Способ коммутации элементов широкополосного сигнала и устройство для его реализации

 

Изобретение относится к технике передачи и коммутации сигналов, имеющих широкий спектр. В устройстве коммутации элементов широкополосных сигналов со снабженной усилительными схемами 5 матрицей связи 1 на полевых транзисторах предусмотрены элементы связи с относительно высоким сопротивлением пропускания; усилительные схемы 5 содержат инвертор 6 техники КМОП и удерживающий блок 8, а также переключатель 7 с относительно низким сопротивлением пропускания, через который в течение предварительной фазы периода времени коммутации двоичных разрядов ведущая от элемента связи к входу инвертора 6 линия перезаряжается до соответствующего порогу срабатывания инвертора потенциала, чтобы исходя из этого в течение последующей окончательной фазы произвести перезаряд до потенциала, соответствующего переключенному двоичному разряду. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретения относятся к технике передачи и коммутации сигналов, имеющих широкий спектр.

Известны устройства коммутации широкополосных сигналов, содержащие, как и предложенное устройство, матрицу связи, точки коммутации которой выполнены на полевых транзисторах, а выходные линии соединены с входами усилительных схем (см. DE, патент 3604651, кл H 04 Q 3/52, 1986).

Однако известные устройства в связи с особенностями их функционирования и схемным построением не обеспечивают оптимизировать мощность потерь и время переключения.

Технический эффект изобретений - повышение пропускной способности.

На фиг.1 приведена общая структурная электрическая схема устройства коммутации элементов широкополосного сигнала; на фиг.2 и 3 приведены электрические схемы усилительной схемы.

Устройство на фиг.1 содержит матрицу связи 1, точки коммутации 2, входные 3 и выходные 4 линии соответственно и усилительные схемы 5.

Усилительные схемы на фиг.2 и 3 содержат К-МОП инвертор 6, переключатель на полевом транзисторе 7, удерживающий блок 8 и генератор эталонного напряжения.

Устройство коммутации элементов широкополосного сигнала функционирует следующим образом.

При поступлении на входы матрицы связи 1 сигналов период проключения каждого элемента сигнала делят на предварительную и окончательную фазы и во время предварительной фазы перезаряжают выходную линию 4 матрицы 1 до потенциала порога коммутации.

Во время окончательной фазы производят проключение сигнала на выходную линию 4.

Данные операции производятся посредством усилительных схем 5.

Формирование фаз осуществляется приложением соответствующего тактового сигнала к переключателю на полевом транзисторе 7, так что он в предварительной фазе является проводящим, а в окончательной фазе заперт. В окончательной фазе достаточен небольшой перезаряд выходной линии 4 матрицы проключенным сигналом, чтобы этот сигнал появился также на выходе К-МОП-инвертора 6, откуда он, наконец, принимается удерживающим блоком 8.

Формула изобретения

1. Способ коммутации элементов широкополосного сигнала через матрицу связи на полевых транзисторах, заключающийся в подаче сигналов на входы матрицы, проключении и выводе проключенных сигналов на выходную усилительную схему, отличающийся тем, что период времени проключения каждого элемента сигнала разделяют на предварительную и окончательную фазы тактовым сигналом, во время предварительной фазы перезаряжают выходную линию матрицы до потенциала порога коммутации, а во время окончательной фазы производят проключение сигнала на выходную линию, при этом значение сигнала на выходной линии определяют по результатам сравнения его потенциала с потенциалом порога коммутации.

2. Устройство коммутации элементов широкополосного сигнала, содержащее матрицу связи, точки коммутации которой выполнены на полевых транзисторах, а выходные линии соединены с входами соответствующих усилительных схем, отличающееся тем, что сопротивление точек коммутации больше, чем внутреннее сопротивление входной линии, а усилительные схемы содержат К-МОП инвертор, переключатель на полевом транзисторе, управляющий электрод которого является тактовым входом усилительной схемы, и соединены с первым входом удерживающего блока, второй вход которого соединен с выходом К-МОП инвертора, при этом первый главный электрод переключателя на полевом транзисторе соединен с входом К-МОП инвертора, а второй главный электрод переключателя на полевом транзисторе соединен с точкой потенциала перезаряда.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что второй главный электрод переключателя на полевом транзисторе подключен к выходу К-МОП инвертора.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что второй главный электрод переключателя на полевом транзисторе подключен к выходу генератора эталонного напряжения.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что содержит один или несколько генераторов эталонного напряжения.

6. Устройство по пп.4 и 5, отличающееся тем, что генератор эталонного напряжения выполнен в виде К-МОП инвертора с обратной связью.

7. Устройство по пп.1 6, отличающееся тем, что удерживающий блок выполнен в виде D-триггера, тактовый вход которого соединен с тактовым входом усилительной схемы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3