Коммутирующее устройство

(56 1.Авторское свидетельство СССР М 159567, кл. Н 03 К 3/286,27.04.62.2.Авторское свидетельство СССР М 288079, кл. Н 03 К 13/73,27.06.67, (54) (.57) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый и второй управляемые приборы с 8-образной вольтамперной характеристикой, первый и вто рой диоды, первый и второй нагрузочные элементы, первый транзистор, первый конденсатор, первый вывод которого через элемент заряда, например первый диод, подключен к общей шине, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройСтва,в него вве 4 ены дополнительно второй и третий конденсаторы, первый и второй неуправляемые приборы с 3-образной вольт амперной характеристикой и второй транзистор, эмиттер котороГо соединен с общей шиной, база - через первый резистор с входной шиной, а коллектор - с первым выводом первого нагрузочного элемента и с первым выводом первого управляемого прибора с З -образной вольтамперной характеристикой, а через второй резистор - с первым выводом первого неуправляЯе удАРстВенный номитет сссРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ емого прибора с 3 -образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной и с вторым выводом первого конденсатора, первый вывод которого соединен с эмиттером первого транэисто" ра, база которого соединена с общей шиной, а коллектор - непосредственно с первым выводом второго нагруэочного элемента и первым выводом второго управляемого прибора с ф -образной вольтамперной характеристикой, и через третий резистор - с первыми выво. дами второго конденсатора, второго диода и второго неуправляемого прибора с 3-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которо- ф го соединен с вторым выводом второго диода и с первым выводом третьего конденсатора, второй вывод мото- рого соединен с общей шиной, второй вывод второго конденсатора через четвертый резистор соединен с общей шиной и непосредственно " с управляющим выводом первого управляемого прибора с 3-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной, к которой подключен вгорой вывод второго управляемого прибора с 3-образной вольтамперной характеристикой, УПравляющий вывод которого .через пятый резистор соединен с входной шинсй, а вторые выводы нагрузочных элементов подключены к шине питаниИзобретение относится .к импулЬсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и вычислительной техники.Известен триггер, содержащий реле, транзисторы резисторы, конденсаторы, диоды ЩНедостатками его являютсясложность, а также отсутствие счетного режима работы.Наиболее близким по технической сущности к изобретению явдяется коммутирующее устройство (выключатель постоянного тока , содержащее первый и второй приборы с 3 -образной вольтамперной характеристи. кой, первый и вторбй диоды, первый и второй нагруэочные элементы, первый транзистор, первый конденсатор, первый вывод которого. через элемент заряда, например первый диод, подключен к общей шине 23Недостатком известного устройст" ва является ограниченная область при менения, так как устройство имеет только одно. устойчивое состояние когда нагрузка обесточена) и одно временно-устойчивое состояние, соответствующее нахождению нагрузки под током, когда входной контакт замкнут. длительность нахождения нагрузок под током определяется временем замкнутого состояния входного контакта.Целью изобретения является рас-, ширение области применения, а именно, получение. двух дополнительных временно-устойчивых состояний с длительностями, независимыми от длитель ности входного воздействия, н дополнительного устойчивого состояния.Поставленная цель достигается . тем, что в коммутирующее устройство, содержащее первый и второй управляеьие приборы с З-образной вольтамперной характеристикой, первый и второй диоды, первый и второй нагрузочные элементы, первый транзистор, первый конденсатор, первый выводкоторого через элемент. заряда, например первый диод, подключен к общей шине, введены дополнительно второй и третий конденсаторы, первый и второй неуправляемые приборы с Ь -образной вольтамперной характеристикой и второй транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база - через первый резистор с входной шиной, а коллектор - с пер" вым выводом первого нагрузочногоэлемента и с первым выводом первого управляемого прибора с 3-образной вольтамперной характеристикой, а через второй резистор - с первым выводом первого неуправляемого прибора с 3 -образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной и с вторым выводом первого конденсатора,первый вывод которого соединен сэмиттером первого транзистора, базакоторого соединена с общей шиной,а коллектор - непосредственно спервым выводом второго нагрузочногоэлемента и первым выводом второгоуправляемого прибора с 3-образной.вольтамперной характеристикой, ичерез третий резистор - с первыми 1 О выводами второго. конденсатора, второго диода и второго неуправляемогоприбора с 3-образной,вольтампернойхарактеристикой, второй вывод соединен с вторым выводом второго .дио да и с первым выводом третьего конденсатора,. второй вывод которого,соединен с общей шиной, второй вывод второго конденсатора через четвертый резистор соединен с общейшиной и непосредственно - с управлящим выводом первого управляемогоприбора с 3-образной вольтампернойхарактеристикой; второй вывод которого соединен с общей шиной, к которой подключен второй вывод второго управляемого прибора с 3-образной.вольтамперной характеристикой, управляющий вывод которого через пятыйрезистор соединен с входной шиной,а вторые выводы нагрузочных элементов подклкчены,к шине питания.На. фиг, 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройст.ва; на. фиг, 2 - временные ди грамьы,поясняющие работу устройства.35 коммутирующее устройство содержит первый и втсрой управляемые приборы 1 и 2 с З-образной вольтамперной характеристикой, первый и вто-рой диоды 3 и 4, первый и второй 4 О нагрузочные элементы 5 и 6, первыйтранзистор 7, первый конденсатор 8,первый вывод которого,через первый, диод 3 подключены к общей шине 9,дополнительно второй и третий кон денсаторы 10 и 11 р первый изторойнеуправляемые приборы 12 и 13 с3-образной вольтамперной характеристикой и второй транзистор 14,эмиттер которого соединен с общейшиной 9, база - через первый резистор 15 с входной шиной 16, а коллектор - с первым выводом первого нагрузочного элемента 5 и с первымвыводом первого управляемого прибора 1 с 8-образной вольтамперной 55 характеристикой, а через второй резистор 17 - с первым выводом первого неуправляемого прибор 12 сЬ -образной вольтамперной характеристикой второй вывод которого сое динен с общей шиной 9 и с вторымвыводом первого конденсатора 8,первый вывод которого соединен сэмиттером первого транзистора 7,база которого соединена с общейшиной 9, а коллектор - непосредст 10 б 91 б 810 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 венно с первым выводом второго нагрузочного элемента б и первымвыводом второго управляемого прибора 2 с ф-образной вольтампернойхарактеристикой и через третий резистор 18 - с первымн выводами вто, рого конденсатора 10, второго диода 4 и второго неуправляемого прибора 13 с 3 -образной вольтампернойхарактеристикой, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго диода 4 и с первым выводомтретьего конденсатора 11, второйвывод которого соединен с общей шиной 9, второй вывод второго конденсатора 10 через четвертый резистор19 соединен,с общей шиной и непосредственно - с управляющим выводомпервого управляемого прибора 1 сЬ-образной вольтамперной характеристикой, второй вывод которого соединен с общей шиной 9, к которой подключен.вывод второго управляемогоприбора 2 с й-образной вольтамперной характеристикой, управляющийвывод которого через пятый резистор 20 соединен с входной шиной 1 б,а вторые выводы нагрузочных элементов 5 и б подключены к шине 21 питания.В качестве управляемых приборов1 и 2 с 8-образной вольтампернойхарактеристикой могут быть исполь-зованы, например, тиристоры, ихтранзисторные эквиваленты и т,п.В качестве неуправляемых приборов 12 и 13 с 8-образной вольтамперной характеристикой могут быть использованы динисторы,тиристоры состабилитроном в цепи управляющеговывода, устройства на основе однопереходного транзистора с 3 -образнойвольтамперной характеристикой и т.п.В качестве управляемых приборовс 3-образной вольтамперной характеристикой используются тиристоры 1и 2, а в качестве неуправляемыхприборов с 3-образной вольтамернойхарактеристикой - динисторы 12 и 13.Полярность включения приборов соответствует полярности питающего напряжения, указанной на фиг. 1.Устройство работает следующимобразом.В исходном положении устройствонаходитея в первом устойчивом состоянии, при котором тиристоры 1 и 2выключены, нагрузочные элементы 5и б обесточены. Вследствие этогоконденсаторы 10 и 11 окажутся заряженными до величины напряжения источника питания через резистор 18 соответственно. Динистор 12 включен иудерживается во включенном состояниитоком, протекающим через резистор 17,конденсатор 8 разряжен,Допустим в момент времени Т, навход устройства поступил входной импульс Ов,. Этот импульс одновременно воздействует на базу транзистора 14 и на управляющий вывод тиристора 2. В связи с малой длительностью входного импульса элемент 5 не сработает или сработает на малую длительность времени, а затем по окончании входного импульса снова выключится, в то время как тиристор 2 включится и элемент б окажется под полным напряжением источника питания, а напряжение на аноде ти" ристора 2 сн;:зится до нуля (Овы) Вследствие этого. конденсатор 10 начнет разряжаться по цепи: резистор 18, промежуток анод-катод тиристора 2, резистор 19, при этом диод 4 окажет" ся смещенным в обратном направлении. По мере разряда конденсатора 10 уве- . дичивается напряжениемежду катодом и анодом динистора 13. В момент времени Т величина этого напряжения достигнет величины напряжения вклю,чения динистора 13 и: он включится. конденсатор 11 разряжается через конденсатор 10 и промежуток управляющий вывод - катод тиристора 1, вследствие. чего .тиристор 1 включает. ся и включается нагруэочный элемент 5,Таким образом, после .воздействия входного импульса вначале включается нагрузочный элемент б, а затем через некоторое заданное время вклю. чается нагрузочный элемент 5. С момента Т появления входного импульса до момента Т включения тиристора 1 и, следовательно, нагрузочного элемента 5, наблюдается первое временно-устойчивое састояние. Длитель" ность его определяется М-цепью, содержащей резисторы 18 и 19 и конденсатор 1 О. После включения тиристора 1 напряжение на его аноде (навьи) снижается практически до нуля и динистор 12 выключается, а конденсатор 8 остается незаряженным. Конденсаторы 10 и 11 также полностью разряжаются, Это - дополнительное ус" тойчивое состояние устройства, когда включены оба нагрузочных элемента. Оно длится до момента Тз появления Второго входного импульса.Второй входной импульс чере 1 з ре;, зистор,20 воздействует на .Управляющий вывод тиристора 2, однако ти ристор 2 свое состояние не сменит, поскольку он был включен, одновременно второй импульс воздействует на базу транзистора 14 и насыщает его, вследствие этого тиристор 1 окажется обесточенным, он выключается и после прекращения воздействия входного импульса нагрузочный элемент 5 отключается. Наступает второе дополнительное временно-устойчивое состояние, когда нагрузочный элемент 5 отключен, а нагрузочный элемент б включен. Оно длится доВНИИПИ Заказ 11493/56 Тираж 866 Подписно илиал ППП "Патент", г.ужгород, у.1. Проектная,момента отключения нагруэочного элемента б, длительность его определяется Р 0 -цепью, содержащей резистор 17 и конденсатор 8. Вследствие выключения тиристора 2 напряжение ж, повышается и конденсатор Я начнет заряжаться через резистор 17 и диод 3. По мере заряда конденсатора 8 увеличивается напряжение на дивисторе 12, В момент времени Т это напряжение достигнет напряжения включения динистора 12, который включается и разряжает конденсатор 8 через промежуток эмиттер - база транзистора 7, вследствие чего он насыщается и включает тиристор 2, Послевыхода транзистора 7 из насыщения отключается нагруэочный элемент 6,Таким образом, после воздействия второго импульса сначала выключается нагрузочный элемент 5, затем через заданный интервал времени отключается нагрузочный элемент 6. При этом конденсаторы 10 и 11 вновь заряжаются. Вследствие ограничения тока заряда сопротивлением резистора 18,включение тиристора 1 не происходит,,цинистор 12 остается во включенномсостоянии. Устройство вернулось висходное ус;тойчивое состояние и далее процессы будут аналогичными. Технико-экономический эффектзаключается в том, что посредством1 Овведения дополнительного узла содержащего резисторы, конденсаторы,.неуправляемые приборы с э-образнойвольтамперной характеристикой итранзистор, достигается расширениеобласти применения, заключающееся1 в том, что наряду с наличием одного основного устойчивого состояния(оба нагрузочных элемента выключеныобеспечивается одно дополнительное устойчивое состояние, когда оба;О нагрузочных элемента включены одновременно, и два дополнительных временно-устойчивых состояния когдавключен только один нагрузочный