Электронный коммутатор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Зс 59 Н 03 К 17/60 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ0 СН 0 У ИДТЛСТУ ОЭСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬГГИЙ(71) Московский ордена Ленинаи ордена Октябрьской Революции энергетический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 508930. кл, Н 03 К 17/60, 1974,2. Электронная техника в автоматике. Сб. статей под ред. Ю.И.Конева.И., "Советское радио", вып. 2, 1971,; (54)(57) ЭЛЕКТРОННЫЙ КОИИУТАТОР, содержащий интегральный прерывательна двух и-р-и транзисторах с объединенными соответственно базами и коллекторами, эмиттеры которых являют"ся соответственно входом и выходомкоммутатора, и Формирователь управляющего сигнала, состоящий из последовательно соединенных конденсатора,коммутирующего транзистора, к базекоторого подключены первый вывод пер,ЯО, 1 И 1255 А вого резистора и выход ключевого элемента, вход которого соединен с коммутирующей шиной, и второй резистор,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью уменьшения потребления мощности по цепи управления и обеспечения возможности коммутации разнополярного сигнала, введены три дополнительных ключевых элемента, подключен.ных входами к шине коммутирующегосигнала, при этом первый вывод конденсатора соединен с коллекторамитранзисторов прерывателя и черезпервый дополнительный ключевой элемент с общей шиной, второй вывод конденсатора соединен с вторым выводомпервого резистора и коллектором коммутирующего транзистора, а через второй дополнительный ключевой элементс шиной питания, первый вывод второго резистора соединен с базами транзисторов прерывателя а второй вывод - с эмиттером коммутирующеготранзистора и через третий дополнительный ключевой элемент с общей шиной.25 30 35 40 45 50 11Изобретение относится к импульсной технике, в частности к электронным коммутаторам аналоговых сигналовна интегральных прерывателях,Известен электронный коммутатор,содержащий интегральный прерыватель,диоды, транзисторы, резисторы иконденсатор, предназначенный длякоммутации сигналов различной полярности 11.Недостатком этого коммутатораявляется его сложность, обусловленная болыпим количеством и разнотипностью используемых элементов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электронный коммутатор. содержащий интегральный прерыватель на двух и-р-п транзисторах с объединенными базами и коллекторами, эмиттеры ко- . торых являются соответственно входом и выходом коммутатора, и формирователь управляющего сигнала, состоящий из последовательно соединенных кон-. денсатора, кОммутирующего транзистора, к базе которого подключен первый вывод первого резистора и выход ключевого элемента., вход которого соединен с коммутирующей шиной, и второй резистор Г 21.Недостатками известного коммутатора являются невозможность коммутировать сигналы отрицательной полярности, а также большое потребление мощности по цепи управления из-за наличия шунтирующих цепей.Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности по цепи управления и обеспечение возможности коммутации разнополярного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что в электронный коммутатор, содержащий интегральный прерыватель на двух и-р-и транзисторах с объединенными соответственно базами и коллекторами, эмиттеры которых являются соответственно входом и выходом коммутатора, и формирователь управляющего сигнала, состоящий из последовательно соединенных конденсатора, коммутирующего транзистора, к базе которого подключен первый вывод первого резистора и выход. ключевого элемента, вход которого соединен с шиной коммутирующего сигнала, и второй резистор, введены три дополнительных ключевых элемента, подключенных входами к шине коммутирующего сигнала, при этом первый вывод конденсатора соединен с коллекторами транзисторов прерывателя и через первый дополнительный ключевой элемент с общей шиной, второй вывод конденсатора соединен с вторым выводом первого резистора и коллектором коммутирующего транзистора, а через второй дополнительный ключевой элемент с шиной питания, первый вывод второго резистора соединен с базами транзисторов прерывателя, а второй вывод - с эмиттером коммутирующего транзистора и через третий дополнительный ключевой элемент с общей шиной.На чертеже представлена схема электронного коммутатора.Электронный коммутатор содержит интегральный прерыватель 1, выполненный на двух а-р-и транзистора.", кол 20 лекторы и базы которых объединены,а эмиттеры являются соответственновходом и выходом устройства, причемколлекторы транзисторов прерывателясоединены с первым выводом конденсатора 2, второй вывод которого соединен с коллектором коммутирующеготранзистора 3, подсоединенного базойк первому вЬводу первого резистора 4и выходу ключевого элемента 5, входкоторого соединен с шиной 6 коммутирующего сигнала, второй резистор 7соединен первым выводом с базами ,транзисторов прерывателя 1, а вторымвыводом с эмиттером коммутирующеготранзистора 3, при этом управляющиевходы первого 8, второго 9 и третьего 10 дополнительных ключевых элемен.тов соединены с коммутирующей шиной 6, первый вывод конденсатора 2через первый дополнительный ключевойэлемент 8 соединен с общей шиной,второй вывод конденсатора 2 соединенс вторым выводом первого резистора 4и через второй. дополнительный ключевой элемент 9 с.шиной 11 напряженияпитания, эмиттер коммутирующеготранзистора 3 соединен через третийдополнительный ключевой элемент 10с общей шиной. Коммутирующий транзистор 3 и второй дополнительный ключевой элемент 9 могут быть выполнены на транзисторах, ключевой элемент 5, пер; -55 вый. 8 и третий 10 дополнительные ключевые элементы могут быть выполненына основе логических элементов с выходом, организованным по типу "открытый коллектор"3 11Коммутатор работает следующим образом.К эмиттеру одного из транзисторов прерывателя 1 подключен источник коммутируемого сигнала, а к эмиттеру другого - приемник.Когда на шине 6 присутствует сигнал логической единицы, достаточный для обеспечения открытого состояния ключевых элементов 5, 8, 9 и 10, то первый вывод конденсатора 2, эмиттер и база транзистора 3 подключены к общей гине через соответствующие ключевые элементы 8, 10 и 5, а второй вывод конденсатора 2 через ключевой элемент 9 подключен к шине 11 напряжения питания. При этом происходит заряд конденсатора 2 по цепи шина 11 напряжения питания - ключевой элемент 9 - конденсатор 2 - ключевой элемент 8 - общая шина. Для этого состояния схемы транзисторы прерывателя 1 и коммутирующий транзистор 3 закрыты.Когда на шину 6 поступает сигнал . логического нуля, достаточный для закрывания ключевых .элементов 5,8,9. и 10, то они отключаются от коммутатора, что обеспечивает независимость потенциалов в различных точках коммутатора от потенциалов на входе этих ключевых. элементовМежду коллекторами и базами транзисторов.интегрального прерывателя 1 прикладывается напряжение, накопленное на конденсато 11255 4ре 2 в предыдущем цикле работы, достаточное для открывания транзисторовпрерывателя и вызывающее протеканиетока разряда конденсатора 2 по цепи 5конденсатор 2 - транзистор 3 - резис.тор 7. Резистор 4 обеспечивает открывание транзистора 3. Прерывательоткрыт и пропускает входной сигналдо тех пор, пока не разрядится конденсатор 2, после чего необходимовновь произвести зарядку конденсатора 2, подав на шину 6 сигнал логичес.- кой единицы.Если необходимо испольэовать длявыполнения интегральног прерывателятранзисторы р-и-р типа, то достаточно первые выводы конденсатора и второгр резистора поменять местами приподключении к выводам прерывателя.Поскольку в схеме нет цепей, шунтирующих конденсатор, то вся запасенная в нем энергия используется наоткрывание прерывателя, что уменьшаетпотребление мощности по цепи управления, при этом цепь заряда конденсатора содержит меньшее количество последовательных сопротивлений ключей,что обеспечивает более быстрый зарядконденсатора и до большей разностинапряжений по сравнению с известнымустройством-прототипом.Кроме того, предлагаемый коммутатор может коммутировать разнополярныесигналы (не критичен к полярности - сигнала).1111255 632644 ТиражВНИИПЙ Государетвеннпо делам изобр 113035, Москва, Ж, Ра Зака одписноеСССР 5 филиал ППП "Патент", г.ужг