Транзисторное устройство для коммутации однополярного напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 452922 (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 06.12.71 (21)1721364ó26 (51) М. Кл. H03k

° 17/56 с присоединением заявки—

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (32) Приоритет— (53) УДК

Опубликовано .. Бюллетень ¹: 45

05.12.74

Дата опубликования описания 15, 1Я. 74

62 1.37 4.36 (О88.8) А. Я. Булгаков (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНОЕ УСТРОЙСТИО ДЛЯ КОММУТАЦИИ

ОДНОПОЛЯРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для коммутации однополярного напряжения.

Известно транзисторное устройство для коммутации однополярного Напряжения на эмиттерную нагрузку, содержащее коммутирующий транзистор, эмиттер которого подключен к нагрузке, а коллектор к источ нику коммутирующего напряжения, источник отпираюшего напряжения управления, выходы которого зашунтированы сглажива юшим конденсатором и подключены к коллеке торному переходу коммутирующего транзис тора, управляющий транзистор того же типа проводимости, эмиттер которого подклточен И к базе коммутирующего транзистора, и выходной транзисторный ключ, включенный между базой управляющего транзистора и источником запирающего напряжейтия упраь пения. 20

В предложенном устройстве эмиттерный переход управляющего транзистора зашун- тирован резистором, его коллектор и база через резисторы и разделительный конденсатор подключены к источнику переменногс 25

2 напряжения управления, а выходная обкладка разделительного конденсатора чеоеэ диод, включенный встречтто управляющему транзистору, подключена к источнику коммутирующего напряжения. Это позволяет устранить ток управления из цепи эмиттерной нагрузки беэ введения незаземленных источников управления. Кроме того, для уменьшения емкости сглаживающего конденсатора и повышения быстродействия устройства база и коллектор управляющего транзистора через дополнительные резис» торы, а коллектор коммутирующего транзистора через дополнительный- диод подключены к обкладке второго разделительного конденсатора, другая обкладка которого подключена ко второму источнику переменного напряжения управления, противофазного первому.

Схема предложенного устройства при ведена на чертеже.

Устройство содержит коммутирующий транзистор 1, источник коммутируемого наприжения 2, нагрузку 3, управляющий транзистор 4, входной транзистор 5 и

452922

4 источник запирающего напряжения управления 6; Эмиттерный переход управляющего транзистора зашунтирован резистором 7, а его база и коллектор через резисторы 8, и 9 и конденсатор 10 подключены к иоточнику переменного напряжения 11. Выпрямительный диод 12, сглаживающий конденсатор 13 и управляющий транзистор 4 вместе с источником 11 образуют источник отпирающего напряжения управле- 10 ния, прикладываемого к коллекторному пе» реходу транзистора 1. Для уменьшения емкости сглаживающего конденсатора 13 в схему введен второй источник переменного напряжения 14, противофазный источни«

15 ку 11.

Устройство работает следующим образом.

При закрытом транзисторе 4 в положительный полупериод напряжения источни20 ка 11 его ток протекает по цепи: конденсатор 10, резистор 8, переход база-эмит тер транзистора 4 (этот транзистор откры9

l резистор 9, коллектор-эмиттер транзистора 4, переход база-коллектор транзистора 1

25 конденсатор 13, источник 2. Транзистор 1 открыт, насьпцен и находится в инверсном включении. Через насьпценный транзистор 1 на выход схемы проходит напряжение ис30 точника 2. Для повышения стабильности остаточного напряжения открытого транзистора 1 транзистор 5 должен быть насьццен. В другой полупериод ток от источника 11 меняет направление и протекает через источник 2, диод 12, конденсатор 10.

Транзистор 1 остается по-прежнему откры тым, так как ток через его переход база-, коллектор поддерживается конденсатором 13 который в предыдущий полупериод накопил 4

4 достаточный заряд.

Когда транзистор 5 открыт, напряжение источника 6 через насьпценйный транзис тор 5, резистор 7 и нагрузку 3 закрыва» ет по переходу база-эмиттер транзистор 1, 4

Транзистор 4 также закрыт, потому Рго ток, протекающий через резистор 8 при положительной полуволне источника 11, ответвляется через открытый транзистор5 и поэтому не протекает через переход база-эмиттер транзистора 4. Сопротивление резистора 7 должно быть достаточно мало, чтобы через него ответвлялся обратный коллекторный ток закрытого тран-, зистора 4. ! 55

В другой цолупериод ток источника 11 протекает по цепи: источник 2 диод 12,, конденсатор 10. При этом постоянная со-, ставляющая тока потребления от источника 2 не равна нулю. При закрытом транзисторе 1 нагрузка 3 отключена от источ ника 2. Напряжение источника 2 падает на переходе база-коллектор транзистора 1.

Так как обратное напряжение на переходе база-эмиттер транзистора 1 легко может быть сделано ниже 3-4 в, то в качестве транзистора 1 можно использовать планарный транзистор, если даже напряжение между его коллектором и эмиттером превышает 3-4 в. По аналогичным причинам в качестве транзисторов 5 и 4 также можно использовать планарные транзисторы со слабым эмиттерным переходом.

Быстродействие: устройства можно увеличить как за счет повышения частоты источника 11, так и путем уменьшения емкости конденсатора 13 при двухполупе риодном питании входной цепи транзистора 1. Для этого в схему вводят второй источник переменного напряжения 14, противофазный источнику 11. Снижение емкости конденсатора 13 при двухполупериодном управляющем напряжении будет тем больше, чем ближе к прямоугольной будет форма напряжения источников 11 и 14.

Предмет изобретения

1. Транзисторное устройство для коммутации однополярного напряжения на эмит терную нагрузку, содержащее коммутирующий транзистор, эмиттер которого подключен к нагрузке, а коллектор - к источнику коммутируемого напряжения; источник отпирающего напряжения управления, выходы которого зашунтированы сглаживающим конденсатором и подключены к коллекторному переходу коммутирующего транзистора, управляющий транзистор -того же типа проводимости, эмиттер которого подключен к базе коммутирующего транзистора, и входной транзисторный ключ, включенный между базой управляющего транзистора и источником запирающего напряжения управ ления, отличающееся тем, что, с целью исключения незаземленных источников управления и устранения тока управления из цепи эмиттерной нагрузки, в нем эмиттерный переход управляющего транзистора зашунтирован резистором, его коллектор и база через резисторы и разделительный конденсатор подключены к источнику переменного напряжения управления, а выходная обкладка разделительного конденсатора через диод, включенный встречно управ452922 б

/ХОд

Составитель Г, Гении

Редактор г!. ушакова 1 ехред Л.Чав шьян КоРРектоРы: . НЗЛаь4сога

Изд. !4 Р9 Тираж 8Н

Подписное тЗвràý // ф

Ц11ИИ111! Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

11ред при и гие «/1а1ент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24 ляющему транзистору, подключена к источи и к у ко м мутируемого напряжения. . Устройство но и. 1, отличающееся тем, что, с нелью уменьшения емкости сглаживаюи1его конденсатора и повышения бе.ст! одействня устройства, в нем база и к .лент:лр управляющего транзистора через дополнительные резисторы, а коллектор коммутирующего транзистора через «онолнительный диод подключены к обкладке второго разделительного конденсатора, другая .обкладка которого подключена ко второму источнику переменного напряжения управления, противофазного первому.