Бесконтактный коммутатор

 

п11 593312

Фоаз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.02.74 (21) 1999455/18-21 (51) М Кл е Н ОЗК 17/12 с присоединением заявки М 2010113/21

Государственный комитат

Совета Иинистров СССР па делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень M 6 (45) Дата опубликования описания 04.03.78 (53) УДК 682.382.3 (088.8) (72) Автор изобретения и (71) заявитель

И. М. Веселов (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ КОММУТАТОР

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при разработке прецизионных аналоговых переключателей, в частности в преобразователях код — ан алог.

Известен бесконтактный коммутатор, содер>кащий управляющий ключ на транзисторе, коллектор которого подключен к точке соединения двух встречно включенных диодов, и источник входного .напря>кения (11. Однако этот коммутатор имеет относительно высокое внутреннее сопротивление в замкнутом состоянии.

Наиболее близким к предлагаемому является бесконтактный коммутатор, содержащий компенсированную ключевую пару, включенную последовательно между шиной источника входного напряжения и постоянной нагрузкой, и управляющий ключ (2). Однако и этот коммутатор имеет относительно высокое внутреннее сопротивление в замкнутом состоянии и высокую нагрузку на источник входного напряжения.

В целях уменьшения внутреннего сопротивления и снижения нагрузки на источник входного напряжения в предлагасмый коммутатор введены управляемый генератор тока и две идентичные цепи, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных резистора и дополнительного ключа. Причем одна из цепей включена между входом бесконтактного коммутатора и шиной питания, а другая — ме>кду его выходом и той же шиной питания, выход управляемого генератора тока соединен с объединенными выводами компен5 сированной ключевой пары и через управляющий ключ с земляной шиной, вход управляемого генератора тока соединен с шиной источника входного напряжения, а параллельно источнику входного напряжения подключен

10 балластный двухполюсник, идентичный нагрузке. Компенсированная ключевая пара выполнена в виде двух транзисторов, эмиттеры которых объединены, коллектор одного подключен к нагрузке, коллектор другого — к ши15 не источника входного напряжения, а базы обоих через резистор — к земляной шине.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого коммутатора.

Коммутатор. содержит источник 1 входного

20 напря>кения, нагрузку 2, управляющий ключ 3, резисторы 4 — -б, транзисторы 7 и 8 (компенсированная ключевая пара), управляемый генератор 9 тока и дополнптельпыс ключи 10 и 11.

25 В исходном состоянии источник 1 подключен к нагрузке 2, управляющий кгпоч 3 разомкнут, а ключи 10 и 11 замкнуты.

Рассмотрим полностью симметричную схему без перемычки между выходом источника 1 н

30 коллектором транзистора 7, 3

Сопротивления резисторов 5 и 6, а также резистора 4 и нагрузки 2 соответственно равны, транзисторы 7 и 8 парные. В этом случае входной генератор напряжения определяет выходной ток генератора 9, который и задает синфазный режим работы симметричной схемы. Оба транзистора находятся в режиме постоянного насыщения.

Вследствие симметрии схемы потенциалы коллекторов обоих транзисторов равны напряжению источника 1. Это достигается выбором единичного коэффициента передачи по напряжению генератора 9. При этом условии перемычка между коллектором транзистора 7 и выходом источника 1 не влияет на работу схемы и ее можно замкнуть, Причем если входное сопротивление генератора 9 велико, то источник 1 практически не нагружен. При этом внутреннее сопротивление ключа при постоянной нагрузке во всем диапазоне входного напряжения равно нулю.

При неточной установке коэффициента передачи по напряжению генератора 9 последний создает некоторое дополнительное приращение сигнала в нагрузке и потечет уравнительный ток.

При замыкании управляющего ключа 3 и размыкании ключей 10 и 11 длительные переходы транзисторов запираются и нагрузка 2 отключается от источника 1.

Цепи из последовательно включенных резистора и ключа 10 (или 11) обеспечивают работу коммутатора с биполярными сигналами.

Таким образом, предлагаемый коммутатор при работе на постоянную нагрузку коммутирует входное напряжение практически без искажений.

593312

Формула изобретения

1. Бесконтактный коммутатор, содержащий компенсированную ключевую пару, включенную последовательно между шиной источника входного напряжения и постоянной нагрузкой, и управляющий ключ, отличающийся тем, что, с целью уменьшения внутреннего сопротивления в замкнутом состоянии и снижения нагрузки на источник входного напряжения, в коммутатор введены управляемый генератор тока и две идентичные цепи, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных резистора и дополнительного ключа, причем одна из цепей включена между входом бесконтактного коммутатора и шиной питания, а другая — между его выходом и той же шиной питания, выход управляемого генератора тока соединен с объединенными выводами компенсированной ключевой пары и через управляющий ключ с земляной шиной, вход управляемого генератора тока соединен с шиной источника входного напряжения, а параллельно источнику входного напряжения подключен балластный двухполюсник, идентичный нагрузке.

2. Коммутатор по п. 1, отлич ающийся тем, что компенсированная ключевая пара выполнена в виде двух транзисторов, эмиттеры которых объединены, коллектор одного подключен к нагрузке, коллектор другого — к шине источника входного напряжения, а базы обоих через резистор — к земляной шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1073156, кл. Н ЗТ, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР № 439072, кл. Н ОЗК 17/12, 19.05.72.

Составитель Л, Багян

Редактор Т. Юрчикова Техред Н. Рыбкина Корректор Л. Брахнина

Заказ 46/15 Изд. № 242 Тираж 1080 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапупова, 2