Комутаційний пристрій

Комутаційний пристрій, який містить перший p-n-р транзистор, механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим й двома нерухомими контактами, перший та другий резистори, першу, другу, третю, четверту та п'яту ВИХІДНІ ШИНИ, шину дже рела комутаційної напруги, шину керування та спільну шину, емітер першого транзистора з'єднано з шиною джерела комутаційної напруги, базу через перший резистор підключено до спільної шини, рухомий контакт механічного перемикача з'єднано з шиною керування, перший вивід другого резистора підключено до спільної шини, який відрізняється тим, що до нього впроваджені дру Винахід належить до імпульсної техніки та може використовуватись для комутації ланцюгів постійного струму в приладах автоматики та вимірювальної техніки Існує відомий пристрій (див а с СРСР №1188875, кл НОЗК17/60),який містить перший та другий п-р-п транзистори, третій p-n-р транзистор, механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим й двома нерухомими контактами, перший та другий діоди, три резистора, три ВИХІДНІ ШИНИ, шину джерела комутаційної напруги, шину керування та спільну шину Недолік цього пристрою - комутація тільки трьох навантажень Найбільш близьким до передбачуваного винаходу є пристрій (див а с СРСР №1732459, кл НОЗК17/60), який містить сім транзисторів, із яких перший, другий, шостий та сьомий п-р-п типу, а третій, четвертий та п'ятий p-n-р типу, механічний перемикач натри становища зі середнім (ней гий польовий транзистор, перший, другий, третій та четвертий оптрони, які містять пари світлодюдфототранзистор, при цьому емітери фототранзисторів першого, другого, третього та четвертого оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО З першою, другою, третьою та четвертою вихідними шинами, а їх колектори підключені до шини джерела комутаційної напруги, аноди СВІТЛОДІОДІВ першого та третього оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО З першим та другим нерухомими контактами механічного перемикача, а їх катоди підключені до бази першого транзистора, катоди СВІТЛОДІОДІВ другого та четвертого оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО з першим та другим нерухомими контактами механічного перемикача, а їх аноди підключені до затвору другого транзистора та другого виводу другого резистора, витік другого транзистора з'єднано з п'ятою вихідною шиною, а його сток підключено до колектора першого транзистора тральним) становищем та з одним рухомим й двома нерухомими контактами, сім резисторів, п'ять вихідних шин, шину джерела комутаційної напруги, шину керування та спільну шину, перший та другий транзистори мають основний та додатковий емітери, четвертий та п'ятий транзистори мають основний та додатковий колектори, бази першого та другого транзисторів ВІДПОВІДНО через перший та другий резистори підключені до нерухомих контактів механічного перемикача, рухомий контакт якого з'єднано з шиною керування, колектори першого та другого транзисторів з'єднані з емітерами ВІДПОВІДНО четвертого та п'ятого транзисторів та підключені до шини джерела комутаційної напруги, основні емітери першого та другого транзисторів підключені ВІДПОВІДНО до першої та другої вихідним шинам, а додаткові емітери цих транзисторів з'єднані між собою та підключені до бази третього транзистора, яка підключена до спільної шини через третій резистор, емітер третього транзистора з'єднано з шиною джерела комутаційної 1 ю ю ю 55577 напруги, а колектор - з третьою вихідною шиною, основні колектори четвертого та п'ятого транзисторів підключені ВІДПОВІДНО до четвертої та п'ятої вихідним шинам, а додаткові колектори цих транзисторів з'єднані між собою та підключені до бази третього транзистора, бази четвертого та п'ятого транзисторів підключені до колекторів шостого та сьомого транзисторів ВІДПОВІДНО через четвертий та п'ятий резистори, бази шостого та сьомого транзисторів з'єднані зі спільною шиною ВІДПОВІДНО через шостий та сьомий резистори, а емітери цих транзисторів підключені до нерухомих контактів механічного перемикача Недолік цього пристрою - низька надійність Ознаками прототипу, які збіжні з суттєвими ознаками винаходу, який заявляється є перший рn-р транзистор, механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим й двома нерухомими контактами, перший та другий резистори, перша, друга, третя, четверта та п'ята ВИХІДНІ ШИНИ, шина джерела комутаційної напруги, шина керування та спільна шина, емітер першого транзистора з'єднано з шиною джерела комутаційної напруги, базу через перший резистор підключено до спільної шини, рухомий контакт механічного перемикача з'єднано з шиною керування, перший вивід другого резистора підключено до спільної шини Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату - високої надійності пристрою є велика КІЛЬКІСТЬ елементів В основу винаходу поставлена задача підвищити надійність пристрою шляхом зменшення КІЛЬКОСТІ елементів Поставлене завдання вирішується таким чином, що комутаційний пристрій містить перший рn-р транзистор, другий польовий транзистор, механічний перемикач на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим й двома нерухомими контактами, перший, другий, третій та четвертий оптрони, які містять пари світлодюд-фототранзистор, перший та другий резистори, першу, другу, третю, четверту та п'яту ВИХІДНІ шини, шину джерела комутаційної напруги, шину керування та спільну шину, емітер першого транзистора з'єднано з шиною джерела комутаційної напруги, базу через перший резистор підключено до спільної шини, колектор з'єднано зі стоком другого транзистора, затвор якого через другий резистор підключено до спільної шини, а витік з'єднано з п'ятою вихідною шиною, емітери фототранзисторів першого, другого, третього та четвертого оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО з першої, другої, третьої та четвертої вихідними шинами, а їх колектори підключені до шини джерела комутаційної напруги, аноди СВІТЛОДІОДІВ першого та третього оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО з першим та другим нерухомими контактами механічного перемикача, а їх катоди підключені до бази першого транзистора, катоди СВІТЛОДІОДІВ другого та четвертого оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО з першим та другим нерухомими контактами механічного перемикача, а їх аноди підключені до затвору другого транзистора, рухомий контакт механічного перемикача підключено до шини керування Комутаційний пристрій відрізняється від про тотипу тим що в нього впроваджені другий польовий транзистор, перший, другий, третій та четвертий оптрони, які містять пари світлодюдфототранзистор, при цьому емітери фототранзисторів першого, другого, третього та четвертого оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО З першою, другою, третьою та четвертою вихідними шинами, а їх колектори підключені до шини джерела комутаційної напруги, аноди СВІТЛОДІОДІВ першого та третього оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО З першим та другим нерухомими контактами механічного перемикача, а їх катоди підключені до бази першого транзистора, катоди СВІТЛОДІОДІВ другого та четвертого оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО з першим та другим нерухомими контактами механічного перемикача, їх аноди підключені до затвору другого транзистора та другому виводу другого резистора, витік другого транзистора з'єднано з п'ятою вихідною шиною, а його сток підключено до колектора першого транзистора Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу й технічним результатом є та обставина, що технічний результат - висока надійність пристрою - може бути досягнута тільки при використовуванні всієї сукупності ознак винаходу У відсутності в технічному рішенні хоча б однієї суттєвої ознаки технічний результат не досягається На кресленні зображена схема комутаційного пристрою (фіг 1) Комутаційний пристрій містить перший 1 р-п-р транзистор, другий 2 польовий транзистор, механічний перемикач 3 на три становища зі середнім (нейтральним) становищем та з одним рухомим й двома нерухомими контактами, перший 4, другий 5, третій 6 та четвертий 7 оптрони, які містять пари світлодюд-фототранзистор, перший 8 та другий 9 резистори, першу 10, другу 11, третю 12, четверту 13 та п'яту 14 ВИХІДНІ ШИНИ, шину 15 джерела комутаційної напруги, шину 16 керування та спільну шину 17, емітер першого 1 транзистора з'єднано з шиною 15 джерела комутаційної напруги, базу через перший 8 резистор підключено до спільної шини 17, колектор з'єднано зі стоком другого 2 транзистора, затвор якого через другий 9 резистор підключено до спільної шини 17, а витік з'єднано з п'ятою 14 вихідною шиною, емітери фототранзисторів першого 4, другого 5, третього 6 та четвертого 7 оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО З першою 10, другою 11, третьою 12, та четвертою 13 вихідними шинами, а їх колектори підключені до шини 15 джерела комутаційної напруги, аноди СВІТЛОДІОДІВ першого 4 та третього 6 оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО з першим та другим нерухомими контактами механічного перемикача 3, а їх катоди підключені до бази першого 1 транзистора, катоди СВІТЛОДІОДІВ другого 5 та четвертого 7 оптронів з'єднані ВІДПОВІДНО з першим та другим нерухомими контактами механічного перемикача 3, а їх аноди підключені до затвору другого 2 транзистора, рухомий контакт механічного перемикача З підключено до шини 16 керування Комутаційний пристрій працює таким чином При установці рухомого контакту механічного перемикача 3 у середнє (нейтральне) становище 55577 фототранзистори першого 4, другого 5, третього 6 та четвертого 7 оптронів закриті й напруга на першій 10, другій 1 1 , третій 12 та четвертій 13 вихідних шинах відсутня Емітерний перехід транзистора 1 зміщується в прямому напрямку по ланцюгу шина 9, емітерний перехід транзистора 1, резистор 8, спільна шина 17 Транзистор 1 відкривається, а так як в цей час напруга на затворі другого 2 транзистора відсутня, то цей транзистор відкритий і на п'ятій 14 ВИХІДНІЙ ШИНІ з'явиться напруга позитивної полярності При установці рухомого контакту механічного перемикача 3 в одне з крайніх становищ (наприклад, у верхнє по схемі), та при подачі на шину 16 керування напруги позитивної полярності струм протікає по ланцюгу шина 16 керування, механічний перемикач 3, СВІТЛОДІОД оптрона 4, резистор 8, спільна шина 17 СВІТЛОДІОД оптрона 4 випромінює світло, фототранзистор цього оптрону відкривається та на першій 10 ВИХІДНІЙ ШИНІ З'ЯВЛЯЄТЬСЯ оптронів Якщо рухомий контакт механічного перемикача 3 продовжує залишатися в верхньому становищі, а на шину 16 керування подається напруга негативної полярності, то струм протікає по ланцюгу спільна шина 17, резистор 9, СВІТЛОДІОД оптрона 5, механічний перемикач 3, шина 16 керування СВІТЛОДІОД оптрона 5 випромінює світло, фототранзистор відкривається та на другій 11 ВИХІДНІЙ ШИНІ з'являється позитивна напруга Струм, що протікає по резистору 9 створює падіння напруги, що запирає транзистор 2, внаслідок чого на п'ятій 14 ВИХІДНІЙ ШИНІ напруга відсутня На перший 10, третій 12 та четвертій 13 вихідних шинах напруга також відсутня Аналогічні процеси виникають при установці механічного перемикача 3 в нижнє (по схемі) становище При цьому напруга позитивної полярності з'являється на третій 12 ВИХІДНІЙ ШИНІ (при подачі на шину 16 керування напруги позитивної поляр позитивна напруга ності), або на четвертій 13 ВИХІДНІЙ ШИНІ (при по Струм, що протікає по резистору 8, створює падіння напруги, що запирає транзистор 1, внаслідок чого на п'ятій 14 ВИХІДНІЙ ШИНІ напруга відсутня На другій 11, третій 12 та четвертій 13 вихідних шинах напруга також відсутня, так як закриті фототранзистори другого 5, третього 6 та четвертого 7 дачі на шину 16 керування напруги негативної полярності) Надійність у запропонованого комутаційного пристрою вище ніж у відомих за рахунок виключення зі схеми двох активних елементівтранзисторівта п'яти резисторів ФІГ. Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24