Аналоговый ключ

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве коммутатора переменных напряжений, например, в устройствах телефонии. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей аналогового ключа - достигается путем введения в аналоговый ключ дополнительной цепи 16, состоящей из последовательно включенных источника питания 17, резистора 18 и диода 19. Благодаря наличию источника питания 17 обеспечивается открытое состояние ключевых МДП-транзисторов 1 и 2 при малых напряжениях на входных шинах 10 и 11. В результате расширяется диапазон коммутируемых напряжений и диапазон коммутируемых нагрузок, в том числе низкоомных нагрузок, изменяемых во время работы, и обеспечивается работоспособность аналогового ключа при значительных сопротивлениях источника коммутируемого сигнала, т.е. расширяются его функциональные возможности. Аналоговый ключ содержит также третий МДП-транзистор 3, два стабилитрона 4 и 5, два диода 6 и 7 и два резистора 8 и 9. 1 ил.

союз соаетсних

СОЦИАЛИСТ1НЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„„1550 1

А2 (51)5 " 03 К 17/687

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,фь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРаТЕКИЯМ И ОТНР1 ПИЯМ

ПРИ ГККТ ССа

1 (61) 1406767 (21) 4299974/24-21 (22) 31 08 87 (46) 15.03.90. Бюл. Г" 10 (72) А.С.Корабельник, Н.О.Корабельник и В.В.Халтурин (53) 621.382 (088.8) (56) Патент Англии V 2162711, кл. И 03 K 17/687, 1979.

Авторское свидетельство СССР и 1406767, кл. H 03 K 17/687, 03.12.86. (54) АНАЛОГОВЫИ КЛОЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве коммутатора переменных напряжений, например, в устройствах телефонии ° Цель изобретения - расширение функциональных возможностей аналогового ключа — достигается пу2 тем введения в аналоговый ключ дополнительной цепи 16, состоящей из последовательно включенных источника

17 питания, резистора 18 и диода 19.

Благодаря наличию источника 17 питания обеспечивается открытое состояние ключевых МДП-транзисторов 1 и 2 при малых напряжениях на входных шинах 10 и 11. В результате расширяется диапазон коммутируемых напряжений и диапазон коммутируемых нагрузок, в том числе низкоомных нагрузок, изменяемых во время работы, и обеспечивается работоспособность аналогового ключа при значительных сопротивлениях источника коммутируемого сигнала, т.е. расширяются его функциональные возможности, Аналоговый ключ содержит также третий МДП-транзистор

3, два стабилитрона 4 и 5, два диода

6 и 7 и два резистора 8 и 9. 1 ил.

1550617

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве коммутатора переменных напряжений, например, в устройствах телефонии, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, заключающееся в расширении диапазона коммутируемых напряже-. ний, в том числе коммутации малых напряжений,, в широком диапазоне коммутируемых нагрузок и выходных сопротивлений источника сигнала путем введения в аналоговый ключ дополнитель5 ной цепи смещения, состоящей из источника питания, резистора и диода, включенного в прямом направлении, за счет чего при коммутации малых входных напряжений или при низком сопротивлении нагрузки обеспечивается открытое состояние соответствующего ключевого МДП транзистора аналогового ключа. !

На чертеже приведена принципиальная,схема предлагаемого айалогового ключа при использовании МДП-транзисторов с п-каналом.

Аналоговый ключ содержит три МДПтранзистора 1-3, два стабилитрона

4 и 5, два диода 6 и 7, два резистора 8 и 9, а также входные 10 и 11, выходные 12 и 13, управляющие 14 и

15 шины и цепь 16, состоящую из пос ледовательно соединенных источника

17 питания, резистора 18 и диода 19.

Входные шины 10 и 11 соединены в каждой из фаз с .катодами соответствующих диодов 6 и 7, анодами стабилитронов 4 и 5, истоками и подложками

МДП- транзисторов 1 и 2. Стоки первого 1 и второго 2 МДП-транзисторов подключены к выходным шинам 12 и 13.

Катоды стабилитронов 4 и 5 соединены с затворами соответственно первого

1 и второго 2 МДП-транзисторов и соответственно через первый 8 и второй

9 резисторы объединены и подключены к стоку третьего МДП-транзистора 3, исток и подложка которого подключены к общей точке первого б и второго 7 диодов и к первой управляющей шине

14, а затвор которого соединен со второй управляющей шиной 15, Цепь 16 включена между общей точкой диодов

6 и 7 и общей точкой резисторов 8 и

9. Причем источник 17 питания и диод

19 включены в направлении отпирания первого 1 или второго 2 МДП-транзисторов.

Аналоговый ключ работает следующим образом.

На входные шины 10 и 12 подается двухполярное напряжение, например на шину 10 поступает положительный потенциал. Первый МДП-транзистор 1 при этом работает как диод, открытый в прямом направлении.

В закрытом состоянии устройства на вторую управляющую шину 15 относительно первой управляющей шины 14 подается напряжение больше, чем пороговое напряжение третьего МДП-транзистора 3, в результате чего он ол пирается. Сопротивление этого МДП-транзистора в открытом состоянии выбирается иного меньше, чем величина сопротивления резисторов 8 и 9 ° Поэтому даже с учетом падения напряжения на диоде 7 величина напряжения затвор - исток второго МДП-транзистора

2 будет мала (меньше порогового напряжения) и транзистор 2 будет заперт.

Благодаря диодам б и 7 закрытое состояние одного из МДП-транзисторов 1 или 2 обеспечивается при открытом

МДП-транзисторе 3 при любой полярности и любой величине коммутируемого .напряжения на входных шинах 10 и

11. При этом закрытое состояние соответствующего МДП-транзистора 1 или 2 обеспечивается наименьшим из потенI циалов на входных шинах устройства.

Резистор 18 ограничивает ток в цепи

16. В открытом состоянии устройства третий МДП-транзистор 3 закрыт, для чего для транзистора с индуцированным каналом управляющие шины 14 и 15 могут быть закорочены.

Если величина коммутируемого напряжения больше, чем напряжение изолированного источника 17 питания цепи 16, то открывается первый стабилит.рон 4, а диод 19 цепи 16 закрывается.

Потенциал первой входной шины 10 при этом передается через резисторы 8 и

9 на затвор второго МДП-транзистора

2 и открывает его. Через нагрузку, подключенную между выходными шинами

12 и 13, при этом протекает ток нагрузки.

Если величина коммутируемого напряжения,меньше, чем напряжение источника 17, стабилитрон 4 закрывается, а диод 19 цепи 16 открывается и отпирающий потенциал источника 17 и

155061 редается на затвор МДП-транзистора 2 и открывает его. Таким образом, устройство обеспечивает коммутацию и малых входных сигналов, меньших чем

5 пороговое напряжение МДП-транзисторов, благодаря чему расширяется диапазон коммутируемых напряжений. При этом предлагаемое устройство обеспечивает расширение функциональных воз- 10 можностей и с точки зрения величины коммутируемых нагрузок и параметров источников коммутируемых сигналов.

Так, например, если величина сопротивления нагрузки мала или сравнима с величиной сопротивления источника входного сигнала, образуется делитель напряжения, в результате чего напряжение на входной шине 10 может быть недостаточно для отпирания МДП-транзистора 2 или для обеспечения малого сопротивления этого транзистора. Поэтому величина напряжения источника

17 цепи 16 выбирается таким образом, чтобы обеспечить достаточно полное открывание ключевых МДП-транзисторов

1 и 2 при самом неблагоприятном сочетании величин сопротивлений нагрузки и источника коммутируемого напряже7

6 ния. Устройство при этом приближается по свойствам к аналоговому ключу тока и может быть использовано для коммутации в цепях с высоким выходным сопротивлением источника сигнала и при ниэкоомной нагрузке. Такие условия возникают в цепях с .переменной нагрузкой, например в устройствах телефонии, где величина сопротивления нагрузки зависит от режима выбора абонента ° Стабилитроны 4 и 5 дополнительно обеспечивают защиту затворов МДП-транзисторов.

Формула изобретения

Аналоговый ключ по авт. св.

1406767, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введена цепь, состоящая из последо- вательно соединенных источника питания, резистора и диода, которая включена параллельно цепи третьего МДПтранзистора, причем источник питания и диод введенной цепи включены в направлении отпирания первого или второго МДП-транзисторов устройства.

Составитель В.Лементуев

Техред М,Дидык Корректор С.Шевкун

Редактор Т.Парфенова

Заказ 278 Тираж 667 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