Мостовой диодный коммутатор

 

Изобретение относится к импульсной технике. Мостовой диодный коммутатор содержит ключевой каскад 1 на ключевых диодах 2-5 и управляющих диодах 6-7, источник тока (ИТ) 8, включающий резисторы (Р) 9, 10, токозадающий Р 11 и транзистор 12, ИТ 13, включаю1ций Р 14, 15, токозадающий Р 16 и транзистор 17, источник 18 входного сигнала, триггер 19 управления , нагрузку 20, операционный усилитель 21, суммируюпще Р 22, 23, компенсируклций Р 24, корректирующий Р 26, шины 27, 29 питания, Р 25 обратной связи, общую шину 28, шины 30, 31 управления. Изобретение повьш1ает точность коммутации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) А1 l) 4 Н 03 К 17/74

ВСЕОМ.93Н,1Я ,13,„- .,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGHOMV С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ИЬ ЩЭ) 1.6 А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4112022/24-21 (22) 27.08.86 (46) 30.01.88. Бюл. Ф 4 (72) В.А.Романов и В.А.Давиденко (53) 621.382(088.8) (56) Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М.: Мир, 1982, с. 278.

Авторское свидетельство СССР

ll 240014 кл. Н 03 К 17/74, 1967. (54) МОСТОВОЙ ДИОДНЫЙ КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике. Мостовой диодный коммутатор содержит ключевой каскад 1 на ключевых диодах 2-5 и управляющих диодах 6-7, источник тока (ИТ) 8, включающий резисторы (Р) 9, 10, токозадающий Р 11 и транзистор 12, ИТ

13, включающий P 14, 15, токозадающий

P 16 и транзистор 17, источник 18 входного сигнала, триггер 19 управления, нагрузку 20, операционный усилитель 21, суммирующие P 22, 23, компенсирующий Р 24,,корректирующий P

26, шины 27, 29 питания, P 25 обратной связи, общую шину 28, шины 30, 31 управления. Изобретение повышает точность коммутации. 1 ил.

0773 2

1 137

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве коммутатора аналоговых сигналов, в частности при построении устройств выборки и запоминания, широко используемых в линейных системах.

Цель изобретения — повышение точности коммутации.

На чертеже представлена структурная схема мостового диодного коммутатора.

Мостовой диодный коммутатор содержит ключевой каскад 1, выполненный на четырех ключевых диодах 2-5 и двух управляющих диодах 6, 7, первый источник 8 тока, который состоит из первого делителя напряжения, выполненного на первом и втором резисторах 9, 10, первого токоэадающего резистора ll и первого транзистора

12, второй источник 13 тока, который состоит иэ второго делителя напряжения, выполненного на третьем и четвертом резисторах 14, 15, второго токоэадающего резистора 16 и второго транзистора 17 источник 18 входного сигнала, триггер 19 управления, нагрузку 20, операционный усилитель

21, первый и второй суммируют .. резисторы 22, 23, компенсирующий резис-тор 24, резистор 25 обратной связи и корректирующий резистор 26, первую шину 27 питания, общую шину 28, вторую шину 29 питания, шины 30 и 31 управления.

Катод первого ключевого диода 2 соединен с анодом четвертого ключевого диода 5 и с первьс выводом источника 18 входного сигнала, второй вывод которого подключен к общей шине

28. Анод первого ключевого диода 2 соединен с анодом второго ключевого диода 3, с анодом первого управляющего диода 6 и с коллектором первого транзистора 12 первого источника 8 тока, катод второго ключевого диода

3 соединен с анодом третьего ключевого диода 4 и с первым выводом нагруэки 20, второй вывод которой подключен к общей шине 28. Катод третьего ключевого диода 4 соединен с катодом четвертого ключевого диода 5, с катодам второго управляющего диода 7 и с коллектором второго транзистора 17 второго источника 13 тока. Нулевой выход триггера 19 управления соединен с анодом второго управляющего диода

1г

7, а единичный выход соединен с катодом первого управляющего диода 6.

Входы триггера 19 управления соединены соответственно с шинами 30 и 31 управления. Эмиттер первого транзистора 12 соединен с первым выводом первого токоэадающего резистора 11, второй вывод которого соединен с первой шиной 27 питания и первым выводом резистора 10. Второй вывод резистора

10 соединен с базой транзистора 12 и первый выводом резистора 9, второй вывод которого подсоединен к общей шине 28. Эмиттер второго транзистора

17 соединен с первым выводом второго токозадающего резистора 16, второй вывод которого соединен с второй шиной

29 питания и первым выводом резистора

15, второй вывод которого соединен с базой транзистора 17 и первым выводом резистора 14, второй вывод которого подсоединен к общей шине 28. Инвертирующий вход операционного усилителя

21 соединен через первый суммирующий резистор 22 с эмиттером первого транзистора 12, через второй суммирующий резистор 23 с эмиттером второго транзистора 17 и через резистор 25 обратной связи — со своим выходом и первым выводом корректирующего резистора

26, второй вывод которого подключен к базе первого транзистора 12. Неинвертирующий вход операционного усилителя 21 через компенсирующий резистор 24 соединен с общей шиной 28, Для получения малых значений времени переключения и снижения величины емкостных импульсных наводок с управляющих шин на выход коммутатора в качестве ключевых и управляющих диодов целесообразно применить диоды

Шотки, например КД 514А, ЗА527Б.

Триггер 19 управления может быть реализован на основе выпускаемых промышленностью серий цифровых элементов, например серии К530, К531 с временем задержки на вентиль до 5 нс.

В качестве операционного усилителя 21 могут быть использованы прецизионные операционные усилители

К140УД14, К!40УД17 и др.

В качестве суммирующих резисторов

22 и 23, компенсирующего резистора

24, резистора 25 обратной связи и корректирующего резистора 26 могут использоваться прецизионные резисторы с металлодиэлектрическим проводящим слоем типа С2-14, С2-29.

773

С выхода операционного усилителя

2l сигнал разбаланса, пропорциональный разности токов источников 8 и 13 тока, через корректирующий резистор

26 поступает в базу транзистора 12.

Таким образом осуществляется компенсация токов первого и второго источников до их равенства.

Формула изобретения

Мостовой диодный коммутатор, содержащий ключевой каскад, выполненный на четырех ключевых диодах и двух управляющих диодах, первый и второй источники тока, каждый из которых выполнен на делителе напряжения иэ двух резисторов, токозадающем резисторе и транзисторе, источник входного сигнала, нагрузку, триггер управления, первую и вторую шины питания, общую шину, первую и вторую шины управления, катод первого ключевого диода соединен с анодом четвертого ключевого диода и с первым выводом источника входного сигнала, второй вывод которого подключен к общей шине, анод первого ключевого диода соединен с анодом второго ключевого диода, с анодом первого управляющего диода и коллектором первого транзистора первого источника тока, катод второго ключевого диода соединен с анодом третьего ключевого диода и с первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к общей шине, катод третьего ключевого диода соединен с катодом четвертого ключевого диода, катодом второго управляющего диода и коллектором второго транзистора второго источника тока, первый и второй входы триггера управления соединены соответственно с первой и второй шинами управления, нулевой выход триггера управления соединен с анодом второго управляющего диода, а единичный выход — с катодом первого управляющего диода, первая шина питания через токозадающий резистор первого источника тока соединена с эмиттером транзистора первого источника тока, база которого подключена к средней точке делителя напряжения первого источника тока, один из резисторов которого соединен с первой шиной питания, а другой резистор соединен с общей шиной, вторая шина питания через токозадающий резистор

0 z< ) 25 2Э) я 25 22)Upö)

50 где U „, — напряжение на выходе операционного усилителя 21;

Бд — падение напряжений на

16 ™ резисторах 16 и ll соответственно;

К, К, К, — значения сопротивлений резистора обратной связи и суммирующих резисторов соответственно.

3 137О

Принцип работы мостового диодного коммутатора заключается в следующем.

Реэистивные делители, выполненные

5 на резисторах 9, 10 и 14, 15 создают смещение в базах транзисторов 12 и

17. Через токоэадающие резисторы 11 и 16 соответственно создается положительный и отрицательный ток стабилизации. Управляющие напряжения с нулевого и единичного выходов триггера

l9 управления подаются на ключевой каскад в противофазе через управляющие диоды 6 и 7. 15

При положительном управляющем напряжении на катоде диода 6 и отрицательном управляющем напряжении на аноде диода 7 эти диоды заперты, а диоды 2-5 диодной мостовой схемы от- 2р перты, и через оба плеча схемы течет постоянный ток от одного источника тока к другому. Одно плечо диодной мостовой схемы образуют диоды 2 и 5, а другое — диоды 3 и 4. Таким обра- 25 зом, сигнал источника 18 входного сигнала прикладывается к нагрузке

20. При отрицательном управляющем напряжении на катоде диода 6 и положительном управляющем напряжении 3р на аноде диода 7 эти диоды отперты, а диоды 2-5 диодной мостовой схемы заперты, и источник 18 входного сигнала отключается от нагрузки. Падения напряжений с первого токозадающе- 3 го резистора ll первого источника 8 тока и второго токозадающего резистора 16 второго источника 13 тока через суммирующие резисторы 22 и 23 соответственно подаются на инверти- 4р рующий вход операционного усилителя

21, неинвертирующий вход которого через компенсирующий резистор 24 соединен с общей шиной 28. Таким образом, операционный усилитель 21 включен по 45 схеме инвертирующего сумматора. Сигнал раэбаланса равен

1370773

Составитель Г.Терешина

Техред M.Äèäûê Корректор Л.Пилипенко

Редактор М.Циткина

Заказ 428/55 Тираж 928

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 второго источника тока соединена с эмиттером транзистора второго источника тока, база которого подключена к средней точке делителя напряжения второго источника тока, один из резисторов которого соединен с второй шиной питания, а другой резистор соединен с общей шиной, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности коммутации, введены операционный усилитель, первый и второй суммирующие резисторы, компенсирующий резистор, резистор обратной связи и корректирующий резистор, инверти- 15 рующий вход операционного усилителя соединен через первый суммирующий резистор с эмиттером транзистора первого источника тока, через второй суммирующий резистор с эмиттером тран- . зистора второго источника тока и через резистор обратной связи — со своим выходом и первым выводом корректирующего резистора, второй вывод которого подключен к базе транзистора первого источника тока, неинвертирующий вход операционного усилителя через компенсирующий резистор соединен с общей шиной.