Аналоговый ключ Советский патент 1983 года по МПК H03K17/74 

СО

4

00 Ьп Изобретение относится к технике аналого-цифрового преобразования -сиг налов и может быть использовано в аналоговых и гибридных вычислительных машинах, в частности при моделировании вентильных преобразователей Известны аналоговые ключи, содержащие диодный мрет и блок управления Передача аналогового сигнала такими электронными ключами, стоящими на входе операционного усилителя, например, в устройстве для моделирования вентильного преобразователя или- во времяимпульсных; множительных устройствах искажается па разитной емкостью монтажа, приведенной к входу операционного усилителя Известен также аналоговый ключ, содержащий диодный мост, к первой диагонали которого подключен выход Источника аналоговых сигналов и вход операционного усилителя, а к второй диагонали через разделительные диоды - первые выходы блоков управления и диодно-резисторный мост, одна диа гональ которого подключена параллель но второй диагонали диодного моста, а в.другую диагональ включен крнден cajop 2. .: Недостаток данного ключа заключа ется 3 следунмемг в интервале откры того состояния Диодного мостового ключа при его работе на операционный усилитель заряжается паразитная емкость монтажа, в момент перехода ключа в закрытое Состояние закрываются диоды основного моста, прерывая путь входного сигнала к операционному усилителю, начинается разряд емкости монтажа через высокое входное сопротивление операционного усилителя, в результате; формируется затянутый срез переключенного аналогового сигнала, внося погрешность в его передачу. При этом длительность среза переключаемого сигнала при моделировании в реальном времени становится соизмеримой с длительностью основного сигнала, что ограничивает также частотный диапазон работы электронного ключа. Цель изобретения - повьшение точности передачи аналогового сигнала и повышение быстродействия. Указанная цель достигается тем, что Б диодный аналоговый ключ, содержащий диодный мост, к первой диагонали которого подключены выход источника аналоговых сигналов и вход операционного усилителя, а .к второй диагонали через разделительные диоды - первые выходы блоков управления и диодно-резисторный мост, одна диагональ которого подключена параллель но второй диагонали диодного моста, а в другую диагональ включен конденсатор, введены дополнительные диоды, которые включены в плечи диодного моста, и две диодно-резисторые цепочки, которые включены между вторыми выходами блоков управления и точками соединения дополнительных диодов с диодами моста, которые соединены с входом операционного усилителя. На фиг, 1 представлена электрическая схема диодного аналогового моста/ на фиг, 2 - эпюры входного и выходного напряжений, где ZT и Т длительности среза переключаемого сигнала в прототипе и в предлагаемом устройстве.соответственно. Диодный аналоговый ключ содержит источник 1 аналогового сигнала, выполненный, например, на операционном усилителе,диодный мостна диодах 2-9, разделительные диоды 10 и 11, диодно-резисторный мост на диодах .12 и 13 и резисторах 14 и 15, конденсатор 16, блоки управления, выполненные на транзисторах 17-20, диодно-резисторые цепочки на дио-; дах 21 и 22 и резисторах 23 и 24, операционный усилитель 25 с входным резистором 26, В схеме устройства конденсатор 27 - емкость монтажа, приведенная к входу операционного усилителя 25, Блоки управления ключем по каждой полярности могут быть выполнены в виде двух последовательно соединенных инверторов, с выходов которых снимаются управляющие напряжения различных логических уровней. Устройство работает следующим образом. При отсутствии управля ощего сигнала Uvtip на блоках упраь ленкп транзисторы 17- и 19 закрыты, г транзисторы 18 и 20 открыты, диоды 2-7 закрыты, диоды 12, 10, 11, 13, 8, 9, 21 и 22 открыты. При этом конде«сатор 16 быстро заряжается через блоки управления и диоды 10, 12, 13, 1.1, Ключ разомкнут, При наличии управляквдего сигнала . на блоках управления транзисторы 17 и 19 открыты, а транзисторы 18 и 20 и диоды 10, 11, 21 и 22 закрыты, конденсатор 16 разряжается через элементы: резистор 14, диоды б, 8, 9, 7и резистор 15 и через элементы: резистор 14, диоды 4, 2, 3, 5 и резистор 15, Поскольку эти цепи состоят из идентичных элементов, их сопротивления одинаковы. При этом диоды 2-9 открыты. Ключ замкнут, На вход операционного усилителя 25 передается сигнал от источника 1, Конденсатор 27 заряжается, В момент переключения транзисторов 17 и 19 блоков управления в открытое, а транзисторов 18 и 20 в закрытое состояние, конденсатор 16 начинает разряжаться, и диоды 2-7 открываются, ключ замыкается (t;j .на фиг, 2), пропуская входной сигнал

с операционного усилителя 1 на операционный усилитель 25 Диоды 21 и 22 закрытыf конденсатор 27 заряжается,

В момент перехода транзисторов 17 и 19 в закрытое, а транзисторов 18 и 20 в открытое состояние (I на фиг. 2/ открываются разделительные диоды 10 и 11 и начинается заряд конденсатора 16, закрываются диоды 2-7 открываются диоды 21 и 22. Конденсатор 27 начинает разряжаться через элементы: диоды 9 и 22, резистор 24, транзистор 20 или через элементы: диоды .8 и 21, резивтор 23,

транзистор 18 в зависимости от полярности входного сигнала источника 1.

Благодаря малому сопротивлению этих контуров меньшему, чем входной цепи операционного усилителя 25, происходит форсированное формирование среза коммутирующего аналогового сигнала (t на фиг. 2).

Использование изобретения поэволит обеспечить повышение точности моделей вентильных преобразователей и времяимпульсных множительных устройств и расширить частотный дигшазрн их работы.

АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ, содержащий; циодный мост, к первой диагонали которого ; подключены выход источника аналрговых сигналов и вход операционного усилителя, а к второй диагонали через разделительные диода - первые выходы .блоков управления, и диоднорезисторный мост, одна диагональ котсч ого подключена параллельно.второй диагонгши диодного моста, а в другую диагональ включен конденсатор, о т л и ч а ю щ и и. с я тем, что, с целью повышения точности передачи аналогового сигнала и повышения быстродействияf в него введены дополнительные диоды, которые вклвкены в плечи диодного моста, и две диодно-резисторные цёп6чки кЬтЬ|рые включены между вторыми выходами блоков управления и точками соединения дополнительных диодов с диодами моста, которые соединены с входом операционного усилителя.

fffk

Vi itf

IS Hh

.

/ i