Аналоговый ключ Советский патент 1983 года по МПК H03K17/687 

Изобретение относится к электронной технике, а бопее конкретно к эпектро ной коммутационной технике и может быть использовано, например, в качестве прецизионного коммутатора анапого&ЫХ сигналов в различных измерительных приборах, а также в информационHOi-измеритепьных и аналоговых вычисли тельных системах. Известен аналоговый ключ, содержащий МДП- ранзистор, повторитель нап ряжения и резисторы, затвор МДП-тран аистора, исток и сток которого соецинены с входной и выходной шинами соответственно, через последовательно соединенные стабилитрон и резистор подключен к выходу повторителя налряженияг вход которого соединен со стоком МДП-транзистора, затвор МДПтранзистора. подключен к выходной шкне блока управления l }. Недостаток данного устройства низкая точность передачи коммутируемого сигнала. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и схемной реализации является аналоговый ключ, содержащий МДП-транзистор, дифференциальный усилитель, транзистор, первый и второй резистивные делители напряжения и резисторы, сток и исток МДПтранзистора соединены сбответственно с входной и с выходной jiraHaMHj а затворэтого транзистора через первый резистор соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя И непосредственно Подключен к кол}1ект ру транзистора, эмиттер которого соединен с .общей шиной, а база через второй и третей резисторы соответстве но соединена с выходом дифференциадьнсяч) усяалитедя и с общей шиной, первый реаистивный делитель напряжения, средняя точка которого соединена с инвертирующим входом дифференциальнего усилителя, включен между входной и общей шинами, второй резистивный делитель напряжения, средняя точка-которого через четвертьШ резистор соединена с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, включен между ишной первого источника см&шения и общей шиной, затвор МДПтранзистора через пятый и шёстгой р&зиоторы соответственно соединен с шиной источника питания и управляющей шиной С2 3. К недостаткам известного устройсо -Ба следует отнести низкую точноста передачи коммутируемого сигнала и низкую надежность функционирования. Цель изобретения - повышение точности передачи коммутируемого сигна ла и повышение надежности функционирования. Указанная цель достигается тем, что в аналоговый ключ, содержащий МДП-транзистор, дифференциальный ус№литель, транзистор, первый и второй резистивные делители напряжения и резисторы, сток и исток МДИ-транзистора соединены соответственно с входной и выходной шинами, азатвор этого транзистора через первый резистор со&динен с неинвертирующим входом аиффе-t ренциального усилителя и непосредственно подключен к коллектору транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через второй и третий р&эисторы соответственно соединена с выходом дифференциального усилителя и с общей шиной, первый резистивный делите ль напряжения, средняя точка которого соединена с инвертирующим входом дифференциального усилителя, включен между входной шиной и обшей шиной, второйрезистивный делитель напряжения, средняя точка которого ч&рез четвертый резистор соединена с неинвертирующшуг входом дифференциалЕ ного усилителя, включен между шиной первого источника смещения и общей шиной, затвор МДГГ-транзистора через пятый и шестой резисторы соответственно соединен с шиной источника питания и с управляющей шиной, введены диод и седьмой и восьмой резисторы, седьмой резистор включен между неинвертирующим входом дифференциального усилителя и общей шиной, диод и восьмой резистор соединены последовательно и также включены между неинвертируюшим входом дифференциального усилителя и общей шиной, а подложка ДМП- , транзистора подключена к шине второго источника смешения На чертеже приведена принципиальная схема аналогового ключа. Устройство содержит МДП-транзйстор 1,. Д1фференциальный усилитель 2, транаио : тор 3, первый 4 ,и второй 5 резистина Hbie делители напряжения, первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9, тый 10, шестой 11, седьмой 12 и восъМОй 13 резисторы и диод- 14. Сток и исток МДП-транзистора 1 соединены соответственно с входной 15 и Выходной 16 шннамв, затвор .МДП-транзисто ра 1 через резисторы 11 и 10 соответственно пооклюяен к упрйвляющей шине 17 и к шине 18 источника , разисгивгп тй цепитепь 5 напряжения вкгаочен межцу общей шиной и шиной 19 первого источника смешения, затвор МДП-транзист ч а 1 соецинен с шиной 2 второго источника смешения. Аналоговый ключ функционирует сп& яуюшим образом.. В исхооном СОСТО51НИИ напряжение на управП511дшеЙ шине 17,попожитетзно, МДП-транзистор 1 заперт и коммут руемь1й сигнал с входной шины 15 на выхоцную шину 16 не поступает Когца напряжение на управляюшей шине 17 становится равным нулю, т6 МД,П-трайзистор 1 отпирается и коммутируемый сигнал прохоцит на выхоцрук тину 16. При отрицательном вхоциом сигнале диоц 14 заперт и- цифференциаяь ный усилитель 2 работает в режиме линейного суммирования напряжений, поетупаюших со срецних выводов рвзистивных делителей 4 и 5 напряжения. При этом напряжение между стоком н затвором МДП-резистора 1 прдцёржИр веется на неизменном уровне, что обео печивает постоянное сопротивление к нала МДП-транзйстора 1. В случае полонштельного Входного сигнала, п хягу- паюшего на входную дину 15, диод 14 отпщзается. Теперь напряжение на вьвходе дифференциального усилителя 2, одределяюшее разность потенциалов межпу стоком и затвором аистора 1, является более сложной. нелинейной функцией входного напряж ния, вследствие чего также происхогогг компенсация изменения сопротивления канала от1фыт{Я о МДП-транзистора 1« Положительным эффектом преолагае- мого технического решения является повыц1ение точности передачи коммути- сигнала и повьшение надежности функционирования аналогового ключа. Данный положительный эффект обусловлен введением в аналоговый ключ диода 14 и peiMCTOpoB 12 и 13, включеннъ1х описанным образом. Тдк как зависимость сопротивления канала открытого МДПнгранзистора от напряжения меио« цу стоком (истоком) и затвором нелинейная, то-введение диода 14 и резисторов 12 и 13 в цет обратной связи дифференциального усилителя 2 обеспечивает (за счет нелинейности характеристики диода) более полную ке 4пенсашпо зависимости сопротивления какала ОТ1ФЫТОГО МДП-транзистора 1 от вепичины входного сигнала. Увеличение ста дьности сопротивления канала МДГЦ транзист фа 1 в открытом состоянии ведет, в ксязечном счете, к увеличению ТОЧНОСТИ иерёдачи комм5 ируемого сигна Еще ошщм следствием предлага&мого технического решения является возможность непосредственного подключ&№я подложки МДП-трешзистора 1 к шине 20 втррого источника смещения. Устранение блока формирования напряжения пошюжки (присутствующего в известном устройстве) повышает надежность функционирования аналогового -ключа. .. ; :/. -

АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ, соцер. жаший МДП-1ранзистор, сшфференшапьный усипитепь, транзистор, дервый я второй резистивные цештепи напряжения и резисторы, сток и исток МДП-транзистора соесданены соответственно с входной к с выкоцной шинами, а затвор ЭТОГО; транзистора через первый резистор соединен с неинвертируюнйм вхоцсал цифференцийпьного усигаггепя и непосре ственно подключён к коллектору транзистбра эмиттер которого соешшен с общей шиной, а база через второй и третий резисторы соответственно соецинена с выходом цкфференциального усипитеяя и с общей шиной, первый резиСтив}Сый цепитепь напряжения, срецняя точка которого соепинена с внвертируюишм вхоцса«1 цйффередяиата,ного усипитеяя, включей между входной шиной и .общей шиной BTqp( резистивный целитель напряжения, средняя точка которого че« .рез резистор соецинена с неинв Л1фуЮ1щим вкодом дифференциального уояяитепя, включен межцу шинбй первого: источншса смешения, и общей ; .шиной ,затесф МДП«7ранзистора через Пятый и шестой резисторы соответственно соеййнен с 1ШНОЙ источника питания и с управля1рщей шиной, отличаю, щи и с я тем,1 что, с целью ПОВЫШ&кия точности передачи коммутируемого сигнала и повышения надежности функ цнонирсжавия, в него введены циод и седьмой я вооьмой резисторы, седьмой peOTtcTOp включен между неинв ртирукм шим вхоцом двфференциат1ного усилителя и общей ипдаой, диод и восьмой резистор соесшнены последовательно н также включены межицг неинвертируюшим вхоцом цифференциапьного усилителя и общей ШШ1С, а подложка Грайзистора подключшха к шине второго а исгочншса смешения. со