Переключатель тока

Александрин, А,К.Кузнецов и Горьковский политехнический институт им, "А;А.Жданова г(71) Заявитель ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТОКА й Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в высокоточных цифро-аналоговыхпреобразователях (ЦАП),Известен переключатель тока, содерч5жащии дифФеренциальный каскад на биполярных транзисторах и резистор,включенный между общей точкой эмиттеров и источником питан я, коллекторпервого транзистора подключен к об 1 Ощей шине источника питания непосредственно, а коллектор второго - через нагрузку, базы первого и второготранзисторов диФФеренциального каскада соединены с клеммами источника управляющих сигналов 1 1Недостатком этого переключателятока является влияние неуправляемоготока коллектора Ко и, коэФФициентапередачи по току с транзистора на величину эталонного тока.Наиболее близким к предлагаемомуявляется переключатель тока, содержаций управляющий и пеоеключающий диоды катоды которых соединены с коллектором токостабилизирующего транзистора, аноды диодов - с источником управляюцего напряжения, и выходной клеммой соответственно, ба= за токостабилизирующего транзистора подключена к клемме источника базового напряжения, а эмиттер - через резистор к клемме источника опорного напряжения 21.Недостатком известного переключателя тока является малая точность выходного сигнала ЦАП иэ-за изменения мощности рассеяния на коллекторе токостабилиэирующего транзистора при изменении уровня управляющего напряжения от логического нуля к логичес" кой единице и обратно,Цель изобретения - повышение точности выходного сигнала.Цель достигается тем, что в переключатель тока, содержащи управляющий и переключаюций диоды, катоды которых соединены с коллектором то 3 9286 чкостабилизирующего транзистора, аноды диодов - с источником управляющего напряжения и выходной клеммойсоответственно, база токостабилизирующего транзистора подключена к 5клемме источника базового напряженияа эмиттер через резистор соединен склеммой источника опорного напряжения,введены первый и второй диоды, катоды которых соединены и через резистор подключены к клемме источникаопорного напряжения, и последовательная цепь из стабилитрона и резистора,при этом анод первого диода подключен к точке соединения резистбра ианода стабилитрона, анод второго дио.да подключен к эмиттеру токостаби-,лизирующего транзистора, катод ста"билитрона и другой вывод резисторасоединены соответственно с источника 26ми управляющего и опорного напряжений.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема переключателя тока.25Схема содержит управляющий диод1, анод которого подключен к источнику управляющего напряжения 2,переключающий диод 3, катод которого соединен с катодом управляющегодиода 1 и коллектором токостабилизирующего транзистора , клеммы 5 и 6соответственно, источников базовогои опорного напряжений, токозадающийрезистор 7, включенный между эмиттером транзистора 1 и клеммой 6 источника опорного напряжения, стабилитрон 8, анод которого соединен свыводом резистора 9 и анодом первоговведенного диода 10. Катод диода 10 ффсоединен с катодом второго введенного диода 11 и через резистор 12с другим выводом резистора 9 и клеммой 6 источника опорного напряжения.Анод переключающего диода 3 соединенс выходной клеммой 13.Переключатель тока работает сле"дуюцим образом.До тех пор пока с выхода схемыуправления поступает управляющий сиг е)нал высокого уровня О (логическийноль) диод 3 закрыт. Потенциал коллектора в этом случае равен В ,о 1где О - прямое падение напряженияна диоде 1. Напряжение на коллекторном переходе Ор в этом случае равно О 5 -О -О , О - базовое напряжение. Закрыт так йе диод 11, и величина тока коллектора в этом случаеопределяется величиной резистора 7напряжениями Е и О и величинойтранзистора, где Е - опорное напряжние. Гсли со схемы управления поступает сигнал низкого уровня О 1(логическая единица), закрыты диоды1 и 10. Потенциал коллектора в этомслучае ниже и равен О, где Оз - прямое падение на диоде 3, Меньше инапряжение коллектор - база. Ток коллектора в этом случае определяетсясуммой токов, протекающих через резисторы 7 и 12, напряжениями Е и О,и величиной с транзистора и по величине несколько больше, чем в случаелогического нуля.Путем соответствующего выбора ве-,личины сопротивления резистора 12можно обеспечить условие, "при котором мощность рассеивания на коллекторе, а, следовательно, и температуратранзистора одинакова как в случаелогического нуля, так и логическойединицы.Условие имеет следующий вид:(Ьпр -Оилто)ф Овхуптгде- ток через резистор 12,- ток через резистор 7,О- потенциал на выходе схемыо)управления в случае логического нуля (верхний уровень);О - потенциал суммирующего вхоМтда операционного УПТ,О - прямое падение напряжения на3диоде 3;О - потенциал базы транзистоодоТаким образом, введение стабилитрона, двух диодов и двух резисторов уменьшает изменение моцности рассеяния на коллекторе токостабилизирующего транзистора при коммутации эталонного тока, что повышает точность выходного сигнала переключателя тока и циФро-аналогового преобразователя в целом.Формула изобретенияПереключатель тока, содержащий управляющий и переключающий диоды, катоды которых соединены с коллектором токостабилизирующего транзистора, аноды диодов - с источником управляющего напряжения и выходнойт Редактор Т.Весел 176 ВНИИПИ Государс по делам изобаказ ета СССытийя наб.,го ко й и о Рауш ете ЯППП ИПатент", г.Ужгород, ул.Проектная ил 5 9286 ч 8 6 клеммой соответственно, база токоста- анода стабилитрона, анод второго билизирующего транзистора подключена диода подключен к эмиттеру токостабик клемме источника базового напряже- лизирующего транзистора, катод стания, а эмиттер через резистор сое- .билитрона и другой вывод резистора динен с клеммой источника опорного5 соединены соответственно с источнинапряжения, о т л и ч а ю щ и й с я ками управляющего и опорного напряжетем, что, с целью повышения точности ний.выходного сигнала, в него введены Источники информациипервый и второй диоды, катоды кото- принятые во внимание при экспертизе рых соединены и через резистор под 1. Александрин В.И. Аналого-цифроключены к клемме источника опорно- вые вычислительные устройства. Учебго напряжения, и последовательная ное пособие. Горький, 1971, с 59 цепь из стабилитрона и резистора, 2. Александрин В.И. Аналого-цифпри этом анод первого диода подклю- ровые вычислительные устройства. чен к точке соединения резистора и 15 Учебное пособие, Горький, 1971, с.58,