Аналоговый ключ Советский патент 1987 года по МПК H03K17/687 

Изобретение относится к элекгронной коммутационной технике и может быть использовано, например, в качестве быстродейст- вуюн1.его электронного реле для коммута- НИИ аналоговых сигналов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет осуществления коммутации не только аналоговых напряжений, но и токов в обоих направлениях при одновременном устранении изолированного источника питания операционного усилителя путем введения второй цепи обратной связи операционного усилителя и включения в нее источника тока, управляемого напряжением, выполненного по схеме дифференциального усилителя тока.

На чертеже показана при нципиальная схема устройства.

Аналоговый ключ содержит операциоп- ный усилитель 1, первый 2 и второй 3 полевые транзисторы, выполненные, например, в виде МДП-транзисторов одного типа проводимости, резистор 4, управляемый источник 5 тока.

Затворы полевых транзисторов 2 и 3 соединены с управляющей тиной 6 устройства. Выход операционного усилите;1я 1 соединен непосредственно .с nepBijiM дифференциальным входом 7 управляемого источника 5 тОка, а через последовательно вклроченные первый полевой транзистор 2 и резистор 4 подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 1, второму дифференциальному входу 8 управляемого источника 5 тока и первой коммутирующей клемме 9 устройства. Выход И) управляемого источника 5 тока через второй полевой транзистор 3 подключен к неипвертп- рующе.му входу операционного усилителя 1 и к второй коммутирующей клемме 11 устройства.

Аналоговый ключ функционирует следую- nj,nM образом.

Во включенно.м состоянии на управляющую шину 6 подается напряжение, отпирающее полевые транзисторы 2 и 3. Благодаря наличию отрицательной обратной связи напряжения на первой 9 и второй 1 I ком.мутирующих клем.мах устройства с высокой точностью равщ между собой. Источник аналг)гового сигнала и нагрузка могут быть подключены как в не|)вой 9, так и во второй 1 1 коммутирующим клеммам устройства. Операционный усилите.чь 1 питается от источника напряжения, соединенного с оби1,ей тиной, OTHOCHTejnjHO которой вк.лючены также источники аналогового и управляющего сигналов и пагрузка. Ток операционного усилителя 1 создает на нервом полевом транзисторе 2 и резисторе 4 падение напряжепия, которое подается на дифференциальные входы 7 и 8 управ0

ляемого источника 5 тока, коэффициент передачи которого подбирают так, что его выходной ток равен выходному току операционного усилителя 1. При очень большом

входном сопротивлении операционного усилителя 1 и при равенстве этих токов соответственно будут равны токи, втекающие и вытекающие в первую 9 и вторую 11 ком- .мутир} ющие клеммы устройства соответственно. Таким образо.м, аналоговый ключ ведет себя во включенном состоянии как реле и может коммутировать как напряжение, так и ток.

В закрытом состоянии ключа на управляющую шину 6 устройства иодается сиг5 нал, закрывающий нолевые транзисторы 2 и 3. При этом разрывается цепь тока между первой 9 и второй 1 1 ком.мути- рующими клеммами устройства.

Для развязки по току управляемый ис- 0 точник 5 тока имеет на входе или на входах повторитель напряжения, например, на операционном усилителе с 100%-ной отрицательной обратной связью. Сам управляе- .мый источник 5 тока .может быть выпол- 5 нен по схеме дифференциального операционного усилителя с резистив-ными обратными связями.

Использование заземленного источника питания операционного усилителя 1 позволя- 0 Рт также упростить реализацию и применение устройства и обеспечивает работу аналогового ключа в качестве быстродей/ ствуюн.1его электронного реле.

35

Формула изобретения

1.Аналоговый ключ, содержащий операционный усилитель, два полевых транзистора и резистор, выход и инвертирующий вход операционного усилителя соединены между собой через последовательно включенные первый полевой транзистор и резистор, затворы полевых транзисторов объединены и подключены к управ, 1яющей 1пине устройства, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, в Fiero введен управляемый источник тока, первый дифференционный вход которого подключен к выходу операционного усилителя, второй - к инвертирующему входу операционного усилителя, которь Й coeziHHeH с первой ком.мутирующей клеммой устройства, а выход того же источника тока через второй полевой транзистор подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, который соединен с второй коммутирующей клеммой устройства.

2.Ключ по п. 1, отличаюш ийся тем, что полевые транзисторы выполнены в виде

МДП-транзисторов одного типа проводимое-зывающим повторителем напряжения на

ти.входе.

4. Ключ по п. 1, отличающийся тем, что,

3. Ключ по п. 1, отличающийся тем,с целью упрощения, операционный усилнтель

что управляемый источник тока выполнен по 5 подключен к заземленному источнику пита- схеме дифференциального усилителя с развя-ния.

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть ис- 1о,-1ьзовапо п качестве быстродействующего электронного реле для коммутации аналоговых сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Для этого в устройство введена вторая цепь обратной связи операционного усилителя и включен в нее управляемый источник 5 тока Устройство содержит операционный усилитель 1, два полевых транзистора 2 и 3, выполненных, например, в виде Л ДГ1-транзисто- ров одного типа проводимости, резистор 4. Затворы нолевых транзисторов 2 и 3 соединены с управляющей тиной 6 устройства, выход операционного уси.1ите.ля 1 соединен с первым дифференциальным входом 7 управляемого источника 5 тока, а через последовательно включенные нолевой транзистор 2 и резистор 4 - с вторым дифференциальным входом 8 управляемого источника 5 тока и коммутирующей клеммой 9, выход 10 управляемого источника 5 тока соединен с коммутирующей клеммой 11. Введение управляемого источника тока с новыми взаимосвязями позволяет осуществлять коммутацию не только аналоговых сигналов, но и токов в обоих направлениях при одновременном устранении изолированного источника питания операционного усилителя. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. S (Л 0 и ОО о со со 00