Переключатель аналоговых сигналов

 

Изобретение относится к области электронной коммутационной техники и может быть использовано в устройствах электронной коммутации аналоговых сигналов. Цель изобретения - повьппение точности передачи аналогового сигнала за счет стабилизации сопротивления ключевого элемента во всем диапазоне коммутируемых напряжений. Переключатель содержит КМДП инверторы 1 и 2, блок 3 смещения и КМДП ключ 4. Введение в блок 3 смещения повторителя 12 напряжения и подача аналогового сигнала с его выхода в диагональ мостовой схемы блока 3 смещения позволяют выходным сигналам операционных усилителей 13 и 14 отслеживать изменение напряжения питания и величину коммутируемого аналогового сигнала . В данном ключевом элементе обеспечивается постоянное сопротивление с точностью 2% при коммутации аналоговых сигналов во всем диапазоне, изменяющемся от нулевого потенциала до напряжения питания. 1 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (III (584 Н 0 К 17 687

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4125084/24-21 (22) 25.09.86 (46) .29.02.88. Бюл. М- 8 (72) К.В. Егоров, 3.М. Поварницына и В.Н. Богатырев (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1220124, кл. Н 03 К 17/687, 09.07.84.

Авторское свидетельство СССР

У 1246362, кл. Н 03 К 17/687, 16.11.85. (54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области электронной коммутационной техники и может быть использовано в устройствах электронной коммутации1аналоговых сигналов. Цель изобретения — повыщение точности передачи аналогового сигнала за счет стабилизации сопротивления ключевого элемента во всем диапазоне коммутируемых напряжений.

Переключатель содержит КИДП инверторы 1 и 2, блок 3 смещения и КИДП ключ

4. Введение в блок 3 смещения повторителя 12 напряжения и подача аналогового сигнала с его выхода в диагональ мостовой схемы блока 3 смещения позволяют выходным сигналам операционных усилителей 13 и 14 отслеживать изменение напряжения питания и величину коммутируемого аналогового сигнала. В данном ключевом элементе обеспечивается постоянное сопротивление с точностью 27 при коммутации аналоговых сигналов во всем диапазоне, изменяющемся от нулевого потенциала до напряжения питания. ) ил.

1378045 ны устройства подключены соответственно к входу и выходу КМДП ключа 4.

Блок смещения 3 включает в себя повторитель напряжения 12, первый

13 и второй 14 операционные усилители, дополнительный К1ЩП ключ 15 и семь резисторов 16-22. Первый 16 и второй 17 резисторы включены между инвертирующим входом и выходом соответственно первого 13 и второго 14 операционных усилителей. Третий 18 и четвертый 19 резисторы включены между разноименными входами соответственно первого 13 и второго 14 операционных усилителей. Дополнительный

КИДП ключ 15, пятый 20, шестой 21 и седьмой 22 резисторы составляют схему

50

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в устройствах электронной коммутации .аналоговых сигналов.

Целью изобретения является повышение точности передачи аналогового сигнала за счет стабилизации сопротивления коммутируемого КМДП ключа в открытом состоянии и компенсации изменения этого сопротивления при изменении как температуры и напряжения питания устройства, так и при изменении величины коммутируемого аналогового сигнала, 15

Цель достигается путем введения повторителя напряжения в блок смеще ния и подачи аналогового сигнала с выхода повторителя в диагональ мосто. вой схемы блока смещения, благодаря 20 чему выходные сигналы операционных усилителей блока смещения отслелжвают изменение напряжения питания и величину коммутируемого аналогового сигнала. 25

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Переключатель содержит 1 и второй

2 КМДП инверторы, блок смещения 3 и

КМДП ключ 4, состоящий иэ параллель- 30 но включенных ИДП транзистора р-типа

5 и МДП транзистора и-типа 6. КМДП инверторы 1 и 2 включены между шиной питания 7 и шиной смещения 8. Вход первого КМДП инвертора 1 соединен с управляющей шиной 9 устройства, а его выход соединен с входом второго КМДП инвертора 2 и с затвором МДП транзистора р-типа 5 КМДП ключа 4. Выход второго КИДП инвертора 2.прдключен к 40 затвору МДП транзистора и-типа 6

КМДП ключа 4, Входная 10 и выходная ll шимоста, первая диагональ которого включена между выходом повторителя напряжения 12 и общей шиной 23, а вторая диагональ включена между неинвертирующими входами операционных усилителей 13 и 14.

Дополнительный КИДП ключ 15 содержит параллельно включенные МДП транзисторы разного типа проводимости, причем затвор МДП транзистора р-типа и подложка МДП транзистора п-типа соединены с общей шиной 23, а затвор

МДП транзистора и-типа и подложка ИДП транзистора р-типа соединены с шиной питания 7. Объединенные токовые электроды МДП транзисторов являются выводами плеча схемы моста.

Повторитель напряжения 12 и операционные усилители 13 и 14 .включены между шиной питания 7 и дополнительной шиной питания 24, Нагрузка 25 включается между выходной шиной 11 устройства и общей шиной 23. Выход первого операционного усилителя 13 подключен к шине смещения 8, а выход второго операционного усилителя 14 соединен с подложкой МДП транзистора и-типа 6 ключа KNJW 4.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на управляющую шину 9 единичного сигнала КМДП ключ 4 открывается и аналоговый сигнал с входной шины 10 проходит на выходную шину 11 и в нагрузку 25. При этом входной аналоговый сигнал через повторитель напряжения 12 прикладывается также к первой диагонали схемы моста. При изменении величины коммутируемого напряжения модулируется величина сопротивлений КМДП ключа 4 и дополнительного КИДП ключа 15, который постоянно открыт и представляет собой активное сопротивление, которое в номинальном режиме (при балансировке) равно по величине сопротивлению пятого резистора 20. Величины сопротивлений шестого 21 и седьмого 22 резисторов равны между собой. Отношение сопротивлений пятого и седьмого резисторов, равное отношению сопротивлений дополнительного КМДП ключа 15 и шестого резистора 21, равно отношению эквивалентного сопротивления КИДП ключа 4 к величине сопротивления нагрузки 25.

С помощью указанных соотношений достигается идентичность изменения

1378045

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Заказ 890/55

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сопротивлений основного КМДП кпюча 4 и дополнительного КМДП ключа 15 при изменении величины входного аналогового сигнала.

Балансировка схемы моста производится при значении величины аналого— вого нацряжения, при котором эквивалентные сопротивления обоих КМДП ключей 4 и 15 имеют максимальные значе- 10 ния. При этом путем выбора величины сопротивлений достигается получение нулевых напряжений на выходах первого 13 и второго 14 операционных усилителей. 15

При изменении величины коммутируемого сигнала на входной шине 10 устройства сопротивление дополнительного

КМДП ключа 15 уменьшается, что вызывает разбаланс схемы моста и приводит 0 к появлению на выходе первого операционного усилителя 13 положительного потенциала, а на выходе второго 14 операционного усилителя — отрицательного потенциала. В результате на зат- 25 вор. МДП транзистора 5 р-типа КМДП ключа 4 поступает с выхода первого

КМДП инвертора 1 более высокое по отношению к общей шине напряжение, и сопротивление этого транзистора увеличивается. Подача более отрицательного напряжения с выхода второго операционного усилителя 14 на подложку

МДП транзистора 6 и-типа КМДП ключа

4 также приводит к увеличению сопротивления этого транзистора. В резуль35 тате суммарное сопротивление КМДП ключа 4 возрастает, что компенсирует его первоначальное уменьшение.

Изменение сопротивлений КМДП клю- 40 чей 4 и 15 происходит также эа счет изменения температуры и величины напряжения питания. В силу идентичности изменения величин эквивалентных сопротивлений КМДП ключей 4 и 15 ука 45 занным образом осуществляется также компенсация величины сопротивления

КМДП ключа 4 при изменении температуры или напряжения питания.

Стабилизация сопротивления ключа канала передачи в открытом состоянии, обеспечивает повышение точности передачи аналогового сигнала.

Формула изобретения

Переключатель аналоговых сигналов, содержащий первый и второй КМДП-инверторы, КМДП-ключ и блок смещения, включающий два операционных усилителя с первым и вторым резисторами соответственно в цепях отрицательной обратной связи, третий и четвертый резисторы, включенные между разноименными входами раЗных операционных усилителей, а также пятый, шестой, седьмой резисторы и дополнительный КМДПключ, которые включены между собой по схеме моста, причем выводы второй диагонали моста подключены к неинвертирующим входам операционных усилителей, выходы которых подключены соответственно к шине смещения и к подложке МДП-транзистора и-типа КМДПключа, затвор МДП-транзистора р-типа и подложка МДП-транзистора и-типа дополнительного КМДП-ключа, а также затвор МДП-транзистора и-типа и подложка МДП-транзистора р-типа того же

КМДП-ключа попарно объединены, разноименные токовые электроды этих транзисторов попарно соединены и являются выводами плеча схемы моста, КМДП-инверторы включены между шиной питания и шиной смещения, причем вход первого КМДП инвертора соединен с управляющей шиной устройства, а его выходс входом второго КМДП-инвертора и с затвором МДП-транзистора р-типа КМДПключа, подложка которого подключена к шине питания, выход второго КМДПинвертора соединен с затвором МДПтранзистора и-типа КМДП-ключа, входная и выходная шины устройства подключены соответственно к входу и выходу

КМДП-ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности передачи аналогового сигнала, в него введен повторитель напряжения, вход которого. подключен к входной шине устройства, а первая диагональ схемы моста включена между выходом повторителя напряжения и общей шиной устройства, затворы МДП-транзисторов п- и р-типа дополнительного КМДП-ключа подключены соответственно к шине питания и к общей шине устройства.