Коммутатор Советский патент 1986 года по МПК H03K17/567 H03K17/00 

t

Изобретение относится к HMiiyjibciioil коммутационной технике и может быть нсио.ль- зовано в устройствах обработки н не)е- дачи аналоговых сигналов.

Целью изобретения является унрощение устройства и новышение его надежности ну- тсм сокращения числа элементов и осуществления управления аналоговым и контрольным каналами коммутатора от одного и того же однополярного источника управляющего сигнала.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого коммутатора.

Коммутатор содержит операционный усилитель 1, первый 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5 транзисторы, трансформатор 6, первый 7, второй 8 и дополнительный 9 конденсаторы и девять резисторов 10-18.

Базы всех транзисторов объединены и подключены через первый резистор 10 к отрицательному полюсу источника питания 19, а через второй резистор 11 - к управляющей шине 20, коллекторы третьего 4 и четвертого 5 транзисторов соединены через третий резистор 12. Контрольный вход 21 коммутатора через последовательно включенные первый конденсатор 7 и четвертый резистор 13 подключен к коллектору третьего транзистора 4, а через девятый резистор 18 - к отрицательному полюсу источника питания 19, положительный полюс которого соединен с общей щиной 22. Эмиттеры всех транзисторов соединены с общей шиной 22, а коллекторы первог О 2 и второго 3 транзисторов подключены к одному из выводов вторичной обмотки трансформатора 6, второй вывод которой через последовательно включенные второй конденсатор 8 и пятый резистор 14 подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 1. неинвертирующий вход которого через шестой резистор 15 соединен с общей щи- пой 22.

Инвертирующий вход операционного усилителя 1 через седьмой резистор 16 соединен с выходом того же усилителя, а через последовательно включенные дополнительный конденсатор 9 и восьмой резистор 17 - с коллектором четвертого транзистора 5. Аналоговые входы 23 и 24 коммутатора подключены к выводам первичной обмотки трансформатора 6.

Трансформатор 6, транзисторы 2 и 3, конденсатор 8, резисторы 10,11 и 14 составляют аналоговый канал коммутатора, по которому с входов 23 и 24 передаются на вход усилителя 1 аналоговые высокочастотные сигна;1ы.

Транзисторы 4 и 5, корщенсаторы 7 и 9, резисторы 12,13,17 и 18 составляют конгроль- ный канал коммутатора, но которому с контрольного входа 21 на вход того же усилителя 1 могут нереданаться контрольные сиг- па.;1Ы, .1ер синхроимпульсы, или слу- жсбн1)1е команды. Управ.юние обоими капа

лами осуществляется в противофазе от одного и того же однополярного источника управляющего сигнала.

Коммутатор функционирует следующим образом.

В закрытом состоянии коммутатора на

управляющую щину 20 подан положительный сигнал не менее величины источника питания 19. Все транзисторы 2-5 р-п-р типа нри этом закрыты. Импульсы с контроль10 ного входа 21 через дифференцирующую цепочку ( конденсатор 7 - резисторы 13,12, 17 - конденсатор 9) подаются на вход операционного усилителя 1, где усиливаются. Аналоговые сигналы с входов 23-24 на вход усилителя не поступают, так как транзисторы

2 и 3 закрыты и их сопротивление значительно превьщ1ает суммарное сопротивление резисторов 14 и 15 и вторичной обмотки трансформатора 6. Таким образом, на выходе онерационного усилителя присутствуют толь20 ко .контрольные сигналы.

В режиме коммутации аналоговых сигналов на управляющую щину 20 подается потенциал обилей щины 22. На базах р-п-р транзисторов при этом формируется отрицательный потенциал и все транзисторы 2-5

25 открываются. Резисторы 10,11 и 18 предназначены для задания рабочей точки р-п-р транзисторов в режиме насыщения, чтобы их сопротивление в открытом состоянии было минимально. Этой же цели служат парные транзисторы. Так, импульсы с контрольного

0 входа 21 ослабляются сначала на третьем транзисторе 4, а затем дополнительно шунтируются на общую щину через четвертый транзистор 5. Нагрузочные резисторы 12 и 13 также служат для подавления контрольных синхроимпу.чьсов, которые в режиме коммутации аналоговых сигналов не должны проходить на вход операционного усилителя 1. Конденсаторы 7,8 и 9 служат для развязки входа онерационного усилителя 1 по постоянной составляющей от источника вход40 ных сигналов и источника 19 питания. Резисторы 14-17 определяют коэффициент усиления операционного усилителя 1 в обоих режимах работы.

Благодаря низкому сопротивлению открытых парных транзисторов 2 и 3 аналого45 вый входной сигнал с вторичной обмотки трансформатора 6, обеспечивающего гальваническую развязку источника аналоговых сигналов от коммутатора, полностью поступает на входы операционного усилителя 1, где усиливается, и инвертированны.м поступает на выход коммутатора.

Таким образом, предлагаемый ко.ммута- тор реализуется с меньшим числом эле.мен- тов, управляется дополнительным источником управляющего сигнала и в интервалах между коммутацией аналоговых сигналов поз1 о;1яет коммутировать контрольные или служебные сигналы, что повышает надеж- iU) устройства.

35

50

З:)

Формула изобретения

Коммутатор, содержащий операционный усилитель, четыре транзистора, трансформатор, девять резисторов и два конденсатора, базы первого и второго транзисторов под- ключены к первым выводам соответственно первого и второго резисторов, коллекторы третьего и четвертого транзисторов соединены через третий резистор, а первый конденсатор и четвертый резистор соединены последовательно, первый вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с первым выводом пятого резистора через второй конденсатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, базы всех транзисторов объединены, а вторые вы- воды первого, второго и пятого резисторов подключены соответственно к отрицательному полюсу источника питания, управляющей шине коммутатора и инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий

вход и выход которого подключены соответственно через шестой резистор к общей шине и через седьмой резистор к инвертирующему входу операционного усилителя, который соединен также через последовательно соединенные дополнительно введенный третий конденсатор и восьмой резистор с коллектором четвертого транзистора, а коллекторы первого и второго транзисторов объединены и подключены к второму выводу вторичной обмотки трансформатора, эмиттеры всех транзисторов подключены к общей шине, а свободный вывод четвертого резистора соединен с коллектором третьего транзистора и через девятый резистор с отрицательным полюсом источника питания, положительный полюс которого соединен с общей шиной, свободный вывод первого конденсатора подключен к контрольному входу коммутатора, аналоговые входы которого подключены к выводам первичной обмотки трансформатора.

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в устройствах обработки и передачи аналоговых сигналов. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности - достигается сокращением числа элементов и осуществлением управления аналоговы.м и контрольным каналами коммутатора от одного и того же однополярного источника управляющего сигнала. Устройство содержит операционный усилитель 1, транзисторы 2- 5, трансформатор 6, конденсаторы 7, 8 и 9, резисторы 10-18. Предложенный коммутатор реализуется с меньшим числом элементов по отношению к прототипу, управляется однополярным источником управляющего сигнала. В интервалах между коммутацией аналоговых сигналов позволяет коммутировать контрольные или служебные сигналы, что повьпиает надежность устройства. 1 ил. 23 t СО со сл со 22