Релейно-транзисторный коммутатор

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в многоканальных системах контроля, в цифровых измерительных устройствах, в защитных устройствах. Устройство содержит N ячеек, N резисторов (10, 11, 12, 13), 1 дополнительный транзистор (21), 1 генератор тока (5), каждая ячейка содержит по 2 транзистора (6, 18, 7, 19, 8, 20, 9) и 1 резистор (14, 15, 16). 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в многоканальных системах контроля, в цифровых измерительных устройствах, в защитных устройствах.

Из известных изобретений наиболее близким по технической сущности является устройство индикации, состоящее из нескольких последовательно соединенных ячеек, в каждую из которой входят транзистор с включенным в его коллекторную цепь светодиодом, дополнительными транзисторами, подключенными в эмиттерную цепь и источником стабильного тока для определения яркости светодиодов.

Известен релейно-транзисторный коммутатор, используемый в многоканальных системах контроля, содержащий несколько последовательно соединенных ячеек, в каждую из которых входит транзистор с включенной в его коллекторную цепь обмоткой электромагнитного реле. Но выбор коммутирующей цепи осуществляется вручную, что не позволяет использовать коммутатор в тех случаях, когда необходим автоматический выбор цепей коммутации.

Целью изобретения является автоматизация выбора канала коммутации.

Поставленная цель достигается тем, что в релейно-транзисторный коммутатор, содержащий несколько последовательно соединенных ячеек, в каждую из которых входит транзистор с включенной в его коллекторную цепь обмоткой электромагнитного реле, причем базы транзисторов каждой ячейки через резисторы с заданным номиналом подключены ко входу коммутатора, а контакты электромагнитного реле подключены в цепь управления коммутируемого канала, в эмиттерную цепь транзистора каждой ячейки подключен резистор и дополнительный транзистор для отключения предыдущего канала коммутации.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного коммутатора.

Коммутатор содержит электромагнитное реле 1-4, генератор стабильного тока 5, транзисторы 6-9 ячеек, резисторы первой группы 10-13 для автоматического выбора канала коммутации, резисторы второй группы 14-17 и дополнительные транзисторы 18, 19, 20, 21 для отключения предыдущего канала коммутации, вход устройства 22.

База каждого из транзисторов 6-9 подключена к первому выводу соответствующего резистора первой группы 10-13, второй вывод резисторов первой группы 10-13 подключен ко входу устройства, с целью отключения предыдущего канала коммутации в него введены дополнительные транзисторы 18-21, причем коллекторы основных транзисторов подключены к источнику питания через соответствующие электромагнитные реле, а к базам и эмиттерам всех (кроме 6-го) основных транзисторов подключены соответственно коллекторы и эмиттеры дополнительных транзисторов 18-21, базы которых подключены к эмиттерам основных транзисторов 6, 7, 8, 9 соответственно, резисторы второй группы 14-17 подключены между базами и эмиттерами дополнительных транзисторов 18-21 соответственно.

Напряжение U_х поступает на вход 22 через резисторы первой группы 10-13 на базы основных транзисторов 6-9. Если входное напряжение больше напряжения база-эмиттерных переходов основного транзистора 9 и дополнительного транзистора 21, то основной транзистор 9 откроется и реле 4 замкнет свои контакты в цепи управления каналами коммутации.

При дальнейшем увеличении входного напряжения U_х и достижении им величины большей напряжения база-эмиттерных переходов основного транзистора 8 и дополнительных транзисторов 20 и 21 основной транзистор 8 откроется, сработает реле 3. Ток коллектора основного транзистора 8, протекая через резистор второй группы 16, создает на нем падение напряжения, по величине превышающее напряжение база-эмиттерного перехода дополнительного транзистора 20 и откроет его. Дополнительный транзистор 20 зашунтирует вход основного транзистора 9 и этот транзистор закроется. Реле 4 перейдет в исходное положение. Остальные каналы данной схемы работают аналогично. К обмоткам реле 1-4 подключен генератор стабильного тока 5. Он используется с целью обеспечения надежного срабатывания реле, а также для защиты данной схемы при выходе из строя элементов.

Использование резисторов второй группы 14-17 и дополнительных транзисторов 18-21, установленных в базовые цепи основных транзисторов 6-9, а также выбор номиналов резисторов первой группы 10-13, установленных во входные цепи обеспечивает в зависимости от входного напряжения, переключение каналов коммутации, что позволяет использовать их в цифровых измерительных приборах для автоматического выбора пределов измерений, а так же в устройствах защиты для отключения цепи при превышении уровня допустимого напряжения. (56) Авторское свидетельство СССР N 1206714, кл. G 01 R 13/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР N 357614, кл. H 03 K 17/60, 1970.

Формула изобретения

РЕЛЕЙНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий N ячеек, дополнительный транзистор и генератор тока, каждая ячейка выполнена на первом транзисторе, в коллектор которого включена обмотка электромагнитного реле, вторые выводы обмоток реле соединены с выходом генератора тока, вход которого подключен к первой шине питания, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет автоматизации выбора канала коммутации, введены N резисторов, которые включены между шиной управления и входом каждой ячейки, а в каждую ячейку введены второй транзистор и резистор, база первого транзистора ячейки соединена с входом ячейки, эмиттер - с базой второго транзистора и через резистор - с эмиттером второго транзистора и выходом ячейки, коллектор второго транзистора соединен с входом последующей ячейки, выход каждой ячейки подключен к эмиттеру первого транзистора последующей ячейки, коллектор дополнительного транзистора подключен к входу генератора тока, эмиттер - к второй шине питания, а база - к выходу N-й ячейки, между базой и эмиттером дополнительного транзистора включен резистор.

РИСУНКИ

Рисунок 1