Транзисторный ключ

Союз СоввтскикСоциалистическикРеспублик ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1) ополнительное к авт, свид-в 51) М 2) Заявлено 10.10.80 (21) 2990417/18-2 03 1 исоеаинеиием заявки 3 Ьвударстваавй ке 3)приоритет убликовано 30,0 53) УЛК 621. .374.335 ,2088.8) ю делам иэабретекв и вткрытвй(Я) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮ ыс Наиболее бли является транэи жащий переключа Ференциальный уный транзистор Объединенные эм ереклю циальныь ранэисИзобретение относится к электронной технике, а более конкретно к , электронной коммутационной технике, и иожет быть использовано, например, в импульсных усилителях мощности,Известны транзисторные ключи, содержащие переключающий транзистор, коллектор которого соединен с шиной подключения нагрузки, база -,с шиной управления, а между базой и коллекторои включен диод О,1.Недостатками данных устройств являются малая надежность и низкое быстродействие. Постоянство степени насыщения переключающего транзистора в таких ключах поддерживается лишь в узком диапазоне изменения тока,нагрузки. эким к предлагаеиому сторный ключ, содерющие транзисторы, дифсилитель, вспомогатель- и источник смещения, иттеры переключающих 2транзисторов, объединенные коллекторы которых соединены с шиной подключения нагрузки и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, подключены к общей шине, между инвертирующим входом дифференциального усилителя и объединенными базами переключающих транзисторов, которые соединены с эмиттером вспомогательного транзистора и шиной питания дифференциального усилителя, включен источник смещения, база вспомогательного транзистора соединена с выходом дифференциального усилителя 2 1.Недостатки известного устройства- низкое быстродействие и значительная потребляемая мощность.Цель изобретения - повышение б тродействия и уменьшение рассеиваемой мощности.Цель достигается тем, что в транзисторном ключе, содержащем и чающие транзисторы, дифферен 1 усилитель, вспомогательный т3 92 Й 86тор и источник смещения, объединенные эмиттеры переключающих транзисторов, объединенные коллекторы которыхсоединены с шиной подключения нагрузки и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, подключенык общей шине, между инвертирующимвходом дифференциального усилителяи объединенными базами переключающихтранзисторов, которые соединены сэмиттером вспомогательного транзистора и шиной питания дифференциальногоусилителя, включен источник смещения,база вспомогательного транзисторасоединена с выходом дифференциального 15.усилителя, коллектор вспомогательного транзистора соединен с шиной управления,На чертеже изображена принципиальная схема, иллюстрирующая пример кон- окретной реализации устройства,Транзисторный ключ содержит переключающие транзисторы 1 и 2, дифференциальный усилитель 3, источник чсмещения, вспомогательный транзистор5, Коллекторы переключающих транзисторов соединены с шиной 6 подключения нагрузки, дифференциальный усилитель 3 подключен к шинам 7 и 8 питания, коллектор вспомогательноготранзистора 5 соединен с шиной 9 управления,Транзисторный ключ фуйкционируетследующим образом.Предположим, что в начальном состоянии управляющий сигнал на шине 9отсутствует и переключающие транзисторы 1 и 2 заперты. Напряжение на ихпереходах база-коллектор 0 великои превышает напряжение О источника40М смещения. На выходе дифференциального усилителя 3 формируется положительный сигнал, насыщающий вспомогательный транзистор 5. В результатеэтого проводимость транзистора 5 увеличивается, а его выходное сопротив 45ление уменьшается.При подаче на шину 9 импульса положительной полярности при открытомвспомогательном транзисторе 5 переключающие транзисторы 1 и 2 включаютОся и через нагрузку, подключенную кшине б подключения нагрузки, начинает протекать ток, вызывающий снижение напряжения 0. При достижении этим напряжением величины, сравнимой с 0 , выходное напряжение дифференциального усилителя 3 уменьшается и вспомогательный транзистор 5 3 4выводится из режима насыщения в активный режим, близкий к граничному. При этом проводимость всйомогательного транзистора 5 уменьшается, его выходное сопротивление значительно увеличивается, что вызывает уменьшение базового тока переключающих транзисторов 1 и 2 и ограничение его на уровне, соответствующем величине 05= Ос, Это обеспечивает заданную степень насыщения переключающих транзисторов, При изменении тока нагрузки в широком диапазоне 0 будет незначительно изменяться .около значения 05 = Оом, поскольку усиленный выходной сигнал дифференциального усилителя 3 модулирует проводимость вспомогательного транзистора 5, в в результате чего базовый ток переключающих транзисторов 1 и 2 изменяется пропорционально току нагрузки и степень их насыщения остается без изменений.Использование изменяющейся проводимости вспомогательного транзистора, включенного в цепь управления базовым током переключающих транзисторов, позволяет на этапе выключения и в ус" тановившемся режиме уменьшить энергетические потери во входной цепи транзисторного ключа, оптимизировать форму управляющего импульса базового тока переключающих транзисторов благодаря значительной величине этого тока на начальном этапе включения переключающих транзисторов. Это обеспечивает Форсированное включение переключающих транзисторов, что позволяет также снизить динамические потери в силовой цепи транзисторного ключа, повысить его быстродействие,Формула изобретенияТранзисторный ключ, содержащий переключающие транзисторы, дифференциальный усилитель, вспомогательный транзистор и источник смещения, объединенные эмиттеры переключающих транзисторов, объединенные коллекторы которых соединены с шиной подключения нагрузки и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, подключены к общей шине, между инвертирующим входом дифференциального усилителя и объединенными базами переключающих транзисторов, которыеоставитель В. Нефедовехред Е. Харитончик ектор А. фере ор И. Янови Тираж 954 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 035, Иосква, Ж, РаушПодписное ета СССРрытий каз 2838/7 коми откая аб., д. 4/5 ееееаювеааааа роектная, 4 ал ППП "Пат ул г. Ужгород 5 92 МЬ 3 6,соединены, с эмиттером вспомогатель- коллектор вспомогательного транзисного транзистора и шиной питания диф тора соединен с шиной управЛения.ференциального усилителя, включен " Источники информации,источник смещения, база вспомогатель принятые во внимание при экспертизеного транзистора соединена с выходом 5 1. Степаненко И.П. Основы теории.дифференциального усилителя, о т - транзисторов и транзисторных схем.л и ч а ю щ и й с я тем, что, с И., "Энергия", 1973, с. 450.целью повышения быстродействия и 2. Авторское свидетельство СССРуменьшения рассеиваемой мощности. й 505128, кл. Н 03 К 17/04, 1976,