Главная Функциональные схемы



частотах, не превышающих 10 МГц, что соответствует диапазону микросхем серии К155. При выборе транзисторов для ключа ЗК-1 следует иметь в виду, что транзисторы VT1 и VT2 должны оставаться запертыми при подаче на их переходы база - эмиттер напряжения 2Uk3 н - падения напряжения на открытых, последовательно соединенных переходами коллектор - эмиттер транзисторах VT3, VT2. Условие работоспособности:

: 2Uk

(1-1)

где Uj,;3 н - падение напряжения на транзисторе, находящемся в состоянии насыщения; U5313,; - максимальное значение напряжения на переходе база - эмиттер транзистора, при котором ток Ijg сравним с Ia о превыщает 1 мкА).

Условие (1.1) выполнимо практически для всех кремниевых транзисторов, в том числе и для транзисторов микросхем. Например, у транзисторов микросхем К155 при напряжении питания 5 В и сопротивлении в цепи коллектора 1 кОм напряжение на коллекторе остается равным 5 В и, следовательно, ток Ig остается меньше 1 мкА при напряжениях на переходе база - эмиттер транзистора в диапазоне 0...0,476 В. Значение иэи для транзисторов микросхем серии К155 при 1кэ = " коэффициенте усиления по напряжению К, = 1 равно 0,111 В, следовательно, для этих транзисторов Uggax = 4,3Uk3h> что удовлетворяет условию (1.1). Данные по некоторым другим транзисторам приведены в табл. 1.1, из которой следует, что отнощенйе иэтах/кэн находится от 3,6 (КТ316Б) до 17,8 (КТ351Б).

На рис. 1.10, а и б показаны ЗК-1 РТЛ [А. с. № 562919, соавтор изобретения Б. Г. Шарипов и а. с. № 650217]. Каждый ключ построен на основе RS-триггера на транзисторах VT2 и VT3, включенного в качестве нагрузки в эмит-терный повторитель на транзисторе VT1 и снабженного диодными (VD1, VD2) или транзисторными (VT4, VT5) цепями шунтирования баз транзисторов VT2 и VT3. В исходном состоянии в схемах ключей на Вх.1 и на Вых. 1, Вых. 2 имеются сигналы О, на парафазном входе управления зададим сигнал О, при этом транзистор VT2 открыт, остальные транзисторы закрыты. Подача сигнала 1 на вход С приводит к открыванию транзистора VT1, в результате чего на коллекторе VT3 и,

VH1 -44-

Вых 1

Рис. 1.10. Рах (б)

Ключи

ЗК-1

РТЛ на транзисторах и диодах


транзисто-



следовательно, на Вых.1 появляется сигнал 1. Изменение сигнала управления во время коммутации не оказывает влияния на коммутацию из-за шунтирования входа V последовательно соединенным диодом VD1 и открытым транзистором VT2 (рис. 1.10, а) или открытым транзистором VT2 (рис. 1.10,6).

Рассмотренные ключи можно использовать как токовые. При этом эмиттеры транзисторов VT2 и VT3 подключаются не к нулевой шине, а к нагрузкам. Ключ на рис. 1.10, а в качестве токового ключа применен, например, в триггере со счетным входом [А. с. № 1091317, автор изобретения М. И. Богданович].

На рис. 1.11 представлен ЗК-1 на МДП-транзисторах [А. с. № 661792]. Схема его эквивалентна схеме ключа на рис. 1.10, б, за исключением схемы триггера, который выполнен на транзисторах VT3 - VT6. Для построения устройства рекомендуется использовать транзисторы КП306.

Таблица 1.1. Значения параметров в режиме насыщения некоторых транзисторов

Тип транзистора

икэ„. в

БЭтах

Ue3„

бэн. "А

КТ351Б

0,715

0,025

0,442

28,6

17,8

0,62

КТ352Б

0,715

0,026

0,437

27,5

16,8

0,43

КТ342Б

0,720

0,027

0,379

26,6

14,0

1,21

КТ315В

0,730

0,062

0,435

11,8

2,12

КТ347Б

0,780

0,070

0,462

11,1

0,84

КТ306Б

0,770

0,085

0,412

1,90

К155

0,810

0,111

0,476

КТ316Б

0,815

0,143

0,509

0,80

1.4. ИМПУЛЬСНЫЕ КЛЮЧИ НА N- И S-НЕГАТРОНАХ

При работе на частотах более 200...300 МГц ключи ЗК следует строить на туннельных диодах, лавинных транзисторах или быстродействующих тиристорах.

На рис. 1.12 показаны ЗК-1 на туннельных диодах и транзисторах [2]. В основе этих схем лежит последовательное соединение двух туннельных диодов, ток максимума одного из которых (VD2) несколько (на 5...10%) превышает ток другого туннельного диода. Цепь туннельных диодов VD1, VD2 включена в качестве нагрузки в цепь эмиттерного повторителя на транзисторе VT1. В исходном

состоянии (рис. 1.12, а) на входе С и Вых.1, Вых.2 имеются сигналы О, транзисторы VT1, VT2 закрыты, диоды VD1 и VD2 находятся в состоянии низкого напряжения. На входе V зададим сигнал 0. Напряжение питания Е выбрано таким образом, что при открытом транзисторе VT1 только один из диодов может переключиться Рис. 1.11. Ключ ЗК-1 на МДП-транзисто- состояние высокого напряжения, pax Поданный на вход С импульс откры-

Вых.г




Рис. 1.12. Ключи ЗК-1 +f

на туннельных диодах VT1

и транзисторах £

Вых. 1

VD2 Ml

Вых. 2

Вых. 1

Вых. 2


о) в;

Рис. 1.13. Ключи ЗК-1 на S-негатронах

/?2 ~\

Вых.1

вает транзистор VT1, диод VD1 переключается в состояние высокого напряжения, транзистор VT2 открывается, на Вых. 1 формируется импульс. Если на входе V имеется сигнал 1, то импульс с входа С переключает в состояние высокого напряжения диод VD2 и проходит на Вых. 2. Запоминание сигнала управления осуществляется туннельным диодом, переключившимся в состояние высокого напряжения. При практической реализации ключа следует применять туннельные диоды с максимальным током не меньше 10 мА, что связано с необходимостью снижения влияния шунтирования диода VD1 переходом эмиттер - база транзистора VT2.

В схеме на рис. 1.12, б [А. с. № 540376, соавтор изобретения Б. Г. Шарипов] туннельные диоды и выход Вых. 2 развязаны эмиттерным повторителем на транзисторе VT3. В этой схеме на максимальное значение тока туннельных диодов не накладывается упомянутое ограничение.

При использовании в рассмотренных схемах германиевых туннельных диодов, например ГИ305Б, следует в качестве транзисторов использовать высокочастотные германиевые транзисторы, например ГТЗП, ГТЗЗО. Совместно с арсенид-галлие-выми туннельными диодами, например АИ306Н, следует использовать кремниевые транзисторы, например KT3I5, КТ342.

На рис. 1.13 показаны различные варианты ключей ЗК-1 на S-негатронах, например на триодах-тиристорах. В ключе на рис. 1.13, а [А. с. № 342288] запоминание сигнала управления осуществляет открытый негатрон. Если до подачи импульса на вход коммутации С сигнал управления V=0, то при подаче



0 1 2 3 [4] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35


0.0096