SU424317A1 - Двухтактнь!й переключатель - Google Patents

Description

1

Предлагаемое изобретение может быть использовано в импульсных радиотехнических устройствах.

Известны двухтактные переключатели, содержащие триггер, выполненный на транзисторе , и два эмиттерпых повторител  с дополнительной симметрией на транзисторах разного рода проводимости.

Однако в известных переключател х температурна  зависимость напр жени  на переходе эмиттер-база транзистора, включенного последовательно с «дозирующими конденсаторами , приводит к дополнительной погрешности выходного напр жени  (тока) интепсиметра .

С целью повыгиени  быстродействи  и температурной стабильности в предлагаемом переключателе дл  каждого эмиттерного повторител  база транзистора, противоположного по проводимости транзистору триггера, через цепочку, состо щую из последовательно включенных резистора и кремниевого диода , защунтированных конденсатором, соединена с одним из выходов триггера, который соединен с анодом германиевого диода, и через конденсатор с базой другого транзистора эмиттерного повторител , последн   через цепочку из параллельно соединенных резистора и конденсатора соединена с катодом германиевого диода и с соединенными коллекторами транзисторов другого эмиттерного повторител .

На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого устройства.

Двухтактный переключатель содержит транзисторы 1 и 2 симметричного триггера, транзисторы 3-6 мостового ключа, источник питани  7, базы 8 и 9 транзпстсоров 3 и 4, резисторы 10-13 илеч триггера, резисторы

14 и 15 базовых цепочек, кремниевые диоды 16 и 17, ускор ющие конденсаторы 18 и 19 в цеп х баз транзисторов 3 и 4, германиевые диоды 20 и 21, ускор ющие конденсаторы 22 и 23 в цеп х баз транзисторов 5 и 6, резисторы 24 и 25 коллекторно-базовых св зей транзисторов ключа, ускор ющие конденсаторы 26 и 27 в цеп х баз транзисторов 5 и 6, выходы 28 и 29 переключател  и вход 30 переключател .

Предлагаемый переключатель состоит из ненасыщенного триггера на транзисторах 1 и 2 и ключевого каскада, выполненного по мостовой схеме на двух парах транзисторов 3, 4 и 5, 6 разного типа проводимости, соединенных коллекторами в каждом плече. Эмиттеры этих транзисторов подключены к противоположным полосал источника питани  7. Транзисторы 3 и 4. противоположпые по проводимости транзисторам 1 и 2 триггера, базами 8 и 9 иодключены к части коллекторных

нагрузок 10, 11 и 12, 13 плеч триггера через цепочки, кажда  из которых состоит из резистора 14 (15) и диода 16 (17), зашунтированных конденсатором 18 (19). Дл  температурной стабилизации транзистора 3 (4) и ускорени  разр да конденсатора 18 (19) вход цепочки подключен к коллекторам транзисторов 4, 6 (3, 5) противоположного плеча ключей через германиевый диод 20 (21)..Прн повыгиении быстродействи  сигнал с части коллекторной нагрузки триггеров 10, И (12, 13) заводитс  на базу транзистора о (6) через «ускор ющий конденсатор 22 (23). Базова  цепь транзистора 5 (6) соединена с коллекторами транзисторов 4, 6 (3, 5) через цепочку, состо щую из резистора 24 (25) и конденсатора 26 (27). Емкостные нагрузки подключаютс  к одному из полюсов источника нитани  и выходам 28 и 29.

Исходное состо ние транзисторов 3-6 мостового ключа определ етс  состо нием транзисторов 1 и 2 триггера. Если транзистор 1 триггера находитс  в открытом состо нии, то часть коллекторного тока этого транзистора через ценочку : резистор 14 - диод 16 перемещаетс  в базу транзистора 3 и открывает его. При этом открываетс  и транзистор 6 за счет протекани  части коллекторного тока транзистора 3 через резистор 25. Транзисторы 4 и 5 в этом случае наход тс  в закрытом состо нии, так как их входные цепн, состо щие из резистора 15, диода 17 и резистора 24 зашунтированы: у транзистора 4 германиевым диодом 21, соединенным последовательно с открытым переходом коллектор-эмиттер 3; у транзистора 5 открытым переходом коллектор-эмиттер транзистора 6. Применение диодов в цени запуска транзисторов 4 и 3 мостового ключа позвол ет улучшить температурную стабилизацию этих транзисторов без использовани  дл  этих целей дополнительных источников смещени . Так как напр жение отсечки кремниевого диода 17 (16) выше, чем у германиевого диода 21 (20), то практически весь ток базового делител  транзистора 1 (2) триггера замыкаетс  через германиевый диод 21 (20) и открытый транзистор 3 (4) и не проходит в базу закрытого транзистора 4 (3).

Таким образом, комбинаци  из кремниевого и германиевого диодов, включенных в схему выщеописанным способом, выполн ет роль переключател , пропускающего в базу открытого транзистора ключа коллекторный ток триггера и не пропускающий во входную цепь закрытого транзистора ток базового делител  триггера, что нарущало бы температурную стабильность закрытых транзисторов мостового ключа.

При подаче на вход 30 запускающего импульса ранее открытый транзистор 1 закрываетс , транзистор 2 открываетс .

Процесс переключени  транзисторов 3, 4 н 5, 6 мостового ключа происходит следующим образом.

Импульс положительной пол рности с делител  резисторов 12 и 13 поступает в базу трансформатора 4 через конденсатор 19, форсированно открыва  его, и в базу транзистора 6 через конденсатор 23, способству  форсированпому рассасывапию избыточных носителей тока и быстрому запиранию транзистора 6. Одновременно импульс отрицательной пол рности с делител  резисторов 10 и 11 поступает в базу ранее открытого транзистора 3 через конденсатор 18, рассасыва  избыточные носители тока в базе и способству  быстрому его выключению, а через конденсатор 22 - в базу транзистора 5, формированпо включа  его.

Процесс запирани  транзистора 6 донолнителыю убыстр етс  за счет разр да конденсатора 27 через включающийс  транзистор 5 и переход база-эмиттер транзистора 6. Разр д конденсатора 18 в базовой цени транзистора 3 после отпирани  транзистора 4 убыстр етс , так как посто нна  времени цепи его разр да определ етс  малым сопротиБленпем диода 20 и открьпым нереходом кол.токтор-эмпттер транзистора 4. Это позвол ет снизить величину динамического сменхени  на «ускор юн1,ем конденсаторе 18, что особенно важно при работе на высоких частотах . Рассасывание избыточных носителей в базе транзистора 3 и 6 дополнительно ускор етс  также коллекторным током транзистора 4 и 5.

Процесс отпирани  транзисторов 5 донолнительно ускорен за счет зар да кондепсатора 26 коллекторным током транзистора 4. После нрихода на вход 30 следующего и.мнульса происходит аналогичный процесс включени  транзисторов 3 и 5 и выключени  транзисторов 4 и 6.

Таким образом, с выходов триггера берутс  одновременно положительный и отрицательный импульсы, которые поступают в базы транзисторов ключа, ускор ющие конденсаторы , нричем импульс положительной пол рности включает один транзистор и одновременно выключает другой транзистор одного нлеча моста, а импульс отрицательной нол рности производит противоположпое переключение в другом плече.

При включепии транзисторов 4 и 5 нроисходит зар д «дозирующих конденсаторов нагрузки , включенных, нанример, между плюсом источппка питани  и выходом 29 через трапзистор 4 и разр д «дозирующих конденсаторов , подключенных к выходу 28, через транзистор 5, нричем эти конденсаторы нерезар жаютс  наиболее эффективно в начальный момент времени переключени  за счет работы ускор ющих цепочек в базовых цеп х ключей. После следующего переключени  транзисторы 3 н 6 открываютс , а транзисторы 4 и 5 закрываютс . «Дозирующие конденсаторы, подключенные к выходу 29, разр жаютс , а конденсаторы, подключенные к выходу 28, зар жаютс .