Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 20.02.1975 74761 KI. 21ai,36/18 MKP H03k 17/14 [*||LlOTEKA| Twórca wynalazku: Wlodzimierz Grzegorz Malanowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Elektroniczny bezstykowy wylacznik sygnalu analogowego Przedmiotem wynalazku jest elektroniczny bezsty¬ kowy wylacznik sygnalu analogowego przeznaczony do szybkiego wlaczania, wylaczania lub kolejnego przelaczania sygnalów pradu stalego lub zmienne-* go w maszynach matematycznych, miernictwie, elektromedycyinie, elejktroaikustyce i in.Znane bezstykowe wylaczniki skladaja sie z tran¬ zystora polowego lub bipolarnego wlaczonego sze¬ regowo pomiedzy zródlem sygnalu a obciazeniem] Bramka lub baza tego tranzystora sterowana jest napieciem bramkujacym w sposób powodujacy wla¬ czenie lub wylaczenie obwodu kolektor-emiter lub zródlo-dren tranzystora, a tym samym wlaczenie lub wylaczenie obwodu sygnalu.Innym znanym elektronicznym wylacznikiem bez- stykowym jest uklad szeregowo-równolegly sklada¬ jacy sie z tranzystora wlaczonego szeregowo pomie¬ dzy zródlem sygnalu a obciazeniem oraz z drugiego tranzystora wlaczonego równolegle do obciazenia.Napiecie bramkujace doprowadzone jest do baz lub bramek tranzystorów w przeciwfazie w ten sposób, aby w chwili wlaczenia tranzystora szeregowego, tranzystor równolegly byl wylaczony, lub na od¬ wrót. Tym samym nastepuje wlaczenie lub wyla¬ czenie obwodu sygnalu. Dzialanie tego wylacznika odznacza sie mniejszym wplywem napiecia bramku¬ jacego na sygnal wyjsciowy, oraz wiekszym tlu¬ mieniem sygnalu w stanie wylaczenia niz w przy¬ padku opisanego uprzednio wylacznika z tranzysto¬ rem szeregowym. 15 25 30 Niedogodnosciami opisanych rozwiazan wylacz¬ ników bezstykowyeh sa: zaleznosci tlumienia od opornosci obciazenia, zmuszajace niekiedy do sto¬ sowania malych opornosci obciazenia. W wielu przy¬ padkach jednak opornosci te moga byc niekorzyst¬ nie male w porównaniu z duza opornoscia wewnetrz-1 na zródla sygnalu. Inna niedogodnoscia jest prze¬ suwanie poziomu zerowego przelacznika sygnalu oraz zaleznosc wielkosci tego przesuniecia od tem¬ peratury, co dotyczy szczególnie ukladów w któ¬ rych zastosowano tranzystory bipolarne.Celem wynalazku jest skonstruowanie bezstyko- wego wylacznika pozbawionego powyzszych niedoi godnosci znanych wylaczników.Cel ten zostal osiagniety przez opracowanie bez- stykowego wylacznika sygnalu analogowego w któ¬ rym zródlo sygnalu polaczone jest z wejsciami dwóch symetrycznie przeciwstawnych ukladów tran¬ zystorowych skladajacych sie z wtórników emite-* rowych wstepnie spolaryzowanych w kierunku prze¬ wodzenia, których wyjscia polaczone sa z wejscia¬ mi bramek utworzonych z tranzystorów bipolarnych lub polowych na przyklad z kolektorem, emiterem, drenem lub zródlem kazdego z tych tranzystorów, zas wyjscia bramek bedace odpowiednio emiterem, kolektorem, zródlem lub drenem kazdego z tych tranzystorów, polaczone, sa za posrednictwem poten¬ cjometru symetryzujacego, lub bezposrednio, z ob- ciazeniem wspólnym dla obu tych przeciwstawnych ukladów. Przeciwfazowe napiecia bramkujace do-j 747613 74761 4 prowadzone sa do baz lub bramek przeciwstawnych tranzystorów bramkujacych ze zródla napiecia bramkujacego.Bezstykowy wylacznik wedlug wynalazku elimi¬ nuje opisane niedogodnosci znanych wylaczników bezstykowych. Wynika to z zastosowania w nim ukladów tranzystorowych o przeciwstawnej symei trii, co umozliwia utrzymanie zerowego napiecia na wyjsciu ukladu przy nieobecnosci sygnalu na wej¬ sciu ukladu w szerokim zakresie temperatur oraz niezaleznie od tego, czy uklad znajduje sie w sta¬ nie wlaczenia, czy w stanie wylaczenia. W ukladzie tranzystory bramkujace poprzedzone sa wtórnikami emiterowymi dopasowujacymi duza opornosc zród^ la sygnalu do nawet bardzo malej opornosci obcia¬ zenia. Ponadto zastosowanie przeciwstawnych tran¬ zystorów bramkujacych umozliwia ich przeciwfa- zowe sterowanie napieciem bramkujacym, przez co zmniejsza sie wplyw tego napiecia na sygnal wyj¬ sciowy w czasie procesu wlaczania badz wylaczania ukladu.Uklad zapewnia liniowa charakterystyke przeno¬ szenia, szerokie pasmo przenoszenia, silne tlumie¬ nie sygnalu w stanie wylaczenia i nieznaczne w sta¬ nie wlaczenia.Wylacznik wedlug wynalazku zostanie objasniony blizej za pomoca rysunku, na którym przedstawio¬ ny jest jego schemat ideowy.Zródlo sygnalu 1 polaczone jest równoczesnie z wejsciami przeciwstawnych wtórników emitero- wych 2 i 3. Wtórniki te spolaryzowane sa wstepnie w kierunku przewodzenia na przyklad za posred¬ nictwem oporników 4 i 5 i diod krzemowych 6 i 7.Szeregowo pomiedzy wyjsciami wtórników emite- rowych a wspólnym dla nich obciazeniem 8, wla¬ czone sa przeciwstawne tranzystory bramkujace 9 i 10 oraz potencjometr symetryzujacy 11. Do baz lub bramek przeciwstawnych tranzystorów 9 i 10 doprowadzone sa ze zródla napiecia bramkujacego 12, na przyklad przerzutnika bistabilnego, przeciw-* fazowe napiecia bramkujace.Dzialanie wylacznika wedlug wynalazku polega na rozdzieleniu funkcji przenoszenia i bramkowa¬ nia sygnalów dodatnich i ujemnych wzgledem po¬ ziomu zerowego pomiedzy dwie równolegle, prze- ciwsltawarie symetryczne galezie ukladu. Odbywa sie 5 to w ten sposób, ze sygnaly dodatnie przenoszone sa przez jedna galaz, na przyklad przez wtórnik emiterowy 3 i tranzystor bramkujacy 10, zas sygna¬ ly ujemne przez symetrycznie przeciwstawna galaz zlozona z wtórnika 2 i tranzystora bramkujacego 9.Wskutek wstepnej polaryzacji obu wtórników uzy¬ skuje swa liniowa prace ukladu. Uklad zapewnia przenoszenie sygnalów dodatnich lub ujemnych pra¬ du stalego lub sygnalów pradu zmiennego ze skla¬ dowa stala lub bez. PL