Электронный коммутатор аналоговых сигналов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUW«

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1023657 А

5(Я) Н 03 К 17 686

=-=

«" 3„";«

Н АВТ««««««««Р CIIQTHlbCTSY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (54) (57) .ЭЛЕКГРОНННЙ КОИИУТАТОР

АНАЯОГОЖХ СИУНАИОВ, содержащий полевой и биполярный транзисторы, повторитель напряжения, два резистора, стабилитрон и диод, исток полевого транзистора и вход повторителя напряжения соединены с.входной шиной; затвор полевого транзистора, сток которого соединен с выходной шиной, через последовательно соединенные первый резистор и диод подключен к коллектору биполярного тран.(21) 3278716/18-21 (22) 22.04.81 (46) 15.06.83. Бюл. М 22 (72) Г.И. Зайдман (71) Научно-исследовательский институт электронной интросколии при

Томском ордена Октябрьской Револю-.. ции и ордена Трудового Красного

Знамени политехническом институте им. С.И. Кирова (53) 621.382(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, В 520706-, кл. Н 03 К 17/56, 03 ° 04.75

2. Авторское свидетельство СССР по заявке в 2928283/18-21, кле Н 03 K 17/687, 1981. зистора, а через второй резистор соединен с выходом повторителя напря.жения и первым выводом стабилитрона, база биполярного транзистора, эмиттер которого -соединен с шиной источника питания, подключена к управляющей шине, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расйюрения диапазона коммутируемых сигналов, s него введены дифференциальный усйлитель, общая шина источников питания .,которого изолирована от общей шины устройства, резистивный делитель напряжения и дополнительный резис-. тор, инвертирующий вход дифферен,циального усилителя через дополнительный резистор соединен с общей I шиной источников питания дифференциального усилителя и непосредственно подключен к второму выводу стабилитрона, крайние выводы резис- („„

: тивного делителя напряжения подключены к.шинам источников питания Я дифференциального усилителя, а средний вывод резистивного делителя, напряжения соединен с неинвертирующнм входом дифференциального уси лителя, выход .которого нодключей к затвору. полевого транзистора.

1023657

Изобретение относится к электронной технике, а более. конкретно к .области электронной коммутационной техники, и может быть использовано, например, при-построении электронных систем контроля и измерения, Известен электронный коммутатор аналоговых сигналов, содержаций полевой транзистор, повторитель напряжения, стабилитрон и резистор, исток полевого транзистора соединен с входной шиной, сток полевого транэйстора соединен с выходной шиной, а затвор полевого транзистора через стабилитрон соерб нен с выходом повторителя напряжения, через резистор — с шиной источника питания и непосредственно подклю.чен к шине управления (1) .

К недостаткам подобного устройства следует отнести ограниченный диапазон коммутируемых сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому является электронный коммутатор аиа логовых сигналов, содержащий полевой и биполярный транзисторы, повторитель напряжения, два резистора, стабилитрон и диод, исток полевого транзистора и вход повторителя нап. ряжения соединены с входной шиной, затвор полевого транзистора, сток которого соединен с выходной шиной, через последовательно соединенные первый резистор и диод подключен к коллектору биполярного транзистора, а через .второй резистор соединен с выходом повторителя напряжения и первьм выводом стабилитрона, база полярного транзистора, эмиттер которого соединен с шиной источника питания, подключена к управляюцей шине P2).

К недостаткам известного устройства также следует отнести ограниченный диапазон коммутируемых сиг» налов.

Цель изобретения — расширение диапазона коммутируемых сигналов.

Указанная цель достигается тем, что в электронный коммутатор анало- говых сигналов, содержащий полевой и биполярный транзисторы, повторитель напряжения, два резистора, стабилитрон и диод, исток полевого . транзистора и вход повторителя напряжения соединены с входной шиной, затвор полевого транзистора, сток которого соединен с выходной шиной, через последовательно соединенные первый резистор и диод подключен к коллектору биполярного транзистора, а через второй резистор- соединен.с выходом повторителя напряжения и первым выводом стабилитрона, база биполярного трайзистора, эьыттер которого соединен с шиной источника питания, подключена к управляющей

30

40

S0 шине, введены дифференциальный усилитель,общая шина источников питания которого изолирована от общей шины устройства, резнстивный делитель напряжения и дополнительный резистор,,инвертнрующий вход дифференциального усилителя через дополнительный резистор соединен с обцей шиной источников питания дифференциального усилителя и непосредствен"но подключен к второму выводу стабилитрона, крайние выводы реэистивного делителя напряжения подключены к шинам источников питания дифФеренциального усилителя, а средний вывод резистивного делителя напряжения соединен с неинвертируюшим входом дифференциального усилителя, выход которого подключен к затвору полевого транзистора.

20 На.чертеже изображбна принципиаль. ная схема, иллюстрирующая пример конкретной реализации устройства.

Электронный коммутатор аналоговых сигналов содержит полевой транзистор

1, повторитель напряжения 2, дифференциальный усилитель 3, биполярный транзистор 4, первый 5, второй 6 и дополнительный 7 резисторы, стабилитрон 8, диод 9, резистивиый делитель напряжения 10. Исток и сток полевого транзистора 1 соединены с входной 11 и выходной 12 шинами устройства. Эмнттер биполярного транзистора 4 соединен с шиной 13 источника питания, а его база соединена с управляющей шиной 14. Резистивный делитель напряжения 10 включен между шинами 15 и 16 источников питания дифференциального усилителя

3, а оацая шина 17 источников питания дифференциального усилителя 3 через дополнительный резистор 7 сое-: динена с анодом стабилитрона 8.

Электронный коммутатор аналоговых сигналов функционирует следующим .образом.

Если напряжение на управляющей шине 14 таково, что биполярный тран« зистор 4 заперт, то напряжение на затворе полевого транзистора 1„ поступаюцее. с выхода повторителя напряжения 2, равно напряжению на . входной шине 11 и,полевой транзистор 1 открыт. Причем, его сопротивление в этом случае мало.зависит, от величины входного (коммутируемо-. го ) напряжения. Коммутируемый сигнал проходит .с входной 11 на выходную 12 шину.

Если биполярный транзистор 3 запирается управляющим напряжением, 6О поступающим на шину 14, то электровный коммутатор аналоговых сигналов переходит в запертое состояние. При этом напряжение на инвертируюцем входе дифференциального усилителя 3 меньше входного напряже1023657

Составитель В. Нефедов, Редактор A. Гулько Техред О,Неце Корректор A. Ильин

Заказ 4240/50 „"Тираж 936 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 ния, .поступающего на входную шину

11 на. величину напряжения стабилиза- ции стабилитрона 8. Напряжение на затвор полевого транзистора 1 в этом случае поступает с выхода дифференциального усилителя 3, который 5 работает в линейном режиме и определяется параметрами используеьаюх резисторов. Эти резисторы выбирают- . ся таким образом, чтобы при максимальном входном яапряжении напряже- 10 ние на затворе полевого транзистора

1 было отрицательно:и напряжение между истоком и затвором этого тран..зистора было больше напряжения от-, сечки..При уменьшении входного напряжения нащ яжение ка выходе дифференциального усилителя 3 и на затворе полевого транзистора 1 также уменьшается, причем напряжение между затвором и истоком или сто,ком полевого транзистора 1 всегда превышает напряжение отсечки и полевой транзистор 1 остается в запер- .

-том состоянии..Положительным эффектом предлагаемого технического решения является увеличение диапазона коммутируемых сигналов. Данный положительный эффект обусловлен введением в электронный коммутатор аналоговых сигналов дифференциального усилителя 3, дополнительного резистора 7 и реэистивного делителя напряжения

10, включенных описанным образом.

В предлагаемом устройстве напряжение между истоком и затвором полевого транзистора в том случае, когда он заперт, не является постоянным (как это имеет место в известном устройстве). Напряжение между истоком и затвором уменьшается по мере того,. как уменьшается входное

Напряжение. В результате, при одинаковых входных напряжениях напряжение между . стоком и затвором полевого транзистора в предлагаемом устройстве меньше, чем в известном. Это и позволяет расширить диапазон коммутируемых сигналов.