Аналоговый ключ

 

Изобретение предназначено для использования в устройствах коммутации в качестве быстродействующего реле. Цель изобретения - повышение быстродействия при коммутации высокоомных цепей. Устройство состоит из двух источников напряжения, управляемых током, протекающим через их выходы, которые являются одновременно выводами аналогового ключа. В цепи обратной связи операционных 1...3 усилителей, на основе которых построены управляемые источники напряжения, использованы ключи на полевых транзисторах 4 и 5. За счет использования обратной связи сопротивление ключей на полевых транзисторах 4 и 5 уменьшается на несколько порядков. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0709 А1 (19) (11) ()) 4 H 03 К 17/687, 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4240852/24-21 (22) 04.05.87 (46) 30.06.89. Бюл. Ф 24 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72) В.В.Денисенко (53) 621 ° 382 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1309298, кл. Н 03 К 17/687, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1438028, кл. Н 03 К 17/04, 1987. (54) АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ (57) Изобретение предназначено для использования в устройствах коммута2 ции в качестве быстродействующего реле. Цель изобретения — повышение быстродействия при коммутации высокоомных цепей. Устройство состоит из двух источников напряжения, управляемых током, протекающим через их выходы, которые являются одновременно выводами аналогового ключа. B цепи обратной связи операционных усилителей 1-3, на основе которых построены управляемые источники напряжения, использованы ключи на полевых транзисторах 4 и

5. За счет использования обратной связи сопротивление ключей на полевых транзисторах 4 и 5 уменьшается на несколько порядков. 1 ил. з 1490709 4

55

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах коммутации в качестве быстродействующего реле.

Цель изобретения — повышение быстродействия при коммутации высокоомных цепей ° Цель достигается путем введения в устройство второго и третьего операционных усилителей, включенных по балансной схеме, двух повторителей напряжения для развязки входной и выходной коммутируемых цепей и шести резисторов, благодаря чему обеспечивается глубокая обратная связь и с использованием низкоомных сопротивлений операционных усилителей достигается быстрое установление равновесия между токами и напряжениями коммутируемых цепей, т.е. повышается быстродействие устройства.

На чертеже приведена принципиальная схема аналогового ключа.

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 операционные усилители, первый 4 и второй 5 полевые трансзисторы, первый 6 и второй

7 повторители напряжения и шесть резисторов 8-13.

Первая коммутируемая клемма 14 соединена непосредственно с инвертирующим входом первого операционного усилителя 1 и через последовательно соединенные первый полевой транзистор 4 и первый резистор 8 с его выходом. Вторая коммутируемая клемма 15 аналогично соединена с инвертирующим входом второго операционного усилителя 2 и через последовательно соединенные второй полевой транзистор 5 и второй резистор 9 с выходом того же операционного усилителя.

Выходы первого 1 и второго 2 операционных усилителей соответственно через третий 10 и четвертый 11 резисторы подключены к инвертирующему входу третьего операционного усилителя, выход которого соединен с неинвертирующими выходами первого 1 и второго 2 операционных усилителей.

Затворы полевых транзисторов 4 и

5 подключены к управляющей клемме 16.

Точка соединения первого полевого транзистора 4 и первого резистора 8 через последовательно включенные первый повторитель 6 напряжения и пятый резистор 12 подключена к неинвертирующему входу третьего операционного усилителя 3, а точка соеди10

50 нения второго полевого транзистора

5 и второго резистора 9 подключена к тому же входу третьего операционного усилителя 3 через последовательно соединенные второй повторитель 7 напряжения и шестой резистор 13.

Аналоговый ключ работает следующим образом.

Источник сигнала и нагрузка подключаются к эквивалентным коммутируемым клеммам 14 и 15 устройства, которое, таким образом, работает как управляемое реле.

В закрытом состоянии аналогового ключа на управляющую клемму 16 подано напряжение, запирающее полевые транзисторы 4 и 5. Коммутируемые клеммы 14 и 15 при этом разомкнуты.

В открытом состоянии аналогового ключа полевые транзисторы 4 и 5 находятся в проводящем состоянии. Через эти полевые транзисторы, а также через первый 8 и второй 9 резисторы про протекают входной и выходной токи.

Падения напряжения на этих резисторах с помощью первого 6 и второго 7 повторителей напряжения и резисторов

10-13 подаются на входы третьего операционного усилителя 3, напряжение на выходе которого отслеживает разницу входных напряжений и токов.

Схема балансируется таким образом, чтобы значения сопротивлений первого

8 и второго 9 резисторов были равны.

Выбираются одинаковыми также величины сопротивлений третьего 10, четвертого 11, пятого 12 и шестого 13 ре1 зисторов °

При этом установление равновесия во включенном состоянии аналогового ключа наступает при равенстве соответственно входных и выходных токов и напряжений, подаваемых на коммутируемые клеммы 14 и 15.

Благодаря глубокой обратной связи взаимно соединенных с входа на выход операционных усилителей 1-3 и низким значениям их выходных сопротивлений обеспечивается быстрое переключение устройства даже при больших значениях сопротивления коммутируемых цепей.

Формул а изобретения

Аналоговый ключ, содержащий два полевых транзистора, стоки которых подключены к коммутируемым клеммам, а затворы - к управляющей клемме

Составитель В.Лементуев

Техред М.Дидык

Редактор А.Огар

Корректор С.Черни

Заказ 3760/57 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1 устройства, и первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первой коммутируемой клеммой, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения быстродействия при коммутации высокоомных цепей, введены второй и третий операционные усилители, два повторителя напряжения и шесть резисторов, причем вторая коммутируемая клемма подключена к инвертирующему входу второго операционного усилителя, а неинвертирующие входы первого и второго операционных усилителей подключены к выходу третьего операционного усилителя, исток первого полевого транзистора соединен с вхо490709 6 дом первого повторителя напряжения и через первый резистор с выходом первого операционного усилителя, а исток второго полевого транзистора

5 соединен с входом второго полевого транзистора и через второй резистор с выходом второго операционного усилителя, выходы первого и второго операционных усилителей соответственно через третий и четвертый резисторы подключены к инвертирующему входу третьего операционного усилителя, а выходы первого и второго повторителей напряжения через соответственно пятый и шестой резисторы соединены с неинвертирующим входом третьего операционного усилителя.