Многоканальный коммутатор Советский патент 1986 года по МПК H03K17/693 

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах и системах ав тематики, электросвязи, сбора н передачи данных, измерений и контроля.

Цель изобретения - расширение функ- циональных возможностей коммутатора за счет осуществления контроля временной последовательности и величин амплитуды управляющих сигналов выбора каналов и отключения каналов передачи от нагрузки при нарушении указанных параметроЕз сигналов. Цель достигается путем, введения в коммутатор дополнительных полевых транзисторов и устройства сравнения, которые обеспечивают включение каналов передачи только в заданном диапазоне допусков времен- ных и амплитудных параметров управляющих сигналов.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Коммутатор содержит полевой транзис1П

тор 1 п-типа, аналоговые ключи 2 в каждом канале, полевые транзисторы 3 р-типа и диод 4 в каждом аналоговом ключе, первый 5 и второй б пороговые элементы, первый 7 и второй 8 варикапы типа диодов, первый 9, второй 10, тре- тий 11, четвертый 12 резисторы, согласующий полевой транзистор 13 р-типа, дополнительные полевой транзистор 14 р-типа и резистор 15 в каждом канале.

Истоки полевых транзисторов 3 объединены и соединены с истоком полевого тран- зистора , сток которого является выходом коммутатора 16. Стоки полевых транзисторов 3 подключены к аналоговым входам 17 соответствующих каналов, а управляющие входы 18 каналов подключены к аноду диода 4 аналогового ключа 2 того же канала, катод которого соединен с затвором полевого транзистора 3. Дополнительные полевой транзистор 14 и резистор 15 соединены последовательно, а свободные выводы дополнительных резисторов 15 объе- динены и подключены к неинвертирующему входу первого 5 и инвертирующему входу второго 6 пороговых элементов и через первый резистор - к отрицательному полюсу источника 19 питания, к которому подключены также соединенные последова- тельно друг с другом второй 10, третий 11, четвертый 12 резисторы и согласующий полевой транзистор 3, исток и затвор которого подключены к общей шине 20. Затворы дополнительных полевых транзисторов 14, истоки которых подключены к общей шине 20, соединены с управляющим входом 18 того же канала. Точки соединения второго 10 и третьего И, третьего 11 и четвертого 12 резисторов подключены соответственно к инвертирующему входу первого 5 и неинвертирующему вхо- ду второго 6 пороговых элементов, выходы которых объединены через варикапы 7 и 8,

причем аноды соединенных варикапов подключены к затвору полевого транзистора 1 п-типа. а катоды - к выходам пороговых элементов 5 и 6.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на управляющие входы 18 всех каналов поданы положительные потенциалы, которые через открытый диод 4 подаются на затворы транзисторов 3, которые запираются. Одновременно закрыты и полевые транзисторы 14 и потенциал неинвертирующего входа первого порогового элемента 5 более отрицательный, чем потенциал его инвертирующего входа, поскольку через второй, третий, четвертый резисторы и согласующий полевой транзистор 13 протекает постоянный ток смещения. Таким образом, на выходе первого порогового элемента 5 формируется отрицательный потенциал, хоторьш через диод-варикап 7 подается на затвор полевого транзистора . п-типа и закрывает его. Выход второго порогового элемента 6 при этом изолирован по постоянному току сме- ш,енным в обратном направлении варика- noiM 8. Таким образом, сигналы с ана- л-оговых входов Г/ каналов не поступают на ко.ммутатора 16 благодаря закрытым транзисторам 1 и 3 в канале передачи.

При подаче на управляющий вход 18 какого-либо канала потенциала низкого уровня соответствующий полевой транзистор 14 отпирается, а диод 4 запирается и потенциал затвора полевого транзистора 3 приобретает значение, равное потенциалу его источника. Полевой транзистор 3 уланиого ка- }|ала открывается. Благодаря наличию открытого полевого транзистора 14 падение напряжения на первом резисторе 9 больше, чем на втором резисторе 10. но меньше, чем суммарное падение напряжений на втором 10 и третьем П резистср.ах- Поэтому состояние зт-арого порог осогэ элемента 6 не изменяется., а первый пороговый элемент 5 переключает и Е .ыраба1ЫБает на сзоем выходе положительный импульс напряжения, который благодаря ег .костксй составляющей проводимости варикапа 7 передается на затвор полеЕюго транзистора 1 п-типа и от- крывас;т его. В результате входной сигнал с яналогозого входа 7 выбранного канала через открытые полевые транзисто)ы 1 и 3 передаете на выход коммутатора 16.

При недостаточной величине а1лилитуды упггавляющего сигнала,, подавае,мого на уп- равлкю ций вход 18, полевые транзисторы 3 и 14 могут быть открыты, но благодаря иовьииенному сопротивлению транзистора 4 падение напряжен.ия на первом резисторе 9 недостаточно для переключения первого порогового элемента 5 и полевой транзистор 1 останется в закрытом состоянии. Таким образом, осуществляется блокирование канала передачи коммутатора при недопус

ТИМОМ отклонении величины амплитуды управляющих сигналов выбора каналов.

При нарушении временной последовательности выбора каналов и одновременной подаче управляющих сигналов на управляющие входы 18 нескольких каналов также происходит блокировка канала передачи коммутатора путем запирания полевого транзистора 1. При этом одновременно открываются несколько дополнительных полевых транзисторов 14 и падение напряжения на первом резисторе 9 становится больше, чем суммарное падение напряжения на втором 10 и третьем II резисторах. В результате второй пороговый элемент б переключается и переходит состояние, когда на его выходе отрицательный потенциал, который через открытый диод-варикап 8 подается на затвор полевого транзистора 1 п-типа и закрывает его. Положительный импульс напряжения при одновременном переключении первого порогового элемента 5 гасится на низком выходном сопротивлении второго порогового элемента 6 и варикапа 8, поскольку первый варикап 7 смешен в обратном направлении, а второй варикап 8 - в прямом. Аналоговые сигналы с входов 17 при этом не проходят на выход коммутатора 16.

Формула изобретения

Многоканальный коммутатор, содержа- щий полевой транзистор п-типа и в каждом канале аналоговый ключ, состоящий из полевого транзистора р-типа и диода, истоки полевых транзисторов аналоговых ключей объединены и соединены с истоком поле

0

5 5

0

вого транзистора п-тнпа, сток которого является выходом коммутатора, а стоки полевых транзисторов аналоговых ключей являются аналоговыми входами соответствующих каналов, управляющий вход каждого канала подключен к аноду диода соответствующего аналогового ключа, катод которого соединен с затвором полевого транзистора того же аналогового ключа, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в коммутатор введены два пороговых элемента, два варикапа, четыре резистора, согласующий полевой транзистор р-типа и, кроме того, в каждый канал коммутатора введены дополнительный полевой транзистор р-типа и дополнительный резистор, которые соединены последовательно, свободные выводы дополнительных резисторов объединены и подключены к неинвертирующему входу первого и инвертирующему входу второго пороговых элементов и через первый резистор - к отрицательному полюсу источника питания, к которому подключены последовательно соединенные второй, третий, четвертый резисторы и согласующий нолевой транзистор р-типа, исток и затвор которого подключены к общей шине, затворы дополнительных полевых транзисторов р-типа, истоки которых соединены с общей шиной, подключены к управляющим входам тех же каналов, точки соединения второго и третьего, третьего и четвертого резисторов подключены соответственно к инвертирующему входу первого и неинвертирующему входу второго пороговых элементов, выходы которых объединены через варикапы, аноды которых подключены к затвору полевого транзистора п-типа.

Изобретение относится к электронной коммутационной технике, может быть использовано в устройствах и системах автоматики, электросвязи, измерений и контроля. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей коммутатора. Для этого в устройство, содержащее полеаой транзистор 1 п-типа, аналоговые ключи 2 в каждом канале, полевые транзисторы 3 р-типа и диод 4 в каждом аналоговом ключе, введены пороговые элементы 5 и 6, варикапы 7 и 8 типа диодов, резисторы 9-12, согласующий полевой транзистор 13 р-типа, дополнительные полевой транзистор 14 р-типа и резистор 15 в каждом канале. Осуществление контроля временной последовательности и величин амплитуды управляющих сигналов выбора каналов и отключение каналов передачи от нагрузки при на- рущении указанных параметров сигналов поз воляют достигнуть цель изобретения. Введение в коммутатор полевых транзисторов и устройства сравнения обеспечивают включение каналов передачи только в заданном диапазоне допусков временных и амплитудных параметров управляющих сигналов. На чертеже указаны выход 16 коммутатора, аналоговые входы 17 каналов, управляющие входы 18 каналов, общая шина 20 устройства, источник питания 19.1 ил. Ш (Л « to 4 О5