Многоканальный коммутатор

 

Изобретение относится к электронной коммутационной технике. Может быть использовано в измерительных и радиотелевизионных системах для многоканальной коммутации высокочастотных аналоговых сигналов. Цель изобретения, - повышение быстродействия. Коммутатор содержит источник 12 опорного напряжения, суммирующий транзистор 11, в каждом канале 1 передачи два транзистора 2 и 3, два выравнивающих резистора 4 и 5, транзистор 6 токового ключа, двухполюсник 7. В коммутатор введены неинвертирующий усилитель 14, в каждый канал передачи - коллекторный резистор 9, диод 10 и генератор 8 тока. На чертеже также показаны клеммы 15 и 16 источника питания, выходная шина 18 устройства , общая шина 20, входные и управляющие шины 17 и 19 каналов передачи. Введение новых элементов с новыми взаимосвязями позволяет устранить проникновение высокочастотного аналогового сигнала через входную емкость на выход коммутатора, а также обеспечивается малая величина входной паразитной емкости аналоговых входов каналов и шунтирование сигнала в закрытом состоянии канала. 1 ил. (Л оо х ю ог со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 Н 03 К 17 56 17 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3998034/24-21 (22) 02.01.86 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (72) А. М. Архипов, В. П. Войтенко, В. Г. Лазаренко и В. К. Липницкий (53) 621.382 (088.8) (56) Заявка Японии № 52-47985, кл. Н 03 К 17/60, опублик. 1977.

Авторское свидетельство СССР № 978345, кл. Н 03 К 17/60, 06.01.82. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к электронной коммутационной технике. Может быть использовано в измерительных и радиотелевизионных системах для многоканальной ком мутации высокочастотных аналоговых сигналов. Цель изобретения — повышение быстродействия. Коммутатор содержит исÄÄSUÄÄ 1319269 точник 12 опорного напряжения, суммирующий транзистор 11, в каждом канале 1 передачи два транзистора 2 и 3, два выравнивающих резистора 4 и 5, транзистор 6 токового ключа, двухполюсник 7. В коммутатор введены неинвертирующий усилитель 14, в каждый канал передачи — коллекторный резистор 9, диод 10 и генератор 8 тока.

На чертеже также показаны клеммы 15 и 16 источника питания, выходная шина 18 устройства, общая шина 20, входные и управляющие шины 17 и 19 каналов передачи.

Введение новых элементов с новыми взаимосвязями позволяет устранить проникновение высокочастотного аналогового сигнала через входную емкость на выход коммутатора, а также обеспечивается малая величина входной паразитной емкости аналоговых вхо дов каналов и шунтирование сигнала в закрытом состоянии канала. 1 ил.

13

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в измерительных и радиотелевизионных системах для многоканальной коммутации высокочастотных аналоговых сигналов.

Цель изобретения — повышение быстроде йст ви я.

На чертеже приведена принципиальная схема многоканального коммутатора с использованием транзисторов п-типа.

Коммутатор содержит в каждом канале 1 передачи первый 2 и второй 3 транзисторы, первый 4 и второй 5 выравнивающие резисторы, транзистор 6 токового ключа, двухполюсник, например резистор 7, генератор 8 тока, коллекторный резистор 9 и диод 10.

Коммутатор содержит также суммирующий транзистор 11, источник 12 опорного напряжения, нагрузочный резистор 13 и неинвертирующий усилитель 14.

Эмиттеры первого 2 и второго 3 транзисторов, составляющих согласованную дифференциальную пару, подключены через первый 4 и второй 5 выравнивающие резисторы соответственно к первому выводу генератора 8 тока, к которому подключен также эмиттер транзистора 6 токового ключа. Коллекторы первого транзистора 2 и транзистора 6 токового ключа подключены непосредственно, а коллектор второго транзистора 3 — через коллекторный резистор 9 к первой клемме 15 источника питания, вторая клемма 16 которого подключена к вторым выводам генераторов 8 тока всех каналов передачи.

Базы первых транзисторов каналов передачи подключены к входным шинам 17 каналов, а базы каждого второго транзистора через двухполюсник (резистор) 7 соответствующего канала 1 передачи подключены к выходу неинвертирующего усилителя 14 и к выходной шине 18 коммутатора. Базы транзисторов 6 токовых ключей подключены к управляющей шине 19 соответствующего канала 1 передачи.

Коллекторы вторых транзисторов 3 каналов передачи через соответствующие диоды 10 подключены к эмиттеру суммирующего транзистора 11, база которого через источник 12 опорного напряжения подключена к общей шине 20, а коллектор соединен с входом неинвертирующего выходного усилителя 14 и через нагрузочный резистор 13 соединен с первой клеммой 15 источника питания.

В качестве неинвертирующего выходного усилителя 14 может быть использован операционный усилитель с потенциальными входами, который по цепям питания включен между первой и второй клеммами источника питания, на которые поданы разнополярные относительно общей шины напряжения.

19269

Коммутатор работает следующим образом.

Во включенном состоянии может находиться только один канал передачи. Остальные каналы передачи при этом отключены благодаря наличию на их управляющих шинах 19 сигналов с высоким потенциалом, превышающим максимальное значение коммутируемых аналоговых сигналов на входных шинах 17 каналов 1 передачи. В отключенном канале 1 передачи ток генератора 8 тока замыкается через открытый транзистор 6 токового ключа, а первый 2 и второй 3 транзисторы при этом закрыты. Через коллекторный резистор 9 к коллектору второго транзистора 3 и катоду диода 10 оказывается приложенным напряжение питания с первой клеммы 15 источника питания. Анод диода 10 при этом находится под более низким потенциалом эмиттера открытого суммирующего транзистора 11.

Таким образом, диод 10 не проводит ток и соответствующий канал передачи отключен от нагрузки, подключаемой к выходной шине

18 коммутатора.

Включенное состояние канала передачи осуществляется подачей на управляющую шину 19 сигнала низкого уровня, не превышающего минимальное значение аналогового сигнала на входной шине 17. При этом транзистор 6 токового ключа закрыт, первый 2 и второй 3 транзисторы работают в усилительном режиме. Ток генератора 8 тока является суммой токов эмиттеров первого 2 и второго 3 транзисторов. Ток коллектора второго транзистора 3 без учета тока через коллекторный резистор 9 и базового тока сум. мирующего транзистора 11 протекает через нагрузочный резистор 13, суммирующий транзистор 11 и открытый диод 10. Коллекторный резистор 9 выбирается таким, чтобы в него ответвлялась незначительная часть тока коллектора второго транзистора 3.

Включенный канал 1 передачи является неинвертирующим усилителем с глубокой отрицательной обратной связью. Коэффициент передачи этого усилителя есть величина, обратная коэффициенту передачи цепи обратной связи, состоящей из двухполюсника 7. В качестве двухполюсника может быть использован также делитель напряжения.

Выравнивающие резисторы 4 и 5 снижают влияние разброса параметров транзисторов 2 и 3 на остаточные напряжения смещения ком мутатора.

Суммирующий транзистор 11 совместно с источником 12 опорного напряжения и нагрузочным резистором 13 образует каскад по схеме с общей базой. Благодаря тому, что выходы каналов передачи — аноды диодов 10 объединены на входе каскада с общей базой, имеющего малое входное сопротивление, значительно ослабляется шунтирующее действие суммарной емкости, состоящей из выходных и монтажных емкостей каналов 1 передачи, 1319269

Формула изобретения

Составитель В. Лементуев

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 2530/55 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 снижающее верхнюю границу амплитудночастотной характеристики коммутатора во включенном состоянии.

Для передачи аналоговых сигналов с входных шин 17 на выходную шину 18 коммутатора служат только токи коллекторов вторых транзисторов 3 каналов 1 передачи. Коллекторы первых же транзисторов 2 подключены только к первой клемме 15 источника питания. Благодаря этому устраняется основная причина снижения коэффициента затухания в выключенном состоянии на высоких частотах из-за проникновения аналогового сигнала с базы в цепь коллектора закрытого первого транзистора 2 через емкость, составляющую переход база — коллектор.

При отключении канала 1 передачи транзистор 6 токового ключа открывается и создает обратное смещение на переходах база— эмиттер транзисторов 2 и 3, которое умень шает емкость этих переходов. Кроме того, транзистор 6 токового ключа через малое выходное сопротивление замыкает точку соединения выравнивающих резисторов 4 и 5 на общую шину коммутатора. При этом проникновение аналогового сигнала через отключенный канал 1 передачи по цепи: переход база — эмиттер первого транзистора 2, выравнивающие резисторы 4 и 5, переходы база— эмиттер и база — коллектор второго транзистора 3 значительно ослабляется. Закрытый диод 10 дополнительно увеличивает коэффициент затухания.

Многоканальный коммутатор, содержащий источник опорного напряжения, суммирующий транзистор и нагрузочный резистор, а также в каждом канале передачи первый и второй транзисторы, первый и второй выравнивающие резисторы, транзистор токового ключа и двухполюсник, эмиттеры первого и второго транзисторов подключены соответственно к одному из выводов

5 первого и второго выравнивающих резисторов, вторые выводы которых объединены, базы первых транзисторов подключены к входным шинам каналов передачи, а базы вторых транзисторов через соответствующие двухполюсники соединены с выходной шиной коммутатора, базы транзисторов токовых ключей подключены к управляющим шинам соответствующих каналов передачи, один из выводов нагрузочного резистора подключен к первой клемме источника питания, отличаю15 бийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен неинвертирующий усилитель и в каждый канал передачи дополнительно введены коллекторный резистор, диод и генератор тока, общая точка первого и второго выравнивающих резисторов соединена с эмиттером транзистора токового ключа и с первым выводом генератора тока, второй вывод которого в каждом канале передачи подключен к второй клемме источника питания, коллекторы первого транзистора

25 и транзистора токового ключа подключены непосредственно, а коллектор второго транзистора через коллекторный резистор — к первой клемме источника питания, коллекторы вторых транзисторов в каждом канале передачи через соответствующие диоды подключены к эмиттеру суммирующего транзистора, база которого через источник опорного напряжения соединена с общей шиной коммутатора, а коллектор подключен к второму выводу нагрузочного резистора и к входу неинвертирующего усилителя, выход которого соединен с выходной шиной коммутатора, а выводы питания которого подключены к первой и второй клеммам источника питания.