Коммутатор сигналов переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 7/6 4 Н ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ МИТЕТ СССРИЙ И ОТНРЫТИИ г ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СССР1984.СР979. тельство К 17/60, льство С 17/60,54) КООКА57) Из СИГНАЛОВ ПЕРЕМЕННОГО спольетение может бы АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидУ 1127092, кл. Н 03Авторское свидетУ 681561, кл, Н 03 зовано для коммутации сигналов переменного тока в устройствах автоматики и измерительной техники, Хоммутатор сигналов переменного тока содержит М транзисторных ключей 1-1,1-М, общий резистор 2, М входных шин3-1, , З-Н, И управляющих шин4-1, , 4-Н, а в каждом транзисторном ключе 1 - 1, , 1-И транзисторы8-10, резисторы 11, 12, диоды 13, 14,конденсаторы 15. Коммутатор сигнапонимеет повышенный коэффициент полезного действия. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации сигналов переменноготокд в устройствах автоматики и из 5мерительной техники.Пель изобретения - повышение КПДкоммутдтора зд счет уменьшения потерьтрднзисторних ключах.На чертеже изображена схема коммутаторд сигналов переменного тока.Коммутатор сигналов переменноготока содержит М транзисторных ключей1-1, , 1-М, общий резистор 2, Ивходных шин 3-1, , З-И, М управляющих шин 4-1, , 4-Х, выходную шину 5, шину 6 питания, общую шину 7 икаждом транзисторном ключе 1 - 1,1-Ч первый 8, второй 9 и третий 10трднзисторы, первый 11 и второй 12 20резисторы, первый 13 и второй 14 диодь, конденсатор 15, При этом эмиттеры первых транзисторов 8 всех транзисторных клн чей 1 - 1. , 1-Ч подключены к общей шине 7, базы через 25первые резисторы 11 соединены с соответстующей управляющей шиной 4-1,4-И, д коллекторы через вторыерезисторы 12 подключены к шине 6 питания, .3 мнттеры вторых транзисторов9 сех транзисторных ключей 1 - 1,1-И со;динены с выходной шиной 5 ичерез общий резистор 2 с общей шиной7, а коллекторы подключены к шине 6питания, Коллектор третьего транзис 35тора 1 О каждого транзисторного ключа1 - 11-В соединен с шиной 6 питания,а база - с коллектором первого транзисторд 8 и через первый 13 и второй14 диоды, которые включены последовательно, с выходной шиной 5. Эмит 40тер третьего транзистора 1 О подключен к базе второго транзистора 9 ичерез конденсатор 15 к соответствующей входной шине 3-1, , З-К,45Коммутдтор сигналов переменного тока работает следующим образом.Сигналы от управляющих шин 4-1,4-И через резистор 11, служащий для ограничения тока, поступают на базы транзисторов 8, так что один из транзисторов 8 закрыт, а остальные открыты. Б канале, где находится закрытый транзистор 8, открываются транзисторы 10 и 9 и входной сигнал55 проходит нд выход коммутатораТранзисторы 9 остальных каналов закрыты, так как закрыты транзисторы 10, баевы которых через переход коллектор - эмиттер открытых транзисторов 8 соединяются с общей шиной 7,Кроме того, на эмиттеры закрытыхтранзисторов 9 подается положительный запирающий потенциал, обусловленный протеканием по резистору 2 токаэмиттера транзистора 9 открытого канала,При отсутствии входного сигналана шине 3-1, , 3-Я открытого канала коммутатора ток от шины 6 питания, определяемый величиной резистора 12, протекает по двум параллельным ветвям: диодам 13 и 14 и эмиттерным переходам транзисторов 10 и 9.Падение напряжения на диодах 13 и 14стабилизирует напряжение на последовательно соединенных эмиттерных переходах транзисторов 10 и 9, Конденсатор 15 заряжается в это время поцепи: шина 6 питания, резистор 12,эмиттерный переход транзистор 10,конденсатор 15, внутреннее сопротивление источника сигнала переменноготока, общая шина 7. При этом верхняя(по схеме) обкладка конденсатора 15имеет положительный потенциал, а нижняя - отрицательный.Когда на шину 3-1.3-И открытого канала подается отрицательнаяполуволна входного синусоидальногосигнала, базовый и коллекторный токитранзистора 9 уменьшаются и на резисторе 2 формируется отрицательная полуволна выходного сигнала. Конденсатор 15 в этот момент дополнительнозаряжается за счет разности потенциалов, возникающей между эмиттеромтранзистора 10 и отрицательной полуволной входного сигнала,Чем больше амплитуда отрицательной полуволны,тембольшая разность потенциалов прикладывается к обкладкам конденсатора 15,причем верхняя (по схеме) обкладкаэтого конденсатора заряжается положительно. Время заряда конденсатора15 обусловлено внутренним сопротивлением транзистора 10 и равно (внутренним сопротивлением источника сигналов пренебрегаем) С приходом положительной полуволны входного синусоидального сигнала нд шину 3-1. . ., 3-И открытого кандлд базовый и коллекторный токи транзистора 9 увеличиваются, и на ре50 Составитель Иванов Техред И.ВересКорректор И.Муска Редактор Т.Лазоренко Тираж 928ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное Заказ 3748 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,14067 зисторе 2 формируется положительная полуволна выходного сигнала. При этом конденсатор 15 разряжается по цепи: змиттерный переход транзистора 9 реФ5 эистор 2. Время разряда конденсатора 15 равно"Рдзр-в тз С 6Входное сопротивление транзистора 9 намного больше, чем внутреннее соп ротивление транзистора 10, поэтому время заряда конденсатора 15 значительно меньше времени его разряда"Зсфср "РфЗРВследствие этого при работе схе мы в динамическом режиме на конденсаторе 15 накапливается заряд, который является напряжением смещения для транзистора 9. Величина этого заряда является функцией амплитуды входного сигнала.КПД предлагаемого коммутатора сигналов переменного тока выше, чем у известных коммутаторов за счет уменьшения потерь в транзисторных ключах. 25 формула и э о б р е т е н и яКоммутатор сигналов переменного тока, содержащий И транзисторных ключей, общий резистор, И входных шин ив каждом транзисторном ключе первыйи второй транзисторы, первый и второйрезисторы, эмиттеры первых транзисторов всех транзисторных ключей подключены к общей шине, базы через первыерезисторы соединены с соответствующейуправляющей шиной, а коллекторы через вторые резисторы подключены кшине питания, эмиттеры вторых транзисторов всех транзисторных ключейсоединены с выходной шиной и черезобщий резистор с общей шиной, а коллекторы подключены к шине питания,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения КПД, в каждый транзисторный ключ введены третий транзистор, первый и второй диоды, конденсаторпричем коллектор третьеготранзистора соединен с шиной питания,а база - с коллектором первого транзистора и через первый и второй диоды, которые включены последовательно, с выходной шиной, эмиттер третьего транзистора подключен к базевторого транзистора и через конденсатор к соответствующей входной шине,