Выходной каскад

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1):Н 03 8 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ НОМУ СВ К А(56):1. Шило Вные схемы, М., 1979, с. 71, р Бюл ло ки жкун радиотехническийалмыкова88.8)Л. Линейныпо экл,тоти ра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ авторское свидетельство СССРвке 9 3244183/18-21,03 К 19/088, 05.02.81 (про(54) (7) ВЫХОДНОЯ КАСКАД, содерж первый р -п-р-транзистор, коллект которого соединен с коллектором первого и -р-отранзистора, базой второгоо-р-о-транзистора и шиной выхода, база первогор-и-р-транзис ра соединены с базой и коллектор второго Р -о-р-транзистора, кол" лектором второго и -р-и-транэисто.ЯО. 676 О 1 А и через первый резистор соединена с коллектором третьего О-Р-о-транзистора, база которого соединена с первой шиной входа, база первого й-р-ив транзистора соединена со второй иной входа, эмиттер второго 0-р-П-транзистора соединен с первым выводом второго резистора, эмит" теры первого, третьего и четвертого и -р-Ч-транзисторов соединены с общей шиной, эмиттеры первого и второго р -0-р-транзисторов соединены с шиной питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью по" вышения надежности и КПД в диапазоне допустимых емкостных нагрузок, в него введены третий р-О тран- щр зистор и третий резистор, причем эмиттер третьего р-о-р-транзистора соединен со вторым выводом второго резистора, коллектор соединен с базой четвертого и -р-о-транзистора и через третий резистор - с общей шиной, а база - с третьей шиной входа, коллектор четвертого и-р-йтранэистора соединен с базой третьего п-р-о-транзистора.1067601 Изобретение относится к импульсной технике, предназначено дляформирования выходного напряженияцифровых передатчиков проводныхлиний связи, или цифровых логических элементов с высокой нагруэочной способностью.Известен выходной каскад , содержащий два о-р-о-транзистора, р-ртранзистор и три резистора, причем коллектор первого п-р-й-транэистора соединен с плюсовым источником. питания и через первый резистор связан с его базой и коллектором второго Ь-р-%-транзистора, база которого соединена с эмиттером .15первого о-р-и-транзистора и черезвторой резистор связана с нагрузкойи эмиттерам второго о-р-о-транзистора, который через третий резисторсвязан с эмиттером р-М-р-транзис-20тора, коллектор которого соединенс минусовым источником питания Г 13.Недостатком известного устрой-,ства является его низкий КПД ввиду того, что защита от йерегрузки 25на выходе пассивная (ограничениетока) и одновременное обеспечениевысокой нагруэочной способности ималой мощности рассеяния при перегрузке невозможно. ЗОЫаиболее близким к предлагаемому явпяется выходной каскад, содержащий два р-й-р-транзистора,четыре-р-п-транзистора, два резистора, три шинывхода и выходную шину, причем коллектор первогор-и-р-транзистора подключен к коллектору первого и базе второгой-р-о-транзисторов и соединен с выходной шиной устройства, база первого р-и-р-транзистора подключенак коллектору второго и -р-о-транзистора, базе и коллектору второго рО"р-транзистора, и через первый резистор связана с коллектором третьего О-р-й-транзистора, база которогосоединена с первой шиной входа,эмиттер второго О-ртранзисторачерез второй резистор связан с коллектором четвертого й-р-О-транзистора, база которого соединена с 50второй шиной входа, с третьей шиной. входа соединена база первого О-ртранзистора, эмиттери первого, третьего и четвертого й-р-й-транзисторовподключены к общейшине, а эмиттеры 55первого и второго р-й-р-транзисторовсоединены с шиной питания С 21. 35 Цель изобретения - повышение надежности и КПД выходного каскада в диапазоне допустимых емкостных нагрузок. Поставленная цель достигается тем, что в выходной каскад, содержащий первый р-й-р-транзистор, коллектор которого соединен с коллектором первого й-р-о-транзистора базой второго й-р-и-транзистора и шиной выхода, база первого р-О-р-транзистора соединена с базой и коллектором второго р-о-р-транзистора, коллектором второго Ъ-р-й транзистора и через первый резистор соединена с коллектором третьего й-р-О-транзистора, база которого соединена с первой шиной входа, база первого 11-р-о-транзистора соединена с второй шиной входа, эмиттер второгоо-р-б-транзистора соединен с первым выводом второго резистора, эмиттеры первого, третьего и четвертого о-р-б-транзисторов соединены с общей шиной, эмиттеры первого и второго р-О-р-транэистоОднако данное устройство характери-. зуется недостаточно высоким КПД и надежностью в диапазоне допусти- -60 мой емкостной нагрузки, так как длительность импульса, подаваемого на первую шину входа,: определяется максимально допустимым фронтом выходного импульса при наибольшей час тоте передачи импульсов и найбольшей емкости нагрузки См . Соотношение номиналов первого и второго резисторов определяется соотношением выходного тока формирования фронта напряжения на нагрузке и токаформирования вершины выходного импульса напряжения. В цифровых логических элементах, магистральных усилителях величина выходного тока приформировании фронта импульса превышает величину тока вершины импульса на 2-3 порядка, такие же и соотношения номиналов первого и второго резисторов. В реальных устройствах длительность фронта в 10-20раз меньше периода выходных импульсов, поэтому средняя за период мощность Р 1 , потребляемая выходным каскадом в результате протеканиятока через первый резистор , в 1020 раз превышает мощность, потребляемую в результате протекания тока через второй резистор (при максималь.ной частоте следования выходных импульсов этот ток протекает со скважностью 2).При емкости нагрузки на порядок меньше СнАнапример, при подключении разного числа микросхем, или разной длины линии связи, отключении канала линии связи или группы каналов, мощность Р в 10 раз превышает необходимую, так же как длительность импульса тока через первый резИстор. Избыточная мощность снижает КПД выходного каскада и ухудшает тепловой режим его работы, что не позволяет повысить надежность выходного каскада при пониженной емкости нагрузки..ров соединены с шиной питания, введены третий р-й-р-транзистор и третий резистор, причем эмиттер третьего р-О-р-транзистора соединен с вторым выводом второго резистора, коллектор соединен с базой четвертого и-р-о-транзистора и через третий резистор - с общей .шиной, а база - с третьей шиной входа, коллектор четвертого О-р-и- транзистора соединен с базой третьего п-р-п-транзистора.Ыа чертеже показана электрическая схема выходного каскада.Устройство содержит первый р -П- р-транзистор 1, коллектор которого .15 соединен с коллектором первого Й-р-транзистора 2, базой второго -ртранзистора 3 и шиной 4 выхода, база первого р-р-транзистора 1 соединена с базой и коллекто-, 2 О ром второго р-П-р-транзистора 5, коллектором второго О-р-транзистора 3, и через первый резистор б соединена с коллектором третьегО о-р-О-транзистора 7, база которого соединена с первой шиной 8 входа, база первого О-р-о-транзистора 2 соединена с второй шиной 9 входа, эмиттер второго О-р-о-транзистора 3 соединен с первым выводом второго./ резистора 10, эмиттеры первого 2, третьего 7 и четвертого 11 о-р-И - транзисторов соединены с общей шиной, эмиттеры первого и второго р-И-р-транзисторов 1 и 5 соединены с. шиной питания, эмиттер третье 35 го р-О-р-транзистора 12 соединен с вторым, выводом второго резистора 10, коллектор соединен с базой четвертого О-р-б-транзистора 11 н через третий резистор 13 - с общей шиной, 40 а база - с третьей шиной входа 14, коллектор четвертого О-р-О-транзистора 11 соединен с базой третьегоО-р-О-транзистора 7.Устройство работает следующим об разом.При подаче высокого уровня на первую шину входа 8 и низкого на вторуюи третью шины входа 9 и 14, открывается третий й -р-и-транзистор 7, .запирается первый и-р-и -транзистор 2. Большой ток через первый резистор б вызывает большой ток.в коллекторе первого р-П-р-транзистора 1, заря-жающий емкость нагрузки, После заря да емкости нагрузки отпирается втооя,о-р-п-транзистор 3 и ток, прот. кающий по цепи эмиттер второго и -р-йтранэистора 3 - второй резистор 10 - коллектор третьего р-о-р-транзистора 12 отпирает четвертый с-р-о-тран зистор 11 и задает выходной ток. формирования вершины выходного импульса. Если емкость нагрузки С меньше максимально допустимой С,мдцто. отпирание четвертого О-р-и-тран- зистора 11 после заряда С обеспечивает запирание третьего т-р-и- транзистора 7 и прекращает протека ние большого тока через. первый резистор 6, т.е. происходит сокращение длительности импульса тока через первый резистор 6 до времени фронта выходного импульса при С (Снмькс. Защита от пербгрузок на выходе устройства осуществляется запиранием второго о -р-О-транзистора 3. При подаче высокого уровня напряжения на второй и третий входы 9 и 14 (на первом входе 8 низкий уровень) запираются.первый, второй р-й-р и второй, третий О-р-О-транзисторы 1,5, 3 и 12 и отпирается первый -р-О-транзис=--- тор 2, разряжающий емкость-нагрузки до низкого уровня. Четвертый й-р-и-транзистор 11 в это время запирается в результате рассасывания заряда в базе через третий резистор 13.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет изменить выходную мощность пропорционально величине емкости нагрузки С, т.е. повысить КПД выходного каскада. Посколькувыходная мощность на порядок превышает мощность, рассеиваемую в результате протекания тока через второй резистор 10, то изменение выходной мощности практически пропорционально изменению общей мощности потребляемой выходным каскадом. Уменьшение мощности, рассеиваемой выходным каскадом при Сн ( Снаулучшает тепловой режим работы выходного каскада и следовательно, повышает его надежностьТехнико-экономический эффект в предложенном устройстве заключается в увеличении КПД, что приводит к уменьшению потребляемой мощности, повышению надежности, и к увеличению срока службы.1067601 Подписноекомитета СССРи открытийкая наб д. 4/5 28/57 Тираж 868. ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушсЭака Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель А, ЯновРедактор Н.Воловик Техред А.Баби цне Корректор Ь,Повх