SU369720A1

SU369720A1 - STEP SWITCH

Info

Publication number: SU369720A1
Application number: SU1731623A
Authority: SU
Inventors: В. И. Кимарский Ю. И. КузоЕлев М. Б. Щедрин В. С. Рыбаков Авторы изобретени витель В. А. Горохов
Priority date: 1971-12-28
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1973-02-08

Description

1one

Изобретение относитс к области полупроводниковой автоматики и может найти применение , например, в случа х, когда необходимо обеспечить быстродействующую поочередную коммутацию большого числа выходных измерительных цепей.The invention relates to the field of semiconductor automation and can be used, for example, in cases where it is necessary to provide high-speed alternate switching of a large number of output measuring circuits.

Известны шаговые переключатели, содержащие разр ды на приборах с четырехслойной р - п - р - п структурой, источник питани посто нного напр жени , одноканальный генератор тактовых импульсов и управл емые ключи.Step switches are known to contain bits on devices with a four-layer p-n-p-n structure, a constant voltage power source, a single-channel clock generator, and controllable keys.

Известные устройства сложны, так как содержат больщое число элементов в цеп х св зи между разр дами.The known devices are complex, since they contain a large number of elements in the chain between the bits.

С целью упрощени св зи между разр дами в предлагаемом переключателе каждый разр д выполнен из двух четырехслойных многоанодных структурах, перва из которых подключена одним анодом к питающей щине, а другим - к управл ющему электроду второй структуры, подключенной одним анодом к питающей щине, а другим - к управл ющему электроду первой структуры следующего разр да; катоды всех первых структур подсоединены через общий резистор к первому управл емому ключу, а катоды всех вторых структур через другой резистор - к второму ключу, вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, а выход к питаюпхей шине через последовательную цепочку из диода и резистора , точка соединени KOTopi i.x подключена к входу первого ключа.In order to simplify the connection between the bits in the proposed switch, each discharge is made of two four-layer multi-anode structures, the first of which is connected by one anode to the supply bar, and the other is connected to the control electrode of the second structure, and the other is connected - to the control electrode of the first structure of the next bit; the cathodes of all the first structures are connected through a common resistor to the first controllable key, and the cathodes of all the second structures through another resistor to the second key, the input of which is connected to the clock generator, and the output to the power bus via a serial line from the diode and resistor, the connection point KOTopi ix is connected to the input of the first key.

На че ртеже показан предлагаемый шагового переключатель на два разр да.On the left, the proposed stepping switch is shown for two bits.

Первый разр д содержит четырехслойные структуры 1 1 2, а второй - четырехслойные структуры 3 i 4, при этом структуры 1 и 3- четыреханодные и имеют соответственно аноды 5-12, а структуры 2 и 4 - двуханодные н имеют соответственно аноды 13-16.The first discharge contains four-layer structures 1 1 2, and the second - four-layer structures 3 i 4, while the structures 1 and 3 are four-anode and have anodes 5-12 respectively, and the structures 2 and 4 have two-anode n, respectively, 13-16 anodes.

Аноды 5, 13, 9 и 15 подключены к питающей щине 17, аноды 6, 7, 10 и // - к соответствующим выходным цеп м. Анод 8 структуры / соединен с управл ющим электродом IS структуры 2, а анод 12 структуры 3 - с управл ющим электродом 19 структуры 4. Анод 14 структуры 2 соединен с управл ющпм электродом 20 структуры 3, а анод 16 структуры 4- с управл ющим электродом 21 структуры /.The anodes 5, 13, 9 and 15 are connected to the power supply bar 17, the anodes 6, 7, 10 and // to the corresponding output circuits. The anode 8 of the structure / is connected to the control electrode IS of structure 2, and the anode 12 of structure 3 is connected to the control electrode 19 of the structure 4. The anode 14 of the structure 2 is connected to the control electrode 20 of the structure 3, and the anode 16 of the structure 4 is connected to the control electrode 21 of the structure /.

Катоды 22 и 23 структур 1 п 3 через резистор 24 подключены к управл емому ключу 25, а катоды 26 и 27 структур 2 м 4 через 1)езистор 28 - к управл емому ключу 29. К в.одной клемме 30 подсоединен генератор тактовых импульсов.The cathodes 22 and 23 of the structures 1 p 3 are connected via a resistor 24 to a controllable key 25, and the cathodes 26 and 27 structures 2 m 4 through a 1) resistor 28 to a control key 29. A clock pulse generator is connected to the one terminal 30.

Шаговый переключатель включает в себ анодные р - -переходы 31-42 структур 1, 2, 3 и 4 п катодные р - п-переходы 43-46 структур /, 2, 3 i4. Выход ключа 29 и вход ключа 25 подсоединены к питающей щине 17 через диоды /7 и 48 соответственно. Схема работает следующим образом. В исходном положении структура / открыта, а остальные закрыты, тогда р - п-переходы 32, 33 и 34 смещаютс в пр мом направлении за счет избыточных носителей, инжектированных переходом 43 и дощедщих до переходов 32, 33 и 34 благодар диффузии. Таким обра- 10 зом, выходна цеиь, состо ща из анодов 6 и 7, оказываетс замкнутой через пр мо смещенные переходы 32 и 33. Выходна цепь, включающа в себ аноды 10-//, разомкнута, так как она подсоединена к двум встречно 15 включенным р - п-переходам 38 и 39, один из которых, например переход 38, смещаетс в обратном направлении выходным источником с подключенным к нему анодами 10 и 11. Тактовый импульс, поступа на вход 30, от- 20 крывает ключ 29 и закрывает ключ 25, при этом ток катода 22 четырехслойной структуры / уменьщаетс почти до нул , а ток анода 5 в течение времени рассасывани избыточного зар да у перехода 34 протекает по цепи: анод 25 5 - анод 8 - управл ющий электрод 18 структуры 2 - катод 26 - резистор 28 - ключ 29. За счет инжекции избыточных носителей р - л-переходом 44 н благодар их диффузии р - п-переходы 35 и 36 смещаютс в пр мом 30 направлении, и четырехслойна структура 2 включаетс . Структура / закрываетс по истечении времени выключени после поступлени первого тактового импульса. По окончании тактового импульса ключ 29 закрываетс , а ключ 25 открываетс . Ток катода .2(5 благодар наличию диода 47 умеиьщаетс почти до нул , а ток анода 13 в течение времени рассасывани избыточного зар да у 40 перехода 36 замыкаетс по цепи: анод 13- анод 14 - управл ющий электрод 20 структуры 5 - катод 23 - резистор 24 - ключ 25. В результате структура 2 закрываетс , а струк5 35 тура 3 переключаетс в открытое состо ние, при этом процессы, происход щие в р - п-переходах 45, 37, 39 и 40 структуры 3, способствуют замыканию выходной цепи, состо щей из анодов 10 и И. Таким образом, один тактовый импульс обеспечивает сдвиг состо ни проводимости переключател на один щаг. Во врем действи второго тактового импульса происходит выключение структуры 3, размыкание выходной цепи, состо щей из анодов 10 и 11, и включение структуры 4. По окончании действи второго тактового импульса ключ 29 оп ть закрываетс , а ключ 25 открываетс , что приводит к выключению структуры 4 и включению структуры / последующим замыканием выходной цепи, состо щей из анодов 5 и 7. Предмет изобретени Шаговый переключатель, содержащий разр ды на приборах с четырехслойной р - п- р - п структурой, источник питани посто нного напр жени , одноканальный генератор тактовых импульсов и управл емые ключи, ог .дычаюцмнс тем, что, с целью упрощени св зи между разр дами, каждый разр д выполнен на двух четырехслойных многоанодных структурах, перва из которых подключена одним анодом к питающей щине, а другим - к управл ющему электроду второй структуры, подключенной одним анодом к питающей щине , а другим - к управл ющему электроду первой структуры следующего разр да; катоды всех первых структур подсоединены через общий резистор к первому управл емому ключу , а катоды всех вторых структур через другой резистор - к второму ключу, вход которого подключен к генератору тактовых импульсов , а выход - к питающей щине через последовательную цепочку из диода и резистора, точка соединени которых подключена к входу первого ключа.The step switch includes anodic p - junction 31-42 structures 1, 2, 3 and 4 n cathodic p - n junctions 43-46 structures /, 2, 3 i4. The output of the key 29 and the input of the key 25 are connected to the supply busbar 17 via diodes / 7 and 48, respectively. The scheme works as follows. In the initial position, the structure / is open, while the others are closed, then the p - n junctions 32, 33 and 34 are displaced in the forward direction due to the excess carriers injected by junction 43 and enduring to transitions 32, 33 and 34 due to diffusion. Thus, the output circuit consisting of anodes 6 and 7 is closed through direct biased transitions 32 and 33. The output circuit, including the anodes 10 - //, is open, as it is connected to two opposite 15 enabled p-p-junctions 38 and 39, one of which, for example transition 38, is shifted in the opposite direction by an output source with anodes 10 and 11 connected to it. A clock pulse arriving at input 30 opens the key 29 and closes the key 25, while the current of the cathode 22 of the four-layer structure / decreases almost to zero, and the current of the anode 5 during the absorption time of excess charge at junction 34 flows through the circuit: anode 25 5 - anode 8 - control electrode 18 of structure 2 - cathode 26 - resistor 28 - switch 29. Due to injection of excess carriers by p - n junction 44 n due to their diffusion p-junctions 35 and 36 are displaced in the forward 30 direction, and the four-layer structure 2 is turned on. The structure / closes when the off time expires after the arrival of the first clock pulse. At the end of the clock pulse, the key 29 is closed, and the key 25 is opened. The cathode current .2 (5 due to the presence of a diode 47 is almost completely zero, and the anode current 13 during the dissipation of excess charge at 40 transition 36 is closed along the circuit: anode 13 - anode 14 - control electrode 20 of structure 5 - cathode 23 - resistor 24 is key 25. As a result, structure 2 is closed, and the structure of circuit 35 of round 3 switches to the open state, and the processes occurring in the p-n junctions 45, 37, 39 and 40 of structure 3 contribute to the closure of the output circuit, consisting of anodes 10 and I. Thus, one clock pulse provides a shift in the state of During the action of the second clock pulse, the structure 3 is turned off, the output circuit consisting of the anodes 10 and 11 is turned off, and the structure 4 is turned on. When the second clock pulse ends, the key 29 again closes and the key 25 opens which leads to the switching off of the structure 4 and the switching on of the structure / subsequent closure of the output circuit consisting of anodes 5 and 7. Object of the invention Step switch containing bits on devices with a four-layer p - n - p - n structure, power supply constant voltage, single-channel clock pulse generator and controllable keys, limited by the fact that, in order to simplify the connection between the bits, each discharge is performed on two four-layer multi-anode structures, the first of which is connected by a single anode to the power bus, and the other to the control electrode of the second structure, connected by one anode to the power supply rod, and the other to the control electrode of the first structure of the next bit; the cathodes of all the first structures are connected through a common resistor to the first controllable key, and the cathodes of all the second structures through another resistor to the second key, the input of which is connected to the clock generator, and the output to the power supply through a series of diodes and resistors, point connections which are connected to the input of the first key.