiona inna realizacja tranzystorów pokazanych na fig. 1, w tranzystorowym układzie Darlingtona.

171 873

171 873

FIG 3

FIG 4

171 873

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ sterowania symetrycznym tranzystorem bipolarnym, zwłaszcza włączonym w tor przesyłania sygnałów elektrycznych, znamienny tym, że do obu elektrod roboczych (21, 22) tranzystora bipolarnego (1) są dołączone emiterami pierwsze układy prądowe (5, 6), których bazy są połączone ze sobą, zaś kolektory są dołączone do przyporządkowanych im inwersjnych układów prądowych (7, 8) sterowanych przełącznikiem (14).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że do kolejnego kolektora każdego z pierwszych układów prądowych (5, 6) jest dołączony jeden z drugich układów prądowych (17, 18).
3. 3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że pomiędzy kolejnymi kolektorami pierwszych układów prądowych (5, 6) a drugimi układami prądowymi (17, 18) jest włączony sprzężony przełącznik zezwalający (19).