SU928648A1 - Переключатель тока - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в высокоточных' ' цифро-аналоговых преобразователях (ЦАП).

Известен переключатель тока, содержащий’ дифференциальный каскад на биполярных транзисторах и резистор, включенный между общей точкой эмиттеров и источником питания, коллектор первого транзистора подключен к общей шине источника питания непосредственно, а коллектор второго - через нагрузку, базы первого и второго транзисторов дифференциального каскада соединены с клеммами источника уп- ₍ равняющих сигналов [1 ].

Недостатком этого переключателя тока является влияние неуправляемого тока коллектора 1ко и. коэффициента передачи по току oL транзистора 'на ве- ₂ личину эталонного тока.

Наиболее близким к предлагаемому является переключатель тока, содержащий управляющий и переключающий диоды, катоды которых соединены с коллектором токостабилизирующего транзистора, аноды диодов - с источником управляющего напряжения, и . выходной клеммой соответственно, база токостабилизирующего транзистора подключена к клемме источника базового напряжения, а эмиттер - через резистор к клемме источника опорного напряжения ^2).

• Недостатком известного переключателя тока является малая точность выходного сигнала ЦАП из-за изменения мощности рассеяния на коллекторе токостабилизирующего транзистора при изменении уровня управляющего напряжения от логического нуля к логической единице и обратно,

Цель изобретения - повышениеточности выходного сигнала.

Цель достигается тем, что в переключатель тока, содержащий управляющий и переключающий диоды, катоды которых соединены с коллектором то10 источниканапряже20 принци25 з

костабилизирующего транзистора, аноды диодов - с источником управляющего напряжения и выходной клеммой соответственно, база токостабилизирующего транзистора подключена к клемме источника базового напряжения а эмиттер через резистор соединен с клеммой источника опорного напряжения, введены первый и второй диоды, катоды которых соединены и через резистор подключены к клемме источника опорного напряжения, и последовательная цепь из стабилитрона и резистора, при этом анод первого диода подключен к точке соединения резистора и ' анода стабилитрона, анод второго диода подключен к эмиттеру токостаби- / лизирующего транзистора, катод стабилитрона и другой вывод резистора соединены соответственно с ми управляющего и опорного НИЙ.

На чертеже представлена пи'альная электрическая схема переключателя тока.

I '

Схема содержит управляющий диод 1, анод которого подключен к источнику управляющего напряжения 2, переключающий диод 3» катод которого соединен с катодом управляющего диода 1 и коллектором токостабилизирующего транзистора 4, клеммы 5 и 6 соответственно, источников базового и опорного напряжений^ токозадающий ¹ резистор 7, включенный между эмиттером транзистора 4 и клеммой 6 источника опорного напряжения, стабилитрон 8, анод которого соединен с выводом резистора 9 и анодом первого введенного диода 10. Катод диода 10 соединен с катодом второго введенного диода 11 и через резистор 12 с другим выводом резистора 9 и клеммой 6 источника опорного напрях<ения. Анод переключающего диода 3 соединен с выходной клеммой 13<

Переключатель тока работает следующим образом.

До тех пор пока с выхода схемы управления поступает управляющий сиг-50 нал высокого уровня (логический ноль) диод 3 закрыт. Потенциал коллектора в этом случае равен , где - прямое падение напряжения на диоде 1. Напряжение на коллекторном переходе U_Kr в этом случае равно Ug. - базовое напряжение. Закрыт так же диод 11, и вели

928648 4 чина тока коллектора.в этом случае определяется величиной резистора 7 напряжениями Е и и величиной транзистора, где Е - опорное напряжние. Если со схемы управления поступает сигнал низкого уровня U^p (логическая единица), закрыты диоды 1 и 10. Потенциал коллектора в этом случае ниже и равен Uj, где U3 - прямое падение на диоде 3. Меньше и напряжение коллектор - база. Ток коллектора в этом случае определяется суммой токов, протекающих через резисторы 7 и 12, напряжениями Е и , и величиной οί транзистора и по величине несколько больше, чем в случае логического нуля.

Путем соответствующего выбора ве- . личины сопротивления резистора’12 можно обеспечить условие, “при котором мощность рассеивания на коллекторе, а, следовательно, и температура транзистора одинакова логического нуля, так и логической единицы.

Условие имеет следующий вид:

Ί2- йвхупт ’ где 1^ - ток через резистор 12,

- ток через резистор 7, U^p- потенциал на выходе схемы управления в случае логического нуля (верхний уровень); потенциал суммирующего входа операционного УПТ прямое падение напряжения на диоде 3;

потенциал базы транзистор как в случае %3пт ^из и₅ образом, введение стабилитТаким рона, двух диодов и двух резисторов уменьшает изменение мощности рассеяния на коллекторе токостабилизирующего транзистора при коммутации эталонного тока, что повышает точность выходного сигнала переключателя т.ока и цифро-аналогового преобразователя в целом.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к импульсной rexHjj Ke и может быть использовано в высокоточных цифро-аналоговы преобразовател х (ЦАП). Известен переключатель тока, соде жащий дифференциальный каскад на бипол рных транзисторах и резистор, включенный между общей точкой эмиттеров и источником питани , коллекто первого транзистора подключен к общей шине источника питани  непосредственно , а коллектор второго - через нагрузку, базы первого и второго транзисторов дифференциального каска да соединены с клеммами источника уп р.чвл ющих сигналов {.1 1 Недостатком этого переключател  тока  вл етс  вли ние неуправл емого тока коллектора 1ко и. коэффициента передачи по току dL транзистора на величину эталонного тока. Наиболее близким к предлагаемому  .вл етс  переключатель тока, содержащий управл ю1ций и пf DeкJiю- зюlu-Г1 ДИОДЫ, катоды которых соединены с коллектором токостабилизирующего транзистора, аноды диодов - с источником управл ющего напр жени , и . выходной клеммой соответственно, база токостабилизирующего транзистора подключена к клемме источника базового напр жени , а эмиттер - через резистор к клемме источника опорного напр жени  2j. Недостатком известного переключател  тока  вл етс  мала  точность выходного сигнала ЦАП из-за изменени  мощности рассе ни  на коллекторе токостабилизирую1(его транзистора при изменении уровн  управл ющего напр жени  от логического нул  к логической единице и обратно. Цель изобретени  - повышение точности выходного сигнала. Цель достигаетс  тем, что в переключатель тока, содержащий управл ющий и переключающий диоды, катоды которых соединены с коллектором то3 . 9 костабилизирующего транзистора, аноды диодов - с источником управл ющего напр жени  и выходной клеммой соответственно, база токостабилизирующего транзистора подключена к клемме источника базового напр жени  а эмиттер через резистор соединен с клеммой источника опорного напр  ; ени введены первый и второйдиоды, катоды которых соединены и через резистор подключены к клемме источника опорного напр жени , и последователь на  цепь из стабилитрона и резистора при этом анод первого диода подключен к точке соединени  резистора и анода стабилитрона, анод второго дио да подключен к эмиттеру токостаби- / лизирующего транзистора, катод стабилитрона и другой вывод резистора соединены соответственно с источника МИ управл ющего и опорного напр жений . На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема переключател  тока. } Схема содержит управл ющий диод 1, анод которого подключен к источнику управл ющего напр жени  2, переключающий диод 3, катод которого соединен с катодом управл ющего диода 1 и коллектором токостабилизирующего транзистора k, клеммы 5 и 6 соответственно, источников базового и опорного напр жений токозадающий резистор 7, включенный между эмиттером транзистора 4 и клеммой 6 источника опорного напр жени , стабилитрон 8, анод которого соединен с выводом резистора 9 и анодом первого введенного диода 10. Катод диода 10 сс единен с катодом второго введенного диода 11 и через резистор 12 с другим выводом резистора 9 и клеммой 6 источника опорного напр к ени  Анод переключающего диода 3 соединен с выходной клеммой 13. Переключатель тока работает следующим образом. До тех пор пока с выхода схемы управлени  поступает управл ющий си| нал высокого уровн  U)„p (логический ноль) диод 3 закрыт. Потенциал коллектора в этом случае равен , где и - пр мое падение напр жени  на диоде 1. Напр жение на коллекторном переходе в этом случае равно U5 Ug. - базовое напр жение . Закрыт так диод 11, и величина тока коллектора.в этом случае определ етс  величиной резистора 7 напр жени ми Е и Uc и величиной транзистора, где Е - опорное напр у иие . Если со схемы управлени  поступает сигнал низкого уровн  (логическа  единица), закрыты диоды 1 и 10. Потенциал коллектора в этом случае ниже и равен Uj, где из пр мое падение на диоде 3. Меньше и напр жение коллектор - база. Ток коллектора в этом случае определ етс  суммой токов, протекающих через резисторы 7 и 12, напр жени ми Е и У, и величиной oi транзистора и по величине несколько больше, чем в случае логического нул . Путем соответствующего выбора ве- , личины сопротивлени  резистора12 можно обеспечить условие, при котором мощность рассеивани  на коллекторе , а, следовательно, и температура транзистора одинакова как в случае логического нул , так и логической единицы. Условие имеет следующий вид: I l7 ( -Uft.vnr k-ue;;;T где 1, - ток через резистор 12, ток через резистор 7, потенциал на выходе схемы управлени  в случае логического нул  (верхний уровень); потенциал суммирующего входа операционного УПТ -пр мое падение напр жени  на диоде 3; -потенциал базы транзистоп  Таким образом, введение стабилитрона , двух диодов и двух резисторов уменьшает изменение мощности рассе ни  на коллекторе токостабилизирующего транзистора при коммутации эталонного тока, что повышает точность выходного сигнала переключател  тока и цифро-аналогоВого преобразовател  в целом. Формула изобретени  Переключатель тока, содержащий правл ющий и переключающий диоды, катоды которых соединены с коллектором токостабилизирующего транзистора , аноды диодов - с источником управл ющего напр жени  и выходной

   клеммой соответственно, база токостабилизирующего транзистора подключена к клемме источника базового напр жени , а эмиттер через резисторсоединен с клеммой источникаТэпорного напр жени , отличающийс  тем, что, с повышени  точности выходного сигнала, в него введены первый и второй диоды, катоды которых соединены и через резистор подключены к клемме источника опорного напр жени , и последовательна  цепь из стабилитрона и резистора, ;ПРИ этом анод первого диода подключен к jo4Ke соединени  резистора и

   анода стабилитрона, анод второго диода подключен к эмиттеру токостабилизирующего транзистора, катод стабилитрона и другой вывод резистора соединены соответственно с источниками управл ющего и опорного напр жеНИИ .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Александрии В.И. Аналого-цифровые вычислительные устройства. Учебное пособие. Горький, 1971, с.59.
2. 2. Александрин В.И. Аналого-цифровые вычислительные устройства. Учебное пособие. Горький, 1971, с.58.

   OfJ