Транзисторный ключ

1,19) 51)5 Н 03 К 17 И И ЛЬСТ ирующих устроистаах. Цель нормирование входного соранзисторного ключа при м использования токового управления. При подаче на его тока транзистор 1 отуменьшении напряжения на иже уровня напряжения ис открывается, транзистор то приводит к уменьшению ого тока токового зеркала 3, транзистор 1 обеспечивает коэффициент передачи по.2 ил. коммут тения - ления т нии путе а в цепи правляющ тся, При лекторе н а 10 диод вается. Эвыходн режиме альный з.п.ф-лы единение импульснои овано в разЖ СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение относитсятехнике и может быть испол тельство СССР17/60, 1975. евой каскад, - Р РЕТЕНИ личных изобре против включе зеркал вход у крывае его кол точник 8 закры . до нуля В этом максим току. 3 1676089 А 1Изобретение относит."л к импульснойтехнике и может быть исг)ользовано в различных коммутирующих устройствах,Цель изобретения - нормированиеВХОДНОГО сопротиВления транзисторного 5ключа при включении за счет использования токового зеркала в цепи управления.На фиг. 1 представлена схема транзисторного ключа; на фиг. 2 - схема использования составного транзистора, 10Транзисторный кл)оч содержит силовойтранзистор 1, блок 2 задания тока, токовоезеркало 3. Эмиттер силового транзистора 1поДключен к 05 гцОЙ шине 4, а коллекто)соединен с входом блока 2 задания тока и 15выходной шиной 5, выход токового зеркала3 подключен к баз: силового транзистора 1и входной шине 6, вход токового зеркала 3соеДинен с Выходом блока 2 заДания тока,питающий вывод токового зеркала 3 подкл)очен к первой шине 7 смещения,Блок 2 задания тока содержит управля.)ощий транзистор 8 противоположного типапроводимости, диод 9, источник 10 опорного напряжения и первый резистор 11, )Соллектор управляющего транзистора 8соединен с выходом блока 2 задания тока.выход которого через диод 9 подключен кэмиттеру управляк)щего транзистора 8 ипервому выводу первого резистора 11, торой ы од которогс ссединен с второй шиной 12 смец)ения и первым выводомисточника 10 Опорногс на) Оя)кения, второйвывод которого подклю )ен к базе управляющего транзистора 8. 35Силовой транзистор 1 .)а фиг. 2 выпол-,нен составным на транзисторах 1,1 и 1.2,причем эмиттер последующего транзистора1.2 соединен с базсй гредь)дуц)его транзистора 1.1, база каждого транзистора 1,1 и 401.2 подключена к соответствующему выходутокового зеркала 3, Эмит)ер транзистора1.1 через второй резистор 13 подключен кобщей шине 4, а коллектоо через диод 14нелинейной обратной связи соединен с коллектором транзистора 1.2,Также на фиг, 1 и 2 изображены элементы обеспечения режимов работы; диоды, резисторы и источник входноГО сиГнала.Тразсорй ключ р;)ботает следующим образом,При отсутствии входью;о тока базовыйток транзистора 1 отсутств 1 ит и он заперт,На коллекторе транзистора 1 высокое напряжение, диод 9 закрыт. Через транзистор 558 протекает ток, определяемый напряжением на резисторе 11, Этот то); является эмиттерным током транзистора 8, включенногопо схеме с общей базо, Коллекторный токтранзистора 8, примерно равный его эмиттерному току, является входным током токового зеркала 3. Этот ток определяет выходной ток токового зеркала 3, подаваемый на вход транзисторного ключа. Этот ток, выбираемый несколько больше значения начального тока коллектора транзистора 1, гарантирует то, что транзистор 1 будет заперт.При подаче на вход управляющего тока и при превышении этим током суммы выходного тока токового зеркала и требуемого для насыщения транзистора 1 тока базы транзистора 1 он откроется, При уменьшении напряжения ниже уровня напряжения источника 10 опорного напряжения диод 9 открывается, а транзистор 8 закрывается. При этом коллекторный ток транзистора 8 становится близким к нулю, что ведет к уменьшению до нуля выходного тока токового зеркала 3, В этом режиме транзистор 1 обеспечивает максимальный коэффициент передачи по току, При прекращении импульса входного тока напряжение на коллекторе транзистора 1 повышается, диод 9 закрывается, и сразу полный ток с выхода токового зеркала 3 подается на базу транзистора 1, полностью его закрывая. При этом по сравнени)О с прототипом за счет выполнения устройства по и, 2 формулы нарастание тока на базе транзистора 1 будет более резким,Отличием устройства фиг. 2 является выполнение транзисторного ключа составным, по и, 3 формулы. Предлагаемое решение за счет наличия токов на выходах токового зеркала 3 позволяет полностью гарантированно запереть все транзисторы 1,1, 1,2 при отсутствии входного сигнала с выбором масштаба токов выходов токового зеркала 3 за счет выбора соотношений между резисторами в эмиттерах транзисторов токового зеркала 3, При подаче на вход управляющего тока и уменьшении напряжения на выходе ключа, меньше напряжения источника 10 опорного напряжения, на вход токового зеркала 3 прекращается подача упоавляющего тока и следовательно прекращается ток на его выходах. Диод 14 является элементом нелинейной обратной связи, поддерживающим транзистор 1 ключа в ненасыщенном состоянии, что существенно. повышает быстродействие ключа.В устройство по и, 4 формулы введен Второй резистор 13. При увеличении тока нагрузки увеличивается падение напряжения на резисторе 13, При превышении суммарного напряжения на резисторе 13 и напряжения насыщения транзистора 1 выше напряжения источника 10 опорного напряжения диод 9 закрывается и на выходахтокового зеркала 3 появляется ток. При этом падает суммарный коэффициент передачи по току ключа за счет того, что часть эмиттерного тока каждого транзистора 1.2, 1.2 начинает протекать через соответствующий 5 выход токового зеркала 3. При соответствующем выборе выходных токов токового зеркала 3 транзистор 1.1 в этом режиме перейдет в режим ограничения тока, что предотвратит превышение тока через ключ 10 свыше предельно допустимого.Предлагаемый транзисторный ключ имеет нормированное входное сопротивление при включении за счет использования токового зеркала в цепи управления, 15Ф о р мул а изобретен и я1. Транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор и блок задания тока, эмиттер силового транзистора подключен к общей шине, а коллектор соединен с входом 20 блока задания тока и выходной шиной, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью нормирования входного сопротивления при включении, введено токовое зеркало, выход которого подключен к базе силового тран зистора и входной шине, вход токового зеркала соединен с выходом блока задания тока, питающий вывод токового зеркала подключен к первой шине смещения. 2. Транзисторный ключ по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок задания тока содержит управляющий транзистор противоположного типа проводимости, диод, источник опорного напряжения и первый резистор, коллектор управляющего транзистора ссединен с выходом блока задания тока, выход которого через диод подключен к эмиттеру управляющего транзистора и первому выводу первого резистора, второй вывод которого соединен с второй шиной смещения и первым выводом источника опорного напряжения, второй вывод которого подключен к базе управляющего транзистора. 3. Транзисторный ключ по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что силовой транзистор выполнен составным на К транзисторах так, что эмиттер каждого последующего транзистора соединен с базой предыдущего, база каждого транзистора подключена к соответствующему выходу токового зеркала.4, Транзисторный ключ по и, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью ограничения величины тока при перегрузке, введен второй резистор, эмиттер силового транзистора через второй резистор подключен к общей шине,1676089 Составитель Д,Ивановазаренко . Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова едак Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каэ 3013 Тираж Г Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5