Патент ссср 403060

 

403060

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства N

Заявлено 23Л 111.1971 (Л1 1695105 26-9) с присоединением заявки л1Ое—

Приоритет

Онубликова11о 19.Х.19?3. Б1оллстепь Ме 42

Дата опубликования описания 6.111.1974

М Кл. Н 03k 17, 60

1осударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретении и открытий

УДК 681.374.3(088.8) Автор изобретения

А. Я. Булгаков

Заявитель

ТРАН3НСТОРНОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области транзисторных ключевых схем и может быть использовано, например, в преобразователях кода в напряжение при необходимости применения планарных транзисторов, широко используемых в микросхемах.

Известно транзисторное переключающее устройство, содержащее входной и два выходных транзистора, причем база входного транзистора соединена через буферную схему с источником управляющего напряжения и базой первого выходного транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор входного транзистора связан с шиной источника питания через резистор и связан с базой второго выходного транзистора, коллектор которого соединен с шиной управляемого источника питания.

Однако в известном устройстве применение планарных транзисторов вызывает трудности.

С целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности в предлагаемом устройстве коллектор первого выходного транзистора связан с эмиттером второго выходного транзистора, с коллектором входного транзистора через последовательно сосдиненные резистор и диод, а также с шиной выходных сигналов.

11а чертеже представлена принципиальная электрическая cxcìà предложенного устройства.

Транзистор 1 соединен коллектором с п< ложительным полюсом источника 2 напряжения постоянного тока, базой — с коллектором входного транзистора 3 того же типа проводимости. В коллекторе транзистора 3 расположен резистор 4, а последовательно с ним — источник 5 напряжения постоянного

10 тока, отрицательный полюс которого находится на общей шине («земле»). Эмиттер транзистора 1 и коллектор первого выходного транзистора 6 того же типа проводимости соединены между собой и образуют выход схемы.

Коллектор второго выходного транзистора

3 связан с выходом схемы через резистор 7.

Последовательно с ним может быть включен диод 8, катод которого обращен к коллектору

20 транзистора 3. Подключение диода 8 и полярности источников напряжения постоянного тока соответствует n — р — тг-типу проводимости транзисторов. Эмиттер транзистора 6 соединен с общей шиной («землей»). К базам

25 транзисторов 3 и 6 через буферную схему 9 подключен источник 10 управляющего напряжения.

Эмиттер транзистора 3 связан с общей шиной чсрсз источник 11 напряжения отрица30 тельной полярности. Параллельно переходу

4О306О

55 база-эмиттер транзистора 6 подключен резистор 12.

Вариантом включения диода 8 является расположение его между коллектором транзистора 3, точкой соединения резистора 4 и базы транзистора 1, катодом к коллектору транзистора 3. При этом между этим коллектором и выходом схемы остается включенным резистор 7. Оба варианта равноправны в отношении главного качества схемы: включен н» транзистора 6 коллектором к выходу схемы и эмиттером к общей шине.

Транзистор 1 является последовательным ключом, транзистор 6 — параллельным.

Открываясь (насыщаясь) и закрываясь поочередно, они коммутируют источник 2 напряжения, в результате чего потенциал выхода практически равен нулю (открыт ключ на транзисторе 6 и закрыт ключ на транзисторе 1). Последовательный ключ ца транзисторе 1 открывается при закрытом транзисторе

3, который образует инвертирующий каскад, разностью напряжений источников 2 и 5 через резистор 4, по переходу база-коллектор (инверсное включение).

Диод 8 независимо от места его включения предотвращает шунтирование перехода базаэмиттер транзистора 1 резистором 7. От места включения диода 8 зависит температурное изменение коллекторного тока транзистора 6.

При включении диода 8 между коллектором транзистора 3 и базой транзистора 1 «пятка» диода не должна быть существенно ниже

«пятки» перехода база-эмиттер транзистора 1.

Закрывание транзистора 1 производится напряжением источника 11 через насьнценные транзисторы 3 и 6. При этом обратное напряжение на переходе база-эмиттер транзистора 1 равно напряжению источника 11 и при соответствующем выборе этого напряжения может иметь величину, допустимую для планарных транзисторов. Транзисторы 3 и 6 открываются одновременно управляющим напряжением источника 10 через буферную схему 9.

Базовый ток транзистора 6 разветвляется на два тока: коллекторный и эмиттерный. Для получения минимального остаточного напряжения на открытом транзисторе 6 он должен быть в инверсном включении, поэтому его коллекторный ток должен быть примерно равен его базовому току. Необходимая величина коллекторного тока обеспечивается сопротивлением резистора 7. Дополнительная регулировка базового и эмиттерного токов осуществляется резистором 12. Подбором сопротивления этого резистора можно достичь температурной компенсации изменения коллекторного тока, вызванного изменением прямого падения напряжения на диоде 8. Час ичная температурная компенсация нронсходнг без резистора 12 благодаря температурному изменению прямого падения напряжения на переходах база-коллектор и база-эмиттер.

Транзисторы 3 и 6 закрываются одновременно прн запирающем уровне управл»ющегo напр»жени» источника 1О. 1 ранзистор 6 закрывается по переходу база-эмнттср, запирающее напряжение на этом переходе легко может быть сделано допустимым для планарных транзисторов. Дополнительное снижение запирающего напряжения осуществляется благодаря резистору 12. Коммутируемое напряжениее источника 2 поступает на закрытый транзистор 6 через открытый транзистор 1 и падает на переходе коллектор 1 база транзистора 6, что позволяет иметь напряжение источника 2 до десятков вольт при использовании планарных транзисторов.

Ввиду того, что базовый и коллекторный токи открытого транзистора 6 регулируются независимыми цепями, трудно достичь стабильного соотношения этих токов при изменении напряжений питания и температуры окружающей среды. Соответственно имеет место относительно значительный дрейф остаточного напряжения транзистора 6. Однако такой дрейф допустим в ряде случаев возможного применения схемы предложенного устройства.

IIpeäìåT изобрстени»

Транзисторное переключающее устройство, содержащее входной и два выходных транзистора, причем база входного транзистора соединена через буферную схему с источником управляющего напряжения и с базой первого выходного транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор входного транзистора связан с шиной источника питания через резистор и с базой второго выходного транзистора, коллектор которого соединен с шиной управляемого источника питания, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, коллектор первого выходного транзистора связан с эмиттером второго выходного транзистора, с коллектором входного транзистора через последовательно соединенные резистор и диод, а также с шиной выходных сигналов.

403060

Составитель Л. Ваган

Редактор М. Афанасьева Тскред А. Камы1вникова Корректор Л. Новожилова

Заказ 467/14 Изд. ¹ 2058 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Рауьиская иаб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2