Устройство для коммутации аналоговых сигналов Советский патент 1984 года по МПК H03K17/687 

Иэсбретеине отнссится к электронной технике, а более конкретно - к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например, в коммутаторах телеинформационных систем, Известно устройство для коммутации аналоговых сигналов, содержащее два управляелвлх ключевых элемента, усилитель постоянного тока, сумматор и резисторы, последовательно coe линейные резистор и первый управляемый ключевой элемент включены между выходом сумматора, первый вход которого соединен с входной шиной устрой ства, и входом усилителя постоянноJTO тока, выход которого подключен к {выходной шине устройства 11. Недостатками такого устройства яв ляются сложность конструкции и В1ЛСОкий уровень нелинейных искажений колвдутируемого сигнала. Наиболее близким к изобретению является устройство для колвлутации аналоговых сигналов, содержащее два управляе1«ш Х ключевых элемент.а,. дифференциальньШ усилитель и два резистора, выход первого управляемого ключевого элемента соединен с инвертирукнцим входом дифференциального усилителя Г23. Недостатком известного устройства является высокий уровень нелинейных искажений коммутируемого си.гнала. Цель изобретения - уменьшение нелинейНЕЛх искажений коммутируемого сигнала,,. «у Цель достигается тем, что в устро ство для коммутации аналоговых сигна лов, содержащее два управляе1УШ х ключевых элемента, дифференциальный уси литель и два резистора,- выход первог управлжзмого ключевого элемента соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, введен трети управляемый ключевой элемент, вход и Выход первого управляемого ключевого элемента соединены соответственно с входной и с выходной шинами устройст ва, а управляющий вход первого управ ляемого ключевого элемента подключен к выходу дифференциального усилите- , ля, первый и второй резисторы соединены последовательно и включены межд входной шиной устройства и общей шиной, между точной соединения резисто ров и неинвертирукнцим входом дифференциального усилителя включен второ управляемый ключевой элемент, третий управляемый ключевой элемент включен между неинвертирующим входом дифференциального усилителя и шиной источ ника смещения, управляющие входы вто рого и третьего управляемых ключевых элементов соединены с шинами управления устройства. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство для коммутации аналоговых сигналов содержит первый, второй и третий управляемые ключевые элементы 1-3, дифференциальный усилитель 4, резисторы 5 и 6. Вход и выход первого управляемого ключевого элемента 1 подключены соответственно к входной 7 и к выходной 8 шинам устройства. Третий управляемый ключевой элемент 3 включен между неинвертируюшим входом дифференциального усилителя 4 и шиной 9 источника смещения « Управляющие входы второго 2 и третьего 3 управляег йЛх ключевых элементов соединены с управляющими шинами 10 и 11 устройства. На чертеже показано также сопротивление нагрузки 12, подключенное к выходной шине 8 устройства.. В качестве управляемых к пючевых элементов 1 - 3 в устройстве коммутации аналоговых сигналов использованы МДП-транзисторы, Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на управляющую шину 11 подается напряжение, отпирающее третий управляемый ключевой элемент 3, а на управляющую шину 10 подается напряжение, запирающее второй управляемый ключевой элемент 2. При этом на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 4 поступает напряжение с шины 9 источника смещения, и первый управляемый ключевой элемент 1 запирается выходнЕэМ напряжением дифференциального усилителя 4. Коммутируемый сигнал не проходит с входной 7 на выходную 8 шину устройства. ..я перевода устройства для коммутации аналоговых сигналов в открытое состояние на управляющие шины 10 и11 подаются сигналы, отпирающие второй управляемый ключевой элемент 2 и запирающие третий управляемый ключевой элемент 3. При этом на неинвертУ1ру ощий вход дифференциального усилителя 4 поступает напряжение со средней точки резисгивного делителя, образованного резисторами 5 и 6. Первый управляемый ключевой элемент 1 отпирается и коммутируемый сигнал проходит с входной шины 7 на выходную шину 8 устройства. В этом случае входным напряжением для дифференциального усилителя 4 является напряжение, поступающее с диагонали моста образованного резисторами 5 и 6, сопротивлением нагрузки 12 и сопротивлением первого управляемого ключевого элемента 1 в открытом состоянии. Выходное напряжение дифференциального усилителя4 определяет сопротивление первого управляемого ключевогоэлемента 1, и мост, при изменении в определенных пределах

коммутируемохО напряжения, подаваемого на входную шину 7, автоматически поддерживается в сбалансированком состоянии, таком, что R5/R6 R1/R12, где R5 и R6 - сопротивлений резисторов 5 и 6; R1 - сопротивление первого управляемого ключевого элемента 1 в открытом состоянии; R12 - сопротивление нагрузки. Таким образом, сопротивление открытого nespaoro управляемого ключевого элемента 1 поддерживается постоянньм..

Положительным эффектом предлагаемого технического решения является уменьшение нелинейных искажений коммутируемого сигнала, что обусловлено постоянством сопротивления первого управляемого ключевого элемента, включенного в коммутируемую цепь, при изменении уровня входного сигнала. Роль регулирующего элемен- . та, обеспечивающего постоянное значение сопротивления первого управляемого ключевого элемента 1, выпол|1яет дифференциальный усилитель 4, Ьходы которого подключены к диагонали самобалансирующегося моста, образованного резисторами, сопротивлением нагрузки и сопротивлением открытого первого управляемого ключево1 о элемента.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащее два управляемых ключевых элемента, .дифференциальный усилитель и два резистора, выход первого управляемого ключевого элемента соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, отличающеес я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений коммутируемого сигнала, в него введен третий управляемый ключевой элемент, вход и выход первого управляемого ключевого элемента соединены соответственно с входной и с выходной шинами устройства, a управляющий вход первого управляемого ключевого элемента подключен к выходу дифференциального усилителя, первый и второй резисторы соединены последовательно и включены между входной шиной устройства и общей шиной, между точкой соединения резисторов и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен второй управляемой ключевой элемент, третий управляемый (Л ключевой элемент включен между неинвертирующим входом дифференциального усилителя и шиной источника смещения, управляющие входы второго и третьего управляемых ключевых элемен- тов соединены с шинами управления устройства. о 3d ел