Устройство коммутации
УСТРОЙСТВО КОММУТАЦИИ, содержащее переключатель, источник низкочастотного сигнала, нагрузку и конденсатор подавления коммутациониых помех, причем аналоговьй вход переключателя соединен с источником сигнала , а выход - с нагрузкой, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьпиения точности передачи информации, введены дифференциальный усилитель и избирательный фильтр коммутационных помех, причем неинвертирующий вход дифференциального усилителя подключен к общей шине, а аналоговый вход переключателя соединен с Инвертирующим входом дифференциального усилителя и через конденсатор подавления коммутационных помех и избирательный фильтр коммутацион Л ных помех - с выходом дифференциального усилителя. оУпр 9 эо А Nl if л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
4р() Н 03 К 17/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСВ Ву
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3649405/24-21 (22) 05.10.83 (46) 30.03.85. Бюл. М- 12 (72) В.И.Евдокимов и В.Л.Лучанский (71) Научно-производственное объединение по радиоэлектронной медицинской аппаратуре (53) 621.374.33(088.8) ° (56) 1. Shalbber 2. Attennating tran-.
sients in analog FET switehes.—
"Electronies"„ Vol. 47, 1974, N 20, р. 108.
2. Шило. В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре.
М., "Советское радио", 1979, с.330, рис. 8 ° 16, б (прототип)..(54) (57) УСТРОЙСТВО КОММУТАЦИИ, со держащее переключатель, источник низÄÄSUÄÄ 1148107 кочастотного сигнала, нагрузку и конденсатор подавления коммутационных помех, причем.аналоговый вход переключателя соединен с источником сигнала, а выход — с нагрузкой, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности передачи информации, введены дифференциальный усилитель и избирательный фильтр коммутационных помех, причем неинвертирующий вход дифференциального усилителя подключен к общей шине, а аналоговый вход переключателя соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя и через конденсатор подавления коммутационных помех и избирательный фильтр коммутационных помех — с выходом дифференциального усилителя..1148107
Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использова но в аналоговых коммутаторах.
Известно устройСтво коммутации, содержащее источник сигнала, нагруз- 5 ку и переключатель, аналоговый вход которого соединен .с источником сигнала, выход — с нагрузкой, а кроме того, последовательно включенные между цепью управления и нагрузкой инвертор управляющего сигнала и конденсатор с подстраиваемой емкостью 1 .
Хотя инвертор и конденсатор между
его выходом и нагрузкой создают им- t5 пульсы, противофазные коммутационным помехам, на источнике сигнала (в замкнутом состоянии переключателя) и нагрузке, которые частично компенсируют коммутационные помехи и повышают 20 точность передачи сигнала, на, чтобы сделать такую компенсацию эффективной, требуется подстраивать емкость конденсатора в каждом конкретном случае. Кроме того, при таком методе 25 компенсации амплитуда выбросов коммутационных помех уменьшается не очень существенно, так как управляющий сигнал переключается и сигнал на выходе инвертора трудно точно совместить во времени. Между тем, при коммутации слабых сигналов большая амплитуда выбросов коммутационных помех может привести к нарушению работы подключенных к выходу переключателя устройств (например, усилителя мальм сигналов).
Наиболее близким к предлагаемому является устройство коммутации, содержащее источник сигнала, нагрузку, 40 конденсатор подавления коммутацион ных помех и переключатель, аналоговый вход которого подсоединен к источнику сигнала, а его выход — к нагрузке.
Одна из обкладок конденсатора по- 45 давления коммутационных помех подключена к вьмоду переключателя, а другая — к общей шике $2) ..
Недостатком этого устройства является низкая точность передачи сигна- 50 ла, обусловленная значительными ком" кутационными помехамн на нагрузке и на источнике сигнала (особенно в случае, если его вьмодное сопротивление достаточно велико), которые создают 55 управляющие сигналы в моменты переключения из-за наличия емкостных связей между цепями управления и коммутации переключателя. Увеличение емкости конденсатора подавления коммутационных помех хотя и приводит к их снижению, однако вызывает уменьшение максимально допустимой частоты источника сигнала.
Цель изобретения — повышение точности передачи низкочастотного сигнала устройства коммутации.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство коммутации, содержащее переключатель, источник низкочастотного сигнала, нагрузку и конденсатор подавления коммутационных помех, причем аналоговый вход переключателя соединен с источником сигнала, а выход — с нагрузкой, введены дифференциальный усилитель и избирательный фильтр коммутационных помех, причем неинвертирующий вход дифференциального усилителя подключен к общей шине, а аналоговый вход переключателя соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя и через конденсатор подавления коммутационных помех и избирательный фильтр коммутационных помех — с выходом дифференциального усилителя.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства коммутации е
Устройство содержит источник 1 низкочастотного . сигнала, нагрузку 2, переключатель 3, . дифференциальнвьй усилитель 4, избирательный фильтр 5 коммутационных помех и конденсатор 6 подавления коммутационных помех. Выход переключателя 3 соединен с нагрузкой 2, а аналоговый вход — с источником низкочастотного сигнала 1 и с инвертнрующим входом дифференциального усилителя 4. Неинвертирующий вход дифференциального усилителя 4 подключен к общей шине, а его выход соединен через избирательный фильтр
5 коммутационных помех и конденсатор
6 подавления коммутационных помех с его же инвертирующим входом.
Значительное увеличение точности передачи сигнала может быть получено в случае коммутации с достаточно высокой частотой f источников слабых сигналов низкой частоты f с достаточно большими выходными сопротивлениями, благодаря повышению эффективности подавления коммутационных помех. Это повйшение обусловлено тем, что эквивалентное значение С к
114
Составйтель В.Мышляев
Редактор Л.Авраменко Техред М.Кузьма
Корректор В.Синицкая
Заказ 1б03/43 Тираж 872 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035,. Москва; Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óëòîðîä, ул.Проектная, 4
3 емкости С. конденсатора подавления коммутационных помех возрастает про-, порционально значению К коэффициента передачи цепи дифференциальный усилитель — избирательный фильтр (С а =К„ С) за счет эффекта Миллера.
Прй возникновении коммутационных помех, основные составлякицие KoTophlx. имеют значительно более высокие-час. тоты, чем сигнал (f ) Йс), и не ослабляются избирательным фильтром, значение К„достаточно велико и достигает нескольких десятков и даже сотен. Поэтому коммутационные помехи ослабляются примерно в Кл раз силь.нее, чем в случае подключения между аналоговым входом переключателя и .
8107 4 общей шиной конденсатора с емкостью
C . .На частоте Ес за счет действия избирательного фильтра и полезный сигнал передается на выход переключателя практически без всякого дополнительного ослабления.
Использование изобретения позво" лит существенно улучшить качество ряда радиоэлектронных медицинских
fO приборов,. связанных с измерением слабых низкочастотных сигналов, например измерителей биопотенциалов, так как результаты испытаний показывают, что точность передачи сигналов
f$..ó предлагаемого устройства выше по. .крайней мере в 10 раз, чем у обычных устройств коммутации.
