Электронный переключатель напряжений Советский патент 1983 года по МПК H03K17/00 

Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно в: электронной ком.1утационной технике, и может быть использовано, нц.при:мёр, для точной коглмутации электрических напряжений во входных цепях операционных усилителей, выполняющи функции масьлтабирования. или интегрирова 1ия.

Известен электронный Г1ереключате напряжений, содержащий управляемый ключевой элемент, усилитель постоянного тока, охваченный отрицательной обратной связью, и резисторы, управляемый ключевой элемент включен между выводо резистора и входо .ус1иштеля постоянного тока, свободный вывод резистора и выход yc шитeля постоянного тока соединены соответственно с входной и выходной шинаг-4и устройства Г1.

К недостаткам подобного устройст следует отнести нйзкую точность пердачи коммутируемого сигнала и сложность конструкции.

По технической сущности и схемно реализации наиболее, близким к предлагаемому является электронный переключатель напряхсений, содержащий усилитель постоянного тока, каждый канал электронного переключателя напряжений содержит управляемый ключевой элемент, включенный входной шиной канала и входом усилителя постоянного тока, управляющие входы управляемых ключевых элементов соединены с управляющими шина ми устройства С 2.

К недостаткам известного устройства следует отнести низкузЬ точность передачи коммутируемого С1 гнала, что обусловлено погрешностями усилителя постоянного тока смещением нуля, температурной нестабильностью и его НИЗКИМ быстродействием.

Цель изобретения - повышение точности передачи коммутируемого сиг пала.

Поставленная цель достигается тем, что в электронный переключс1тель напряжений, содерл ащий усилитель постоянного тока, каждый канал электронного переключателя напряжений содержит управляемый ключевой элемент, включенный между входной шиной канала и входом усилителя постоянного тока, управляющие входы управляемых ключевых элементов соединены с управляющиг/ и устройства, введен резистор, а в каждый канш электронного переключателя напряжений введен дополнительный управляемый ключевой элемент, включенный мелшу входной шиной канала и выходной шиной устройства, резйстор включен между выходом усилителя постоянного тока и выходной шиной устройства, управляющие вхо,1п,1

дополнительных управляем1-1х ключевых элементов, соединены с управля щими шинами устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема, иллюстрирующая пример конкретной реализации устройства в двухканальном варианте..

Электронный переключатель напряжений содерхсит усилитель 1 посто.янного тока, управляемые ключевые элементы 2 и 3 первого и второго каналов, дополнительные управляемые ключевые элементы 4 и 5 первого и второго каналов, резистор б. Дополнительный управляемый элемент 4 включен между входной шиной 7 каназла и выходной шиной 8 устройства, дополнительный управляемый ключевой элемент 5 включен между входной шиной 9 канала и выходной шиной 8 устройства у. управляющие входы управляемых ключевых элементов 2, 3 и дополнитель ных управляемых ключевых элементов 4 и 5 подключены к управляющим шинам 10 и 11 устройства.

Электронный переключатель напря,жений работает следующим образом.

В исходном состоянии управляемый ключевой элемент 2 и дополнитеный управляемый ключевой элемент 4 замкнуты, а управляемрлй ключевой элемент 3 и дополнительный управляемый ключевой элемент 5 разомкнуты. При этом входной сигнал с шины .7 через замкнутый дополнительный управляемый ключевой элемент 4 проходит на выходную ишну 8 устройства, а через замкнутый управляемый ключевой элемент 2 поступает на вход у,склителя 1 постоянного тока. Напряжение с выхода усилителя 1 постоянного тока через резистор б поступает на выходную шину 8 устройства. Сопротивление резистора 6 выбирается из условия R-& -( -2 , где R. (; - сопротивление резистора 6; Яц - сопротивление нагрузки, включаемой между выходной шиной 8 устройства и общей шиной, К - коэффициент усиления усилителя 1 постоянного тока, В эт случае в установившемся режиме ток в нагрузке равен току, протекающем через резистор б. Через дополнительный управляемый ключевой элемент 4 ток не протекает и его остаточное сопротивление не влияет на точность передачи ком1.-1утируемог сигнала.

При изменении управляющего сигн на управляющих шинах 10 и 11 устроства, управляемый ключевой элемент и дополнительный управляемый ключевой элемент 4 запираются, а управляемый ключевой элемент 3 и дополнительный управляемый ключевсзй элемент 5 отпираются. В этом случае н 3 1045 выходную шину 8 устройства проходит сигнал с входной шины 9. В предлагаемом устройстве, повышается точность передачи коммутируемого сигнала как в статическом, так и в динамическом режимах, что обусловлено введением в электронный переключатель напряжений дополнительных управляемых ключевых элементов 4, 5 и резистора б, включенных вышеописанным образом. ЗаЮ счет включения дополнительного управляемого ключевого элемента между входной шиной канала и выходной шиной устройства, процесс установле064ния напряжения на выходной шине определяется уже не медленными переходными процессами в цепях усилителя постоянного тока (как это име ет место в известном устройстве), а резко ускоряется за счет непосредственного протекания тока от входной шины к выходной через дополнительный управляемый ключевой элемент. Уменьшается также влияние смещения нуля на точность передачи коммутируемого сигнала за счет введения резистора 6 и шунтирующего действия открытого дополнительного управляемого ключевого элемента.

ЭЛЕКТРОНМЬШ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЙ, содержаций усилитель постоянного тока, каждый канал электронного переключателя напряжений содержит управляемый ключевой элемент, включенный мекду входной шиной канала и входол: усилителя постоянного тока, управляющие входы управляе.п-лх ключевых э:те:.ентов соединены с управля;ощ11.мн шинами устройства, о т л и ч а ю 01 и и с я тем, что, с целью пов1Л1:1ения точности передачи ком :утируег.-1ого сигнала, в него введен резистор, а в ка 1ддый канал sJieKTpoHHoro переключателя напряжений введен дополнительный управляемый к:почевой элемент, включенныз между входной ыиной канала и выходной шиной устройства, резис.: тор включен между выходом усшп-ггеля постоянного тока и выходной шиной устройства, управляющие входы S дополнительных управляемых ключе(Л вых элементов Ьоединены с управляющими иинами устройства. с: от оэ ОС оэ