Аналоговый ключ на полевых транзисторах Советский патент 1988 года по МПК H03K17/687 

Изобретение относится к .ъс ной технике и может быть использовано в устройствах коммутации систем автоматики и передачи данных.

Цель изобретения - повышение точности передачи ключа за счет компенсации коммутационных помех и исключения влияния зависимости сопротивления открытого ключа от величины коммутируемого сигнала.

Цель достигается путем введения в устройство двух пар полевых транзисторов соответственно р- и п-типов которые совместно с полевыми транзисторами канала передачи ключа образуют симметричный дополняющий -последовательно - параллельный ключевой элемент, а также путем выполнения Д-диода в виде пары последовательно соединенных полевых транзисторов разного типа проводимости, общая точка которых соединена с общей точкой параллельных плеч ключевого элемента. При этом, обеспечивается постоянное напряжение смещения затворов полевых транзисторов канала передачи ключевого элемента и противофазное подавление коммутационных помех, чем и достигается повышение точности коммутации.

На чертеже приведена принципиальная схема аналогового ключа при использований полевых транзисторов с р-п переходом.

Устройство содерясит первые полевые транзисторы 1 и 2 соответственно п- и р-типа, вторые полевые транзисторы 3 и 4 соответственно р- и п-ти- па, третьи полевые транзисторы 5 и 6 также р- и п-типа, первый 7 и второй 8 А-транзисторы, Д-диод 9, выполненный на двух последовательно соединенных полевых транзисторах 10 и 11 разного типа проводимости. Истоки зтих транзисторов соединены и образуют среднюю точку Л-диода, а затвор и сток разноименных полевых транзисторов Л-диода попарно образуют первый и второй электроды А-диода 9.

Цервые токовые электроды первых 1 и 2 и вторых 3 и 4 полевых транзисторов подключены соответственно к входной 12 и выходной 13 шинам, вторые токовые электроды первых полевых транзисторов .1 и 2 объединены и подключены к истоку третьего полевого транзистора 5 р-типа, а вторые токовые электроды вторых полевых транзисторов 3 и 4 объединены и подключены

и

o

5

0

5

0

5

0

5

0

5

к истоку третьего полевого транзистора 6 п-типа. Стоки третьих полевых транзисторов 5 и 6 соединены со средней точкой А-диода 9.

Первый Д-транзистор 7 включен между первой управляющей шиной 14 и первым электродом /1-диода 9, к которому подключены также затворы полевых транзисторов р-типа. Второй л- транзистор 8 -включен между второй управляющей шиной 15 и вторым электродом Л-диода 9, к которому подключены также затворы полевых транзисторов п-типа. Управляющие электроды Л-транзисторов 7 и 8 соединены соответственно с шинами 16 и 17 источников питания.

Устройство работает следующим образом.

В закрытом состоянии клзоча на первую управляющую шину14 подан положительный сигнал, а на вторую управляющую шину 15 - отрицательный. При этом, первая 16 и вторая 17 шины источников питания подключены соответственно к положительному и отрицательному полюсам источников питания..

А -Транзисторы 7 и 8 при этом открыты, а Д-диод 9 закрыт. На затворы полевых транзисторов 1-6 поступают запирающие напряжения, и аналоговый сигнал с входной шины 12 не поступает на выходную шину 13.

При подаче на управляющие шины 14 и 15 сигналов противоположной полярности оба И-транзистора 7 и 8 закрыты, а /1-диод 9 открыт. На затворы полевых транзисторов 1-6 поступают сигналы, которые переводят их в проводящее состояние, и аналоговые сигналы с входной шины. 12 поступают на выходную шину 13. Аналоговый ключ открыт.

Открытые полевые транзисторы 5 и 6 обеспечивают соединение затворов этих транзисторов с их истоками. Благодаря этому, напряжение затвор- исток этих транзисторов постоянно, и сопротивление ключа не зависит от величины коммутируемого аналогового сигнала.

Полевые транзисторы 4 и 5 образуют дополняющий параллельный канал передачи аналогового сигнала, благодаря чему также повьшгается линейность сопротивления ключа в открытом состоянии, и увеличивается точность передачи.

Управляющие сигналы поступают на первую 14 и вторую 15 управляющие шины в против.офазе. Поэтому коммутационные помехи, вызываемые сигналами управления, благодаря наличию паразитных емкостей затвор-исток и затвор-исток полевых транзисторов 1-6, компенсируются, и на выходной шине 13 снижается величина помех, и повышается точность коммутации.

Формула изобретения

Аналоговый ключ на полевых транзисторах по авт. св. № 1208601, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности передачи ключа, в него введены второй и третий полевые транзисторы п-типа, второй и третий полевые транзисторы р-типа, а Л-диод выполнен на двух последовательно соединенных полевых транзисторах разного типа проводимости, истоки которых соединены и образуют среднюю точку / -диода, а затвор и

0

5 0 5

исток разноименных полевых транзисторов попарно образуют первый и второй электроды Д-диода, первый токо- вый электрод второго полевого транзистора р-типа соединен с входной шиной, а первый токовый электрод второго полевого транзистора п-типа соединен с выходной шиной, вторые токовые электроды этих полевых транзисторов объединены и соединены с истоком третьего полевого транзистора п-типа, сток которого соединен с истоком, третьего полевого транзистора р-типа и подключен к средней точке А-диода, исток третьего полевого транзистора соединен с точкой объединения токовых электродов первых полевых транзисторов соответственно р- и п-типа, затворы второго и третьего полевьдх транзисторов р-типа подключены к первому электроду Л-диода, а затворы второго и третьего полевых транзисторов п-типа подключены к второму электроду Д-диода.

Изобретение может быть использовано в устройствах коммутации систем автоматики и передачи данных. Аналоговый ключ на полевых транзисторах содержит первые полевые транзисторы (ПТ) 1 и 2 п- и р-типа соответственно, вторые ПТ 3 и 4 р- и п-типа соответственно, третьи ПТ 5 и 6 р- и п-типа соответственно, транзисторы 7,8, Д-диод 9, входную и выходную шины (Ш) 12 и 13 соответственно, управляющие Ш 14,15 и Ш 16, 17 источников питания. Изобретение компенсирует коммутационные помехи и исключает влияние зависимости сопротивления открытого ключа от величины коммутируемого сигнала. 1 ил. (Л 00 sj 4 to tc 14)