Патент ссср 332574

 

О П И СА Н И E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

332574

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 02.11.1970 (№ 1400930/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14111.1972. Бюллетень М 10

Дат» опубликования описания 21.IV.1972

М. Кл. Н 03k 17/70

Н 03k 17/80 комитет по делам изооретений и открытий при Совете Министров

СССР

ЧДК 621.318.57(088.8) Авторы изобретения

А. Л, Шпаги и Л. В. Шпади

Заявитель

НЕЙРИСТОР

Изобретение относится к радиоэлектронике.

Устройство может быть использовано в телевидении, радиолокационной и вычислительной технике, светящейся рекламе.

Известен нейристор, содержащий п параллельно включенных цепочек, состоящих из последовательно соединенных полупроводникового диода, резистора и динистора, с емкостной связью между цепочками, а также и параллельно включенных цепочек на туннельных диодах и трансформаторах.

Цель изобретения — однонаправленное распространение импульса коммутации. Достигается она тем, что управляющий сигнал подан на общую точку соединения катодов динисторов и последовательно включенного с источником питания резистора. Анод каждого туннельного диода соединен с последовательно включенными обмотками двух трансформаторов, а управляющий сигнал подан на общую точку соединения резисторов, включенных в цепи катодов туннельных диодов, и анода полупроводникового диода, соединенного последовательно с источником питания.

На фиг. 1 изображена функциональная схема нейристора; на фиг. 2 — принципиальная схема нейристора на элементах с S-образной характеристикой; на фиг. 3 — принципиальная схема нейристора на элементах с N-образной характеристикой; на фиг. 4 — характеристика S элемента при различных режимах работы; на фиг. 5 — характеристика N элемента при различных режимах работы.

Каскады нейристора состоят из трех эле5 ментов 1, 2, 8, один из которых имеет характеристику с участком отрицательного сопротивления, а другие определяют режим его работы. Каскады объединены при помощи элементов связи 4 и общего элемента 5, вклю10 ченного последовательно с источником напряжения б. Источник внешних управляющих импульсов 7 подключен к общей шине элементов8и5.

15 Принципиальная схема нейристора на основе элементов с S-образной характеристикой (динисторы, тиристоры, газоразрядные лампы и т. д.) состоит из каскадов, содержащих последовательно включенные диод 8, резистор 9

20 и динистор 10. Общая точка резистора и динистора каждого каскада соединена с общей точкой резистора и диода последующего каскада при помощи конденсатора 11. Все кас кады подключаются параллельно к источнику

25 напряжения 12 через резистор 18. Источник 14 внешних управляющих импульсов подключен к общей шине динисторов, При использовании элементов с М-образной характеристикой нейристор состоит из каска30 дов, содержащих последовательно включен332574

3 ные индуктивность 15, туннельный диод lб и резистор 17.

Индуктивность состоит из двух частей.

Большая часть индуктивности каждого каскада связана с меньшей индуктивностью предыдущего каскада за счет взаимной индукции.

Все каскады подключаются параллельно к источнику напряжения 18 через диод 19. Источник 20 внешних управляющих импульсов подключен к общей шине резисторов 17 и диода 19.

В зависимости от сопротивлений резисторов и питающего напряжения возможны различные режимы работы нейристора. Если линия нагрузки пересекает S-образную характеристику динистора в трех точках А, В и С, то динистор может находиться в двух устойчивых состояниях — открытом (В) и закрытом (А).

Сопротивление резистора 18 подбирают так, что одновременно в схеме может быть открыт только динистор 10b одного каскада, так как ток этого динистора, протекая по общему резистору 18, вызывает на нем падение напряжения, которое закрывает все остальные динисторы. При этом конденсатор 1И связан с последующим каскадом (С) заряжается от источника напряжения 12 через проводящий диод 8с, открытый динистор 10b и резистор

18, а конденсатор 11а связи с предыдущим каскадом остается в прежнем состоянии, так как потенциал катода проводящего диода 8b существенно не меняется. С приходом положительного импульса достаточной амплитуды от источника 14 внешних управляющих импульсов открытый динистор закрывается и его рабочая точка переходит из состояния В в состояние А, причем заряженный конденсатор 1И стремится разрядиться по цепи диод

8с последующего каскада — диод 8b коммутирующего каскада — резистор 9о этого каскада. При этом диод 8с последующего каскада оказывается смещенным в обратном направлении, поэтому почти все напряжение заряженного конденсатора 1И через резистор 9с прикладывается к динистору 10с этого каскада. Этот динистор быстро открывается, так как к нему приложены напряжение источника питания 12 и напряжение заряженного конденсатора 1И. Переход динистора 10с из закрытого состояния в открытое сопровождается зарядом нового конденсатора llc следующего каскада и возвращением в исходное состояниеранее заряженного конденсатора llb. При подаче новых положительных управляющих импульсов от внешнего источника 14 аналогичный процесс коммутации происходит и с другими каскадами. Благодаря этому достигается одностороннее распространение процесса коммутации в соответствии с частотой управляющих импульсов. Правда, час гь напряжения разряжающего конденсатора 1И протекает через конденсаторы связи 11 в последующие каскады, но амплитуда этого напряжения в соседних каскадах быстро уменьшается и за счет интегрирующего действия паразитных емкостей диодов 8 достигает максимума позже, чем откроется первый последующий каскад (С) . Если же динистор этого каскада испорчен, то с некоторой задержкой открывается другой каскад (d), т. е. процесс коммутации не нарушается и работоспособность схемы сохраняется.

Если линия нагрузки пересекает характери.стику динистора в одной точке (D) то нейристор работает в режиме автокоммутации, т. е. с приходом положительного запускающего импульса от предыдущего каскада (а) динистор 10О открывается и переходит в квазиустойчивое состояние, а его конденсатор 1И заряжается от источника напряжения 12 через проводящий диод 8с, открытый динистор

10о и общий резистор 18. По мере заряда конденсатора 1И напряжение на динисторе падает. Когда оно достигает напряжения выключения, динистор 10b закрывается, а конденсатор 1И, стремясь разрядиться, открывает последующий динистор 10с и т. д. В этом режиме длительность импульса и скорость его распространения определяются параметрами цепи.

Нейристор на основе элементов с N-образной характеристикой работает следующим образом.

Если линия нагрузки пересекает характеристику в трех точках (А, В, С), он может находиться в двух устойчивых состояниях —. открытом (А) и закрытом (В).

Первый отрицательный импульс от источника 20 внешних управляющих импульсов переводит все туннельные диоды lб в закрытое состояние (В).

Отрицательный запускающий импульс, поданный на туннельный диод 16b, через взаимную индуктивность переводит туннельный: диод 1бЬ в открытое состояние (А). Ток через индуктивность 15b увеличивается, и за счет взаимной индукции в соседних каскадах наводятся положительные запирающие импульсы.

Следующий отрицательный импульс от источника 20 внешних управляющих импульсов воздействует только на открытый туннельный диод 16b, переводя его в закрытое состояние (В). Ток через индуктивность 15b уменьшается, и за счет взаимной индукции в соседних каскадах наводятся отрицательные запускающие импульсы, причем в предыдущем каскаде (а) наводится отрицательный импульс меньшей амплитуды, так как взаимная связь в данном случае эквивалентна понижающему трансформатору, и амплитуда этого импульса недостаточна для перевода туннельного диода lба в открытое состояние. В послсдующем каскаде (c) наводится отрицательный импульс большей амплитуды, так как взаимная связь в данном случае эквивалентна повышающему трансформатору, и амплитуда этого импульса достаточна для пере332574 а

Фиг. 2 вода туннельного диода 1бс этого каскада в открытое состояние (А).

При подаче новых отрицательных импульсов от источника 20 внешних управляющих импульсов аналогичный процесс коммутации происходит и в других каскадах. Благодаря этому происходит процесс коммутации, который односторонне распространяется в соответствии с частотой управляющих импульсов.

Если линия нагрузки пересекает характеристику туннельного диода только в одной точке, нейристор работает в режиме автокоммутации, Для улучшения отдельных параметров нейристора возможны различные комбинации между предлагаемыми схемами, однако сущность изобретения от этого не меняется.

Предмет изобре1ения

1. Нейристор, содержа:ций и параллельно включенных цепочек, состоящих из последовательно соединенных полупроводникового диода, резистора и динистора, с емкостной связью между цепочками, отличающийся тем, что, с целью получения однонаправленного распространения импульса коммутации, управляющий сигнал подан на общую точку соединения катодов динисторов и последовательно включенного с источником питания резистора.

1О

2. Нейристор по п. 1, содержащий и параллельно включенных цепочек на туннельных диодах и трансформатор ах, отличающий ся тем, что анод каждого туннельного диода сое15 динен с последовательно включенными обмотками двух трансформаторов, а управляющий сигнал подан на общую точку соединения резисторов, включенных в цепи катодов туннельных диодов, и анода полупроводникового дио20 да; соединенного последовательно с источником питания.

332574

Фиг у

R

Фиг.4.

Фиг. 5

Составитель А. Горбачев

Редактор Б. Федотов Техред А. Камышникова Корректор T. Гревцова

Заказ 1014/10 Изд. № 410 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2