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
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
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 0.0418 |