Многоканальный коммутатор Советский патент 1986 года по МПК H03K17/693 H03K17/687 

значены: 1.9- вход управления каждо- гр канала, 20, 21 - вход, выход первого КВДП-инвертора, 22, 23 - второго КЩП-инвертора, 24 - входная шина канала, 25 - выходная шина коммутатора, 29, 30 - выходы ОУ 11 и 10, 27 - положительные полюсы питания КМДП-инверторов 1,2; 26, 31 - клеммы питания устройства положительной

1246362

и отрицательной полярности. Цель достигается зА счет того, что схема смещения при измерении температуры вырабатывает сигналы, которые, воздействуя на элементы каналов коммутатора, компенсируют температурный дрейф пар аметров аналоговых ключей в каналах передачи. 1 ил.

1

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, электросвязи, в системах сбора и передачи информации.

Цель изобретения - осуществление температурной стабилизации сопротивления аналоговых ключей в каналах коммутатора при коммутации аналоговых сигналов. При введении в коммутатор устройства смещения, реализованного на мостовой резистивной схе- |ме и двух операционных усилителях, схема смещения при изменении температуры вырабатьгоает сигналы, которые, воздействуя на элементы каналов коммутатора, компенсируют температурный дрейф параметров аналоговьк ключей в каналах передачи.

На чертеже приведена принципиаль- ная схема многоканального коммутатора.

Коммутатор содержит в каждом канале первый 1 и второй 2 -КИДЛ-инвер- торы, аналоговый ключ 3 на МДП-тран- зисторах 4.h-типа и 5, р-типа и, кроме того, устройство 6 смещения, дополнительный аналоговый ключ 7 на ЬЩП-транзисторах 8 с -типа и 9 h-типа первый 10 и второй 11 операционные усилители, например, на ЩЦП-тран- зисторах, резисторы 12-18.

Вход 19 управления каждого канала соединен с входом 20 первого КВДП-инвертора 1 того же канала, выход 21 которого подключен к входу 22 второ- го КМДП-инвертора 2 к затвору МДП- транзистора 5 Р -типа аналогового ключа 3, выход 23 второго КМДП-инвертора соединен с затвором МДП-транзис- тора 4 п -типа аналогового ключа 3.

Входная шина 24 канала подключена к объединенным стоку и истоку соответ- -ственно МДП-транзисторов 5 р -типа и 4 h-типа аналогового ключа 3, а исток и сток соответственно тех жеВДП-тран- зисторов аналоговых ключей 3 всех каналов объединены и подключены к выходной шине 25 коммутатора. Подложки МДП-транзисторов 5 Р-типа всех аналоговых ключей подключены к клемме 26 питания устройства положительной полярности, к которой подключены также положительные полюсы 27 питания КМДП-инверторов 1 и 2 всех каналов.

Отрицательные полюсы 28 питания КМДП-инверторов 1 и 2 всех каналов подключены к выходу 29 второго операционного усилителя 11 устройства 6 смещения. Выход 30 первого операционного усилителя 10 соединен с подложками МДП-транзисторов 4ь -типа аналоговых ключей 3. Исток и сток соответственно МДП-транзисторов 8 Р - типа и 9и - типа дополнительного аналогового ключа 7 устройства смещения 6, затвор МДП-транзистора 8Р - типа и подложка КЦП-транзистора 9 h-типа того же ключа, а также первый вывод третьего резистора 14 устройства смещения 6 объединены и подключены к отрицательной клемме 31 источника питания устройства. Затвор и подложка соответственно ВДП-тран- зисторов 9 ь-типа и 8 Р -типа допол- нитепьного аналогового ключа 7 сое- .динены с объединенными между собой неинвертирукщим входом второго операционного усилителя 11, вторым выводом третьего 14 и первыми выводами четвертого 15 и пятого 16 резисторов устройства 6 смещения. Сток и исток соответственно МДП-транзисто- ров 8 Р-типа и 9 h-типа дополнительного аналогового ключа 7 соединены с неинвертирующим входом первого операционного усилителя 10 и первыми выводами первого 12 и второго 13 резисторов устройства 6 смещения. Вторые выводы второго 13 и пятого 16 резисторов подключены к клемме 26 питания устройства положительной полярности. Инвертирующий вход первого операционного усилителя 10 подключен к второму выводу четвертого резистора 15 и через шестой резистор 17 к выходу 30 того же операционного усилителя, а инвертирующий вход второго операционного усилителя 11 соединен с вторым выводом

10

15

чены по мостовой схеме, а в диаЬона- ли моста включены операционные уси- ители 10 и 11, ЩП-транзисторы 8 и9 дополнительного аналогового ключа 7 открыты и имеют эквивалентное суммарное сопротивление, равное сопротивлениям резисторов 13, 14 и 16. Такая балансировка моста осуществляется при наибольшей температуре работы устройства. При этом на обоих выходах 29 и 30 операционных усилителей 10 и 11 формируется нулевой потенциал, который подается яа отри- дательный полюс 28 питания КМДП-ин- верторов 1 и 2 и подложки МДГГ-тран- зисторов 4 h-типа аналоговых ключей 3.

При уменьшении температуры до рабочей сопротивление дополнитель-

первого резистора 12 и через седьмой кого аналогового клкзча 7 уменьшается.

резистор 18 с выходом 29 того же операционного усилителя 11.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на входы 19 управления каналов поданы нулевые сигналы. МДП-транзисторы 4 и 5 ана- логовых-ключей закрыты и аналоговые сигналы с входных шин 24 каналов не поступают на выход 25 коммутатора. При поступлении на вход 19 управлегш какого-либо канала положительного сигнала, равного потенциалу источника 26 питания положительной полярности, на выходе первого 1 и второго 2 ЩЦП-инверторов формируются сигналы соответственно низкого и высокого уровней, которые поступают на затворы МДП-транзисторов соответственно 5 Р -типа и 4 h-типа. МДП-транзисторы открываются, и входной сигна с шины 24 через сопротивление открытого аналогового ключа 3 поступает на выход 25 коммутатора.

Таким образом, последовательно может быть выбран любой канал коммутатора.

При увеличении температуры проводимость МДП-транзисторов уменьшается и сопротивление открытого аналого вого ключа увеличивается, что приводит к изменению передаточной характеристики коммутатора.

Для компенсации изменения сопротивления аналоговых ключей служит устройство 6 смещения. Дополнительный аналоговый ключ 7 и. второй 13, третий 14 и пятый 16 резисторы вклю

чены по мостовой схеме, а в диаЬона- ли моста включены операционные уси- ители 10 и 11, ЩП-транзисторы 8 и9 дополнительного аналогового ключа 7 открыты и имеют эквивалентное суммарное сопротивление, равное сопротивлениям резисторов 13, 14 и 16. Такая балансировка моста осуществляется при наибольшей температуре работы устройства. При этом на обоих выходах 29 и 30 операционных усилителей 10 и 11 формируется нулевой потенциал, который подается яа отри- дательный полюс 28 питания КМДП-ин- верторов 1 и 2 и подложки МДГГ-тран- зисторов 4 h-типа аналоговых ключей 3.

При уменьшении температуры до рабочей сопротивление дополнитель-

25

30

5

iO

0

5

5

ЧТО вызывает разбаланс мостовой схемы и приводит к появлению на выходе 30 первого операционного усилителя 10 отрицательного потенциала, а на выходе 29 второго операционного усилителя 11 - положительного потенциала. В результате подложка МДП- транзистора 4 и-типа аналогового ключа 3 смещается в обратном направлении, уменьшая проводимость ВДП- транзнстора н -типа.

Подача более положительного напряжения на отрицательный полюс 28 питания КМДП-инверторов 1 и 2 вызывает уменьшение величины низкого уровня напряжения на выходе первого Щ1П- инвертора 1, которое подается на затвор ВДП-транзистора 5 Р -типа аналогового ключа 3. В результате проводимость этого транзистора также уменьшается.

Уменьшение проводимости транзисторов аналогового ключа 3 за счет напряжений, подаваемых с выходов операционных усилителей 10 и 11, компенсирует увеличение проводимости этих трайзисторов за счет уменьшения температуры. В результате сопротивление аналогового ключа в открытом состоянии может быть стабилизировано.

Формула изобретения

Многоканальный коммзтатор, содержащий в каждом канале два КВДП-ин- вертора и аналоговый ключ, состоящий из ЩП-транзистора п -типа и МДП-тран- зистораР -типа, затвор которого сое

динен с объединенными между собой выходом первогои входом второгоКЩП- ийверторов, вход первого КМДП-инвер- тора соединен с входом управления соответствующего канала, выход второго ЩЦП-инвертора соединен с затвором МДП-транзистора ь -типа аналого вого клича, пололонтельный полюс питания КМДП-инверторов и подложка ЩП- транзистора Р -типа аналогового ключа соединены с клеммой питания устройства положительной полярности, сток и исток соответственно МДП-тран зисторов р - и h-типа аналогового ключа объединены и подключены к входной шине соответствующего канала, а исток и сток соответственно тех же МДП-транзисторов аналоговых ключей всех каналов объединены и подключены к вьпсоДйой шине коммутатора,, отличающийся тем, что, с целью температурной стабилизации сопротивлений аналоговых ключей в откры том состоянии, в коммутатор введено устройство смещения, содержащее до- полнительный аналоговый ключ, состоящий из двух МДП-транзисторов р - и h-типа, два операционных усилителя с отрицательной обратной связью и семь резисторов, сток и исток соответственно МДП-транзисторов Р - и п-типа дополнительного аналогового ключа соединены с неинвертирующим входом первого операционного усилителя и Первыми выводами первого и в,то- рого резисторов, исток и сток соот- .ветственйо МДП-транзисторов р- я

Редактор В.Петраш

Составитель В.Лементуев

Техред Л.рлейник Корректор И. Эрдейи

Заказ 4021/55 Тираж 816 .. . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений - открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

h-типа дополнительного аналогового ключа соединены с объединенными между собой затвором МДП-транзистора Р-типа и подложкой МДП-транзистора h-типа дополнительного аналогового ключа, первым вьшодом третьего резистора и с клеммой питания устройства отрицательной полярности, затвор и подложка соответственно 1-ЩП-тран- зисторов 1-1 и р -типа дополнительного аналогового ключа соединены с объединенными между собой неинвертирующим входом второго операционного усилителя, вторым вьюодом третьего резистора и первыми вьшодами четвертого и пятого резисторов, вторые вьюоды второго и пятого резисторов подключены к клемме питания устройства положительной полярности, инвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к второму выводу четвертого резистора и к первому вьюоду шестого резистора, второй вьгоод которого соединен с подложками МДП-транзисторов п-типа аналоговых ключей каналов коммутатора и с выходом первого операционного усилителя, инвертирукнций вход операционного усилителя соединен с вторым выводом первого резистора и с первым вьшодом caflibMoro резистора, второй вьшод которогъ подключен к отрицательным полюсам питания первого и второго КМДП-инверторов каналов коммутатора и к выходу второго операционного усилителя.

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, электросвязи, в системах 27 сбора и передачи информации. Целью изобретения является осуществление температурной стабилизации сопротивления аналоговых ключей в каналах коммутатора при коммутации аналоговых сигналов. Для этого в устройство, содержащее в каждом канале КМДП-ин- верторы 1,2, аналоговый ключ 3 на ВДП-транзисторах и-типа 4 ир-типа 5, введено устройстйо смещения 6. Уст- , ройство 6 содержит дополнительный аналоговый ключ, состоящий из двух ЩП-транзисторов: 8 Р-типа и 9 н-типа, операционные усилители (ОУ) 10, 11 с отрицательной обратной связью, резисторы . На чертеже также обо(Л с to 4 О СО О)