Полупроводниковый ключ

Союз Советских Социалистических Республикависимое от авт. свидетельствааявлено 15.Н.1968 ( 1256020/26-9)присоединением заявкириоритет л. 21 ат 36/ Комит МПК Н 03 по делам обретении и открытии УДК 621.374.33(088.8 Опубликовано 22.Х.1969. Бюллетеньза 19 Дата опубликования описания 4 Х.19 ОМинистровР ри Сог Авторизобретен А, В. Шалагинов ь. сДР 0;гт т аявитель нинградскии ордена Ленина электротехнически им. В. И, Ульянова (Ленина) и ОЛУПРОВОДН ИКОВЫ Й КЛ Настоящее изобретение относится к импульсной технике, а именно к схеме полупроводникового ключа, ,предназначенного преимущественно для использования в устройствах вычислительной техники, в частности, 5 при построении декорирующих преобразователей и электронных коммутаторов аналоговых сигналов.Известны полупроводниковые ключи, управляемые конденсатором, В них роль ис точника управляющего напряжения, поддерживающего,в течение определенного времени огкрытое состояние ключа, выполняет напряжение, снимаемое с конденсатора, В схеме управления ключа использованы две груп пы управляющих транзисторов, через одну из которых производится заряд конденсатора, а другая служиг для подключения конденсатора к управляющим электродам диодного ключа. 20Цель изобретения - упрощение цепи управленияповышение надежности, уменьшение потребляемой энергии и уменьшение габаритов ключа.Для этого в качестве источника напряже ния, заряжающего конденсатор, используется триггер. На чертеже изображена принципиальная схема ключа. 3Два ключевых транзистора 1 и 2 включены последовательно и встречно (для компенсации остаточных напряжений) и управляются напряжением, подаваемым па их параллельно соединенные коллекторно-базовые переходы.В выключенном состоянии ключа тран сторы 1 и 2 заперты напряжением, сни емым с прстпвоположных плеч триггера, бранного на транзисторах 8, 4, 5, б, и пода емым на их управляющие переходы через крытые диоды 7 и 8.Диод 7 присоединен анодом к левому плечу триггера, к базовым электродам ключевых транзисторов 1 и 2. Диод 8 присоединен катодом к правому, плечу триггера, а анодом - к коллекторным электродам транзисторсв 1 и 2. Таким образом, закрытое состояние ключа обеспечивается гальваническим управлением ключевых транзисторов 1 и 2. Для гальванической развязки цепей управления,и коммутации в открытом состоянии ключа в схеме используется конденсатор 9, подключенный через резисторы 10 и 11 к управляющим, переходам транзисторов 1 и 2.Резистор 10 включен между соединенными одна с другой базами транзисторов 1 и 2 и левой обкладкой конденсатора 9, а резистор 11 - между соединенными один с другим коллекторами транзисторов 1 и 2 и правойобкладкой конденсатора 9. Последний изолирован от цепей коммутации источника напряжения, поддерживающего открытое состояние .ключа. В качестве источника заряжающего конденсатора 9 используевся выходное напряжение триггера. Для этой цели в схеме применены диод 12, подключенный анодом к базам транзисторов 1 и 2, а катодом - к правой обкладке конденсатора 9, и диод 13, анод которого подклочен к левой обкладке конденсатора 9, а катод - к коллекторам транзисторов 1 и 2. Такая схема обеспечивает требуемое направление заряда конденсатора 9, а время заряда сокращается до минимально возможного за счет использования триггера, в котором в качестве,коллекторных резисторов используются транзисторы 5 и б с противоположным по отношению к основным транзисторам 3 и 4 типом проводимости управляемые в противофазе с основными.В закрытом состоянии ключа триггер управления установлен в нулевое состояние, при котором на его левом выходе создается положительный потенциал (транзистор б открыт), а на правом отрицательный потенциал (тра,из истор 4 открыт) .Положительный потенциал через открытый диод 7 подается на базы ключевых транзисторов 1 и 2 и через открытые, диоды 7 и 12 на правую обкладку конденсатора 9, а отрицательный потенциал через диод 8 прикладывается к коллекторам транзисторов 1 и 2 и через диоды 8 и 13 к левой обкладке конденсатора 9. Это обеспечивает сохранение закрытого состояния триггера и заряд конденсатора 9 до напряжения, примерно равного напряжению питания триггера. Для перевода ключа в открытое положение триггер устанавливается в единичное состояние, при котором полярность выходных напряжений его меняется на противоположную (транзисторы 3 и б открыты, а транзисторы 4 и 5 закрыты).Диоды 7, 8, 12, 13 закрываются, и заряженный,конденсатор 9 оказывается отключенным от управляющего триггерав результате че го в цепи управления ключа образуется изолированный источник энергии. Вследствие того, что положительно заряженная пластина конденсатора 9 оказывается подключенной через резистор 11 к коллекторам транзи сторожев 1 и 2, а его отрицательно заряженнаяпластина - через резистор 10 к базам транзисторов 1 и 2, последние открываются, в результате чего ключ переходит в открытое состояние.15 Резисторы 10 и 11 ограничивают величинутока управления. Установка триггера в,положение О возвращает,ключ в исходное закрытое состояние, так как диоды 7, 8, 12, 13 вновь открываются. При этом восстанавлива ется израсходованная на управление частьзаряда конденсатора 9,Предмет изобретения25Полупроводниковый ключ, содержащийдва инверсно вклоченных транзистора, управляющий триггер и конденсатор, отгичавюпйся тем, что, с целью упрощения устрой ства, одна из обкладок конденсатора соединена через резистор с базами транзисторов ключа и через диод, включенный в обратном направлении, - с коллекторами транзисторов ключа, а вторая обкладка конденсатора 35 соединена через резистор с коллекторами ичерез диод, включенный в прямом направлении, - с базами упомянутых транзисторов, причем одно плечо триггера подключено к базам транзисторов ключа через диод, вклю ченный в прямом направлении, а второе -к коллекторам этих транзисторов через диод, включенный в обратном направлении.ипография, пр. Сапунова,Заказ 934(16ЦНИИПИ Комитета по Тираж 499лам изобретений и открытий при Совете Минисосква Ж, Раушская наб., д. 4/5 дписное в СССР