Аналоговый ключ Советский патент 1986 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в анализаторах амплитудного распределения импульсных сигналов.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности передачи аналоговых сигналов за счет уменьшения влияния управляющего сигнала.

На фиг. 1 представлена схема аналогового ключа; на ,фйг. 2 - диаграммы, иллюстрирующие подавление «пьедестала, создаваемого управляющим сигналом.

Аналоговый ключ содержит генератор 1 тока, дифференциальный усилитель 2, инвертор 3 и блок 4 сложения напряжений, причем выход генератора 1 тока соединен с токовым входом дифференциального усилителя 2, первый вход дифференциального усилителя 2 подключен к общей шине 5, а второй вход - к управляющей шине 6 и входу инвертора 3, выход которого соединен с первым входом блока 4 сложения напряжений, выход дифференциального усилителя 2 подключен к второму входу блока 4 сложения напряжений, выход которого соединен с выходной шиной 7, вход генератора 1 тока подключен к входной шине 8.

Генератор 1 тока содержит транзистор 9, эмиттер которого подключен к первому выводу резистора 10 и через резистор 11 к первой шине 12 источника питания и первому выводу резистора 13, второй вывод которого соединен с базой транзистора 9 и через блокировочный конденсатор 14 и резистор 15, которые включены параллельно, - с общей щиной 5, второй вывод резистора 10 и коллектор транзистора 9 подключены соответственно к входу и выходу генератора 1 тока.

Дифференциальный усилитель 2 содержит транзисторы 16 и 17, базы которых подключены соответственно к первому и второму входам дифференциального усилителя 2., токовый вход которого соединен с эмиттерами транзистрров 16 и 17, коллектор транзистора 16 по Дключен к выходу дифференциального усилителя 2 и через резистор 18 - к второй шине 19 источника питания и первому выходу резистора 20, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора 17.

Инвертор 3 содержит транзистор 21, база которого подключена к первому выводу резистора 22 и через диоды 23 и 24, которые соединены встречно-параллельно, - к общей шине 5, которая через конденсатор 25 и резистор 26, которые включены параллельно, соединены с эмиттером транзистора 21, коллектор которого через резистор 27 подключен к второй шине 19 источника питания и первому выводу резистора 28, второй вывод которого соединен с базой транзистора 21, второй вывод резистора 22 и кол

0

5

0

5

0

5

0

5

лектор транзистора 21 подключены соответственно к входу и выходу инвертора 3.

Блок 4 сложения напряжений содержит транзисторы 29 и 30, базы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока 4 сложения напряжений, выход которого подключен к коллекторам транзисторов 29 и 30 и через резистор 31 - к первой шине 12 источника питания, эмиттеры транзисторов 29 и 30 соединены соответственно через резисторы 32 и 33 с второй щиной 19 источника питания, а также через соответствующие конденсаторы 34 и 35 подключены к общей шине 5.

Для создания необходимого смещения транзисторов 29 и 30 их базы могут быть подключены соответственно через резисторы 36 и 37 к первой шине 12 источника питания.

Аналоговы:й ключ работает следующим образом.

В исходном состоянии транзистор 17 дифференциального усилителя 2 открыт, так как его база имеет более отрицательный потенциал, чем эмиттер за счет цепи смещения, состоящей из диодов 23 и 24 и резистора 28, а транзистор 16 закрыт и весь ток генератора 1 тока течет только через транзистор 17. Поэтому все изменения тока, протекающего через транзистор 9, не вызывают каких-либо изменений напряжений на резисторе 18, а действующий в цепи эмиттера транзистора 9 аналоговый сигнал не появляется на выходной шине 7. При отсутствии на входной шине В аналогового сигнала и при поступлении на управляющую шину 6 положительного сигнала транзистор 17 закрывается, а транзистор 16 открывается и на его коллекторе появляется положительный импульс - «пьедестал, амплитуда которого прямо пропорциональна величине сопротивления резистора 18 и току покоя транзистора 9. Однако этот импульс не появляется на резисторе 31, который является нагрузкой транзисторов 29 и 30, так как управляющий положительный сигнал, действующий на управляющей шине 6 одновременно поступает на базу транзистора 21 инвертора 3, коэффициент передачи которого равен общему коэффициенту передачи транзисторов 16 и 17. Этот инвертированный сигнал отрицательной полярности поступает на базу транзистора 29 одновременно с положительным импульсом, поступающим на базу транзистора 30 с коллектора транзистора 16. Таким образом, одновременное действие противоположных по фазе и равных по амплитуде импульсов на базах транзисторов 29 и 30 не вызывает изменения тока в нагрузочном резисторе 31 и тем самым подавляется «пьедестал управляющего сигнала, появившийся на коллекторе транзистора 16. Для уменьшения выбросов на фронтах «пьедестала в эмиттерах транзисторов 21, 29 и 30 могут быть установлены

соответственно корректирующие конденсаторы 25, 34 и 35, выравнивающие скорости нарастания переднего и заднего фронтов «пьедестала и «противопьедестала. При одновременном действии аналогового и управляющего сигналов на шинах 8 и 6 на выходной щине 7 выделяется неискаженный аналоговый сигнал за счет того, что изменение тока через транзистор 9 соответствует изменению напряжения аналогового сигнала на его эмиттере и поскольку общий коэффициент передачи по напряжению транзисторов 16, 17 и 30 равен единице.

Чувствительность и точность передачи аналоговых сигналов предлагаемого аналогового ключа выще, чем у известных аналоговых ключей за счет уменьшения влияния управляющего сигнала.

Формула изобретения

1. Аналоговый ключ, содержащий генератор тока и дифференциальный усилитель, причем выход генератора тока соединен с

токовым входом дифференциального усилителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и точности, введены инвертор и блок сложения напряжений, причем первый вход дифференциального усилителя подключен к общей шине, а второй вход - к управляющей щине и входу инвертора, выход которого соединен с первым входом блока сложения напряжений выход дифференциального усилителя подключен к

0 второму входу блока сложения напряжений, выход которого соединен с выходной щиной, вход генератора тока подключен к входной щине.

2. Ключ по п. 1, отличающийся тем, что блок сложения напряжений содержит два транзистора, базы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока сложения напряжений, коллекторы объединены и подключены к выходу блока сложения напряжений и через нагрузочный

резистор к первой щине источника питания, эмиттеры через соответствующие резисторы соединены с второй щиной источника питания.

5

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в анализаторах амплитудного распределения импульсных сигналов. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности передачи аналоговых сигналов (АС) за счет уменьшения влияния управляюшего сигнала (УС). Аналоговый ключ содержит генератор 1 тока, дифференциальный усилитель (ДУ) 2, обш,ую 6, выходную 7, входную 8 шины, транзистор 9, резисторы 10, 11, 13 и 15, шины источника питания 12 и 19. ДУ выполнен на транзисторах 16 и 17, резисторах 18 и 20. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены инвертор 3, выполненный на транзисторе 21, и блок сложения 4, выполненный на транзисторах 29 и 30. На чертеже также показаны диоды 23 и 24, конденсаторы 25, 34 и 35, резисторы 26, 2J, 28, 32, 33, 36 и 37. При одновременном действии АС и УС на шинах 8 и 6, на шине 7 выделяется неискаженный АС. При этом чувствительность и точность передачи АС выше, чем у известных аналоговых ключей за счет уменьшения влияния УС. 2 ил. (О -Епит. ю 4 сд О1

U8X.6 U8bix,2

ВЫХ.З Вых. 7

Составитель Д. Иванов

Редактор М. НедолуженкоТехред И. ВересКорректор И. Муска

Заказ 3613/55Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ГП П

t

фиг. 2