Самофиксирующийся электронный ключ

Авторы патента:

H03K3/286 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

Владельцы патента RU 2563155:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") (RU)

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в системах управления (СУ) для контроля прохождения команд в коммутационных схемах. Технический результат заключается в повышении надежности и помехозащищенности схемы. Самофиксирующийся электронный ключ содержит: основной транзистор, дополнительный транзистор с противоположным типом проводимости, коллектор дополнительного транзистора через резистор подключен к базе основного транзистора, коллектор основного транзистора через резистор подключен к базе дополнительного транзистора. Транзистор питания, база которого через резистор подключена к информационному входу включения питания, а его коллектор подключен к цепи питания электронного ключа. Между базой дополнительного транзистора и входом минусовой шины подключен конденсатор, к информационному входу подключена первая оптопара, выход которой подключен к базе дополнительного транзистора, к коллектору дополнительного транзистора подключена вторая оптопара, выход которой является информационным выходом электронного ключа. 1 ил.

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано в системах управления (СУ) для контроля прохождения команд в коммутационных схемах, в частности, оно может использоваться в СУ ракетоносителя и СУ разгонным блоком.

Из уровня техники известны аналоги: Авторское свидетельство SU 504225. «Устройство для преобразования импульсных сигналов», содержащее элементы НЕ и И-НЕ, в котором с целью повышения помехоустойчивости первый вход устройства через элемент НЕ соединен с первым входом первого и второго элементов И-НЕ, второй вход первого элемента И-НЕ соединен со вторым входом устройства и первым входом третьего элемента И-НЕ, подключены к соответствующим входам четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И-НЕ.

Недостаток данного устройства по сравнению с предлагаемой к охране схемой заключается в том, что схема аналога для обеспечения помехоустойчивости работает при подаче на нее двух импульсных сигналов, тогда как предлагаемая к охране схема обеспечивает помехоустойчивость при подаче одного импульсного сигнала.

Авторское свидетельство SU 728151. «Устройство для передачи и приема сигналов», содержащее на передающей стороне датчики сигналов, выходы которых подключены к входу первого блока передачи, выходом соединенного с первым входом ключа, датчик интервалов, выход которого подключен ко второму входу ключа, второй блок передачи, выход которого через канал связи соединен на приемной стороне с входом приемника, выходом подключенного входам селекторов сигналов, выходы которых соединены с выходами устройства, в котором для повышения достоверности передачи и приема сигналов в устройство введены формирователь и усилитель с переменным коэффициентом усиления, при этом вход ключа соединен с первым входом усилителя с переменным коэффициентом усиления, выход которого соединен с входом второго блока передачи.

Недостаток данного аналога по сравнению с предлагаемой к охране схемой, заключается в том, что в схеме аналога не обеспечивается фиксация кратковременных сигналов.

Прототипом является «Самофиксирующийся электронный ключ», относящийся к импульсной технике и описанный в заявке на изобретение RU 2000117554 от 03.07.2000 г. Он содержит следующие существенные признаки: первый электронный ключ, ненасыщенный ключ (содержащий транзистор с противоположным типом проводимости), коллектор поступает на базу основного ключа, коллектор поступает на базу добавочного ключа, возврат в закрытое состояние замыканием входов базы и эмиттера добавочного транзистора.

Недостатком данной схемы является отсутствие гальванической развязки входа и выхода, а также необходимость замыкания входов базы и эмиттера добавочного транзистора для перехода в закрытое состояние.

Задачей изобретения является создание устройства контроля протекания тока, повышающего достоверность контроля прохождения команд в коммутационных схемах.

Схема самофиксирующегося электронного ключа представлена на чертеже и имеет следующую совокупность существенных признаков: первая оптопара 1, которая расположена на входе схемы, ее выход соединен с коллектором транзистора питания 2, эммитер которого соединен с входом плюсовой шины 3, базовый резистор основного транзистора 4, который подключен между коллектором транзистора питания 2 и базой основного транзистора 7, базовый резистор транзистора питания 5, который подключен между входом плюсовой шины 3 и ограничивающим резистором транзистора питания 8, который в свою очередь подключен к информационному входу питания 10, информационный вход 6, который соединен с входом первой оптопары 1 и с коллекторным резистором основного транзистора 9, который соединен с коллектором основного транзистора 7, базой дополнительного транзистора 11, базовым резистором дополнительного транзистора 15 и конденсатором 16, коллекторный резистор дополнительного транзистора 12, который соединен с коллектором дополнительного транзистора 11 и входом второй оптопары 13, которая соединена с базовым резистором основного транзистора 4 и выходом с информационным выходом 14, выход минусовой шины 17, который соединен с базовым резистором дополнительного транзистора 15 и конденсатором 16.

Устройство работает следующим образом.

На информационный вход включения питания 10 подается сигнал, который проходит через ограничивающий резистор транзистора питания 8 и попадает на базу транзистора питания 2, тем самым переводит его из состояния отсечки в режим насыщения. При этом сигнал подается только на время прохождения контролируемой команды, тем самым ограничивая схему от ложного срабатывания при отсутствии команды.

В схеме также установлен электронный ключ, который состоит из основного транзистора 7, с двумя резисторами 9 и 4, а также дополнительного транзистора 11 с двумя резисторами 15 и 12.

Единичный входной сигнал через информационный вход 6 поступает на первую отпопару 1, которая обеспечивает гальваническую развязку входного сигнала и цепей питания электронного ключа. Далее управляющие импульсы через коллекторный резистор основного транзистора 9 подаются на базу дополнительного транзистора 11 и переводят его из состояния отсечки в активный режим, близкий к насыщению, напряжение, снимаемое с его коллектора через коллекторный резистор основного транзистора 12, поступает на базу основного транзистора 7 и вводит его в режим насыщения, а напряжение, снимаемое с его коллектора через коллекторный резистор дополнительного транзистора 9, поступает на базу дополнительного транзистора 11 и, в свою очередь, удерживает его в открытом состоянии после окончания действия управляющего импульса. В выходной цепи самофиксирующегося электронного ключа устанавливается вторая оптопара 13, которая обеспечивает гальваническую развязку цепей питания электронного ключа и информационного выхода 14.

В схеме между базой дополнительного транзистора 11 и входом минусовой шины 17 устанавливается конденсатор 16, он увеличивает время нарастания напряжения между базой и эмиттером дополнительного транзистора 11, при поступлении входного сигнала, что обеспечивает самофиксирующемуся электронному ключу защиту от кратковременных помех.

После прохождения контролируемой команды снимается сигнал с информационного входа питания 10 и происходит возврат электронного ключа в закрытое состояние.

Изобретение предназначено для выработки телеметрического сигнала, информирующего о протекании тока через пироэлемент при его срабатывании, а также при комплексных испытаниях и проверочных включениях. Сигнал о протекании тока через пирозаряд запоминается, передается через внешнее устройство обмена в центральную вычислительную машину и снимается по окончании сигнала дешифратора.

После прохождения контролируемой команды снимается сигнал с информационного входа питания и происходит возврат электронного ключа в закрытое состояние.

Техническим результатом от использования предложенного устройства является повышение надежности и помехозащищенности схемы. Технический результат достигается за счет того, что контроль осуществляется только во время прохождения команды, тем самым ограничивая устройство от ложного срабатывания при ее отсутствии. Также обеспечивается защита самофиксирующегося электронного ключа от кратковременных помех и гальваническая развязка входных и выходных сигналов, что повышает надежность контроля прохождения команд в коммутационных схемах.

Самофиксирующийся электронный ключ, содержащий основной транзистор и дополнительный транзистор с противоположным типом проводимости, коллектор дополнительного транзистора через резистор подключен к базе основного транзистора, коллектор основного транзистора через резистор подключен к базе дополнительного транзистора, отличающийся тем, что в него введен транзистор питания, база которого через резистор подключена к информационному входу включения питания, а его коллектор подключен к цепи питания электронного ключа, между базой дополнительного транзистора и входом минусовой шины подключен конденсатор, к информационному входу подключена первая оптопара, выход которой подключен к базе дополнительного транзистора, к коллектору дополнительного транзистора подключена вторая оптопара, выход которой является информационным выходом электронного ключа.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, криптографического кодирования и передачи информации и может быть использовано для построения генераторов случайных последовательностей импульсов большой неповторяющейся длительности.

Малогабаритный широтно-импульсный модулятор, устойчивый к воздействию ионизирующим излучением // 2557479

Изобретение относится к средствам создания источников вторичного электропитания (ИВЭП) аппаратуры систем управления объектами ракетно-космической и авиационной техники, а также робототехническими комплексами.

Генератор импульсов на лавинном транзисторе с повышенными кпд и частотой следования импульсов (варианты) // 2557475

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных схемах различного назначения. Достигаемый технический результат - повышение надежности работы при возможности многократного повышения частоты импульсов.

Способ управления зарядным устройством емкостного накопителя энергии с дозирующими конденсаторами // 2554926

Изобретение относится к способам управления зарядными устройствами накопительных конденсаторов и может быть использовано в электрофизических установках с емкостными накопителями энергии. Предложено в способе управления зарядными устройствами емкостного накопителя энергии на начальной стадии зарядки рабочую частоту изменять в функции текущего значения напряжения емкостного накопителя энергии, а на основной стадии выбирать ее величину исходя из требуемого максимального значения мощности на цикле зарядки.

Устройство для формирования импульсов тормозного излучения // 2553088

Изобретение относится к импульсной высоковольтной технике и может быть использовано в импульсном рентгеновском ускорителе прямого действия. Технический результат - формирование серии последовательности импульсов тормозного излучения с минимальным размером фокусного пятна для регистрации быстропротекающих процессов.

Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей // 2552625

Изобретение относится к области размагничивания кораблей и может быть использовано для питания рабочих обмоток размагничивания с установкой на судах размагничивания и на береговых станциях размагничивания взамен используемых в настоящее время электромеханических систем.

Формирователь последовательности прямоугольных импульсов с изменяемой длительностью и интервалом // 2552179

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах радиоавтоматики и системах автоматического управления летательными аппаратами.

Трансформаторный способ управления транзистором // 2551806

Изобретение относится к области управления транзистором и может использоваться в автоматике, телемеханике, робототехнике. Достигаемый технический результат - обеспечение надежной изоляции между управляющей и управляемой цепью.

Способ учета стрелы провеса проводов трехфазной трехпроводной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой // 2551126

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение потерь электрической энергии.

Способ стабилизации параметров высоковольтных импульсов // 2549171

Изобретение относится к газоразрядной технике, в частности к схемам генераторов высоковольтных импульсов с газоразрядным коммутатором тока и индуктивным накопителем энергии, и может быть использовано при создании генераторов высоковольтных импульсов со стабильными параметрами.

Способ формирования электрических импульсов, имитирующих электростатические разряды с элементов плазменных двигателей космических аппаратов, и устройство для его осуществления // 2566809

Изобретение относится к технике электроракетных плазменных двигательных установок (ЭРПДУ) и может быть использовано для квалификационных испытаний составных частей ЭРПДУ - плазменных двигателей (ПД) и систем электропитания и управления (СПУ) на устойчивость к воздействию электростатических разрядов, обусловленных объемной электризацией космических аппаратов. Техническим результатом предложенных решений является расширение функциональных возможностей формирования электрических имитационных импульсов, что позволяет повысить уровень квалификации ПД и СПУ по стойкости к ЭСР. Технический результат достигается тем, что при использовании емкостного накопителя в качестве источника статического электричества его ток разрядки в испытуемое оборудование (ИО) разделяют на индуктивную и емкостно-индуктивную составляющие с помощью дополнительных емкости, индуктивности и двух разделительных диодов, формируя длительность фронта имитационного импульса, а с момента выравнивания напряжений на дополнительной и накопительной емкостях их энергии суммируют и направляют в ИО через соединенные последовательно индуктивности, завершая формирование импульса в целом. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Самосинхронный однозарядный троичный сумматор // 2574818

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может использоваться при построении самосинхронных комбинационных и вычислительных устройств, систем цифровой обработки информации. Технический результат заключается в обеспечении самосинхронной работы одноразрядного сумматора, характеризующегося отсутствием сквозного переноса при реализации на нем многоразрядного сумматора. Технический результат достигается за счет того, что в схему, содержащую два элемента И-НЕ и элемент неравнозначности, положительные и отрицательные компоненты двух слагаемых, прямой компонент первого входа переноса, прямой и инверсный компоненты второго входа переноса, прямой компонент первого выхода переноса, прямой и инверсный компоненты второго выхода переноса, положительный и отрицательный компоненты суммы, введены два элемента ИЛИ-И-ИЛИ-НЕ, два элемента ИЛИ-И-НЕ, пять элементов ИЛИ-НЕ, два элемента И-ИЛИ-НЕ, два элемента И, один элемент И-ИЛИ, два гистерезисных триггера, инвертор, нулевые компоненты входов слагаемых и выхода суммы, инверсный компонент первого входа переноса, инверсный компонент первого выхода переноса и индикаторный выход. 1 ил., 2 табл.

Генератор аркадьева-маркса // 2576383

Генератор Аркадьева-Маркса относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использован в ускорителях заряженных частиц или других импульсных сильноточных устройствах. Сущность изобретения заключается в том, что по сравнению с известным генератором Аркадьева-Маркса, содержащим несколько каскадов с конденсаторами и разрядником в каждом каскаде, а также импульсный зарядный трансформатор, все элементы генератора расположены в металлическом герметичном корпусе, новым является то, что разрядник первого каскада выполнен управляемым и снабжен системой запуска, корпус генератора разделен на две секции с фланцами, в одной секции расположен импульсный зарядный трансформатор и система запуска, каскады генератора установлены в другой секции и закреплены на металлической пластине, причем пластина зажата между смежными фланцами секций корпуса до смыкания торцевых прилегающих поверхностей пластины и фланцев и имеет отверстия, в которых с радиальным зазором относительно краев отверстий установлены диэлектрические держатели высоковольтных выводов импульсного трансформатора и системы запуска. Техническим результатом является повышение качества сборки и надежности работы генератора Аркадьева-Маркса при сохранении масс-габаритных характеристик. Дополнительным техническим результатом является повышение стабильности выходных напряжений. 2 ил.

Корпус генератора импульсных напряжений // 2580101

Изобретение относится к импульсной высоковольтной технике и может быть использовано в составе высоковольтного оборудования. Сущность изобретения: корпус генератора импульсных напряжений, содержащий аппаратуру генератора импульсных напряжений, заполненный диэлектрической жидкостью, выполнен в виде герметичной емкости, на наружной поверхности которой герметично установлены два снабженных обратными клапанами компенсационных бачка, сопряженных с внутренним объемом корпуса и содержащих герметичные газовые полости и гибкие выпуклые мембраны, отделяющие эти полости от полостей, заполненных диэлектрической жидкостью. Корпус также снабжен ребрами жесткости, а аппаратура генератора размещена на плите, установленной на направляющих корпуса. На торце корпуса расположено отверстие, сопряженное с проходящей по всей длине корпуса трубкой, для заливки диэлектрической жидкости и поступления воздуха при ее сливе, а также отверстие для выхода воздуха при заливке и сливе диэлектрической жидкости. Помимо этого на торце корпуса имеется смотровой купол, с отверстием для выхода воздуха и защитными дугами. Технический результат - расширение диапазона рабочей температуры при его закреплении в любом положении и с целью исключения контакта диэлектрической жидкости с окружающей средой. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Генератор мощных наносекундных импульсов (варианты) // 2580787

Группа изобретений относится к импульсной технике и может быть использована для систем питания мощных лазеров. Техническим результатом является формирование импульсов напряжения с высокой частотой повторения импульсов. Генератор включает последовательно соединенные индуктивный накопитель энергии и дрейфовый диод с резким восстановлением обратного сопротивления, а также нагрузку, подсоединенную параллельно дрейфовому диоду, и ключи. При этом ключи расположены последовательно, а индуктивный накопитель энергии подключен к точке соединения ключей между собой с возможностью регулировки амплитуды импульсов на нагрузке посредством изменения времени замыкания и размыкания ключей. Момент замыкания второго ключа находится в интервале времени между размыканием первого ключа и моментом изменения полярности тока через индуктивный накопитель, а момент его размыкания находится в интервале времени от начала формирования импульса на нагрузке до момента следующего замыкания первого ключа. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Генератор высоковольтных импульсов // 2581016

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для создания наносекундных компактных генераторов. Достигаемый технический результат - уменьшение искажений выходного импульса генератора путем подавления высокочастотных колебаний переходного процесса. Генератор высоковольтных импульсов собран по схеме Аркадьева - Маркса и содержит каскады с конденсаторами и разрядником в каждом каскаде, расположенные в металлическом корпусе, LC-контур, корректирующий форму импульса, нагрузку, при этом корпус содержит дополнительный металлический патрубок, в котором соосно с ним расположены конденсатор, катушка индуктивности и нагрузка, конденсатор выполнен в виде металлического стакана, катушка индуктивности выполнена в виде жесткой цилиндрической спирали. 6 ил.

Управление рабочими точками цифрового масштабирования напряжения и частоты // 2584646

Изобретение относится к управлению энергопотреблением в электронной схеме, в частности к управлению рабочими точками тактовой частоты и источника напряжения в электронной схеме. Достигаемый технический результат - снижение энергопотребления. Тактовый сигнал для электронной схемы генерируют путем генерации на основании того, какой из множества случаев прикладного использования в настоящее время активен, первый сигнал, который указывает первую выбранную из множества рабочих точек тактового сигнала, на основании текущего требования к быстродействию электронной схемы генерируют второй сигнал, который указывает вторую выбранную из рабочих точек тактового сигнала, на основании того, какой из первого и второго сигналов связан с рабочей точкой более высокой тактовой частоты, генерируют третий сигнал, который указывает, какая рабочая точка тактового сигнала и, возможно, уровня напряжения должна быть активной, третий сигнал используют для управления генерацией тактового сигнала. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил.

Блок электронных ключей для коммутации высокого напряжения на нагрузке // 2588170

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для подачи высоковольтных импульсов на различные приборы и устройства. Техническим результатом является увеличение надежности блока электронных ключей за счет равномерного распределения напряжения, прикладываемого между отдельными ключевыми элементами. Блок электронных ключей для коммутации высокого напряжения на нагрузке содержит N ключей на базе полевых или биполярных транзисторов с изолированным затвором (БТИЗ), соединенных последовательно друг с другом и помещенных в корпус, при этом вход блока электронных ключей подключен к высоковольтному источнику питания или к нагрузке, а выход подключен к нагрузке или ее низкопотенциальному выводу, при этом параллельно каждому электронному ключу между стоком и истоком полевых транзисторов или коллектором и эмиттером для БТИЗ каждого i-го транзистора включен компенсирующий конденсатор Скомп, а величина его емкости определяется в соответствии с заданным соотношением. 3 ил.

Генератор импульсов // 2589240

Использование: для формирования высоковольтных импульсов. Сущность изобретения заключается в том, что в генератор импульсов введено, по крайней мере, одно LC-звено, состоящее из индуктивного накопителя и конденсатора, при этом индуктивный накопитель LC-звена одним выводом соединен с нагрузкой и к точке их соединения подключен диод, а другим выводом индуктивный накопитель LC-звена соединен со второй индуктивностью и к точке их соединения одним выводом подключен конденсатор LC-звена, соединенный другим выводом с землей. Технический результат: уменьшение потерь мощности в резонансном контуре и увеличение амплитуды выходного импульса. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Генератор импульсов переменной амплитуды // 2595614

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электронных устройствах для формирования импульсов напряжения. Достигаемый технический результат - возможность получения импульсов напряжения с заданными параметрами в широком диапазоне по амплитуде от нуля до максимума амплитуды питающего напряжения и заданной длительности импульса. Генератор импульсов переменной амплитуды содержит источник переменного напряжения, диод, конденсатор, нагрузочное сопротивление, при этом между последовательно соединенными с источником переменного напряжения диодом и нагрузочным сопротивлением подключен транзистор, выполняющий функцию ключа, а параллельно источнику переменного напряжения и диоду подключены конденсатор и блок управления транзистором, состоящий из компаратора, источника опорного напряжения, триггера и таймера, при этом первый вход компаратора соединен с положительным выводом конденсатора, второй его вход соединен с выходом источника опорного напряжения, выход компаратора соединен со входом триггера, выход которого соединен с базой транзистора и таймером, а вход сброса триггера соединен с выходом таймера. 2 ил.