SU913597A1 - Переключатель тока 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной техникё и может быть использовано в устройствах преобразования информации для коммутации цепей постоянного тока. .

Известен переключатель тока, содержащий дифференциальный каскад,состоящий из управляющего и проходного транзисторов, и транзисторный генератор тока, включенный между общей точкой эмиттеров и источником питания, базы управляющего и проходного транзисторов соединены соответственно с источниками управляющего импульсного сигнала и порогового, напряжения, а их коллекторы подключены к нагрузке, база транзистора генератора тока подключена к источнику напряжения смещения [1].

Недостатком данного переключателя является низкое быстродействие из-за значительного времени установления выходного тока проходного транзистора, что связано с эффектом температурного запаздывания и коэффициентом Эрли (при работе переключателя на резистивную нагрузку).

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является переключатель тока, содержащий первый

2

у

дифференциальный каскад, состоящий 'из проходного и управляющего транзисторов, основной и компенсирующий

5 генераторы тока и нагрузку, подключенную к коллекторам проходного и управляющего транзисторов, причем проходной транзистор является составным, коллектор и база транзистора

(ρ компенсирующего генератора тока подключены соответственно к общей шине и эмиттеру транзистора основного генератора тока, включенного между общей точкой эмиттеров дифференциального каскада и шиной ис¹⁵ точника питания, а базы управляющего и проходного транзисторов дифференциального каскада, и база .транзистора основного генератора тока подключены соответственно к источникам управляющего импульсного и порогового напряжения, и источнику напряжения смещения. Использование составного проходного транзистора в дифференциальном каскаде уменьшает

25 влияние базового тока проходного транзистора на переключаегжлй ток и погрешность, определяемую эффектом Эрли [2].

Недостатком известного переключало теля тока является большое время

3

913597

4

установления выходного тока, обусловленное постоянной времени перезаряда паразитных емкостей составного проходного транзистора.

Цель изобретения - повышение быстродействия. 5

Поставленная цель достигается тем, что в переключатель тока, содержащий первый дифференциальный каскад из проходного и управляющего транзисторов, основной и компенсирую-ΐθ щий генераторы тока и нагрузку, подключенную к коллекторам проходного и управляющего транзисторов, при этом их эмиттеры подключены к коллектору транзистора основного генератора то- 15 ка, эмиттер которого подключен к базе транзистора компенсирующего генератора' .тока, а база - к источнику напряжения.смещения, база и коллектор проходного транзистора подключе- 20 ны соответственно к источнику порогового напряжения и выходной шине, база и коллектор управляющего транзистора - соответственно к источнику управляющего импульсного напряжения 25 и общей шине, введены второй дифференциальный каскад на транзисторах и эквивалент нагрузки, первый вывод которой подключен к общей шине, а другие соединены с коллекторами проходного и управляющего транзисторов второго дифференциального каскада, общая точка эмиттеров которого подключена к коллектору транзистора компенсирующего генератора тока,базы управляющего и проходного тран- 35 зисторов второго дифференциального каскада соединены соответственно с базой управляющего транзистора и общей точкой эмиттеров первого дифференциального каскада. 40

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема переключателя тока.

Переключатель тока содержит первый дифференциальный каскад, состоя- 45 щий из проходного транзистора 1 и управляющего транзистора 2, основной генератор тока, выполненный на транзисторе 3 и резисторе 4, компенсирующий генератор тока выполненный на транзисторе 5 и резисторе ,6, выходную' нагрузку 7, второй дифференциальный каскад, состоящий из проходного транзистора 9 и управляющего транзистора 10 и эквивалент „ нагрузки 11. '

База проходного транзистора первого дифференциального каскада подключена к источнику 12 порогового напряжения, а базы управляющих транзисторов первого и второго дифференциальных каскадов подключены к источнику 13 управляющего импульсного напряжения, при этом база транзистора основного генератора тока соединена с источником 14 на- 65

пряжения смещения. Диод 15 служит для выравнивания напряжения на резисторах 4 и 6, а диод 16, независимо от значения управляющего импульсного сигнала, уравнивает напря жения на коллекторных переходах транзисторов 1 и 9, так как падение напряжения на нем равно напряжению ϋίί транзистора 1.

Переключатель тока работает следующим образом.

Постоянный ток, ответвляющийся в базу транзистора 3 основного генератора тока, компенсируется равным ему током, втекающим в эмиттер транзистора 3 через базу транзистора 5. Это эквивалентно увеличению коэффициента передачи тока транзистора 3. Аналогично базовый ток проходного транзистора 9 компенсирует ток, ответвляющийся в базу проходного транзис тора 1, через который ток основного генератора тока поступает на выход переключателя тока. Первый и второй дифференциальные каскады переключаются одновременно, так как на базы управляющих транзисторов 2 и 10 поступает один и тот же управляющий сигнал. В результате температуры транзисторов 1 и 9 изменяются после включения переключателя тока одинаково и базовые токи транзисторов 1 и 9, постоянно равны^друг другу.тем самым устраняется эффект ''температурного запаздывания’’.

За счет подключения эквивалента нагрузки 11 к коллекторам проходного 9 и управляющего 10 транзисторов второго дифференциального каскада, напряжение на переходе коллектора транзистора 9 равно напряжению на переходе коллектор-база транзистора 1 и их базовые токи остаются равными друг другу независимо от значения управляющего импульсного сигнала, .что устраняет влияние выходного напряжения (эффект Эрли) на коэффициент передачи переключателя тока и на время установления выходного тока.

Компенсация базовых токов транзисторов 1 и 3 позволяет снизить требования к их параметрам при использовании данного переключателя тока в. схеме интегрального ЦАП, что упрощает технологию его изготовления.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Переключатель тока, содержащий первый дифференциальный каскад из проходного и управляющего транзисторов, основной и компенсирующий генераторы тока и нагрузку, подключенную к коллекторам проходного и управляющего¹ транзисторов, при этом

   5

   913597

   6

   их эмиттеры подключены к коллектору транзистора основного генератора 1 тока, эмиттер которого подключен к базе транзистора компенсирующего генератора тока, а база - к источнику напряжения смещения, база и 5

   коллектор проходного транзистора подключены соответственно к источнику порогового напряжения и выходной шине, базы и коллектор управляющего транзистора - соответствен- Ю но к источнику управляющего импульсного напряжения и·общей шиной, о τη -и чающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй дифференциальный 15 каскад на транзисторах и эквивалент нагрузки, первый вывод которой подключен к общей шине, а другие соединены с коллекторами проходного

   и управляющего транзисторов второго дифференциального каскада, общая точка эмиттеров которого подключена к коллектору транзистора компенсирую щего генератора тока, базы управляющего и проходного транзисторов второго дифференциального каскада соединены соответственно с базой управляющего транзистора и общей точкой эмиттеров первого дифференциального каскада. >