Аналоговый ключ Советский патент 1989 года по МПК H03K17/687 

(21)4226596/24-21

(22)09.04.87

(46) 15.03.89. Бнш. №10

(71)Запорожский индустриальный институт

(72)А.В.Переверзев и М.В.Жихарев

(53)621.382 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 645272, кл. Н 03 К 17/60, 13.09.76.

Авторское свидетельство СССР № 1208601, кл. Н 03 К 17/687 02.07.84.

(54)АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ

(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах коммутации аналоговых сигналов. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается введением в устройство, содержащее два ключевых полевых транзистора 1 и 2 и лямбда-транзистор 3, полевого транзистора 4 и транзистора 5 дополнительного типа. Указанные транзисторы образуют схему истокового повторителя, который обеспечивает выключение ключевых полевых транзисторов. Во включенном состоянии аналсЗгового ключа полевой транзистор 4 закрывается, и через сопротивление открытого полевого транзистора 5 дополнительного типа происходит выравнивание потенциалов истоков и затворов ключевьк полевых транзисторов 1 и 2, которые открываются. Устройство содержит меньшее количество элементов и требует только одного источника питания и одного источника управляющего сигнала, чем обеспечивается упрощение устройства. 1 ил.

(Л,

Т

СВ

и

Од

а

Изобретение относится к импульсной технике и может бьтгЕ использовано в устройствах ко1 мута1щи ан;злоговьпс сигналов.

Цель изобретения упрощение устройства за счет уменьшения числа элементов и исключения дополнительных источаиков питания и управления путем введения в устройство полевых транзисторов дополнительного типа, которые образуют истоковый повторитель, управляющий выключением ключевых полевык транзисторов.

На чертеже приведена принципиаль- ная схема аналогового кхгюча.

Устройство содержит первый и второй -ключевые полевые транзисторы 1 и 2, лямбда-транзистор 3, полевой транзистор 4, того же типа проводимо с ти, что и ключевые полевые транзис- торы, полевой транзистор 5 дополнительного типа. Лямбда-транзистор 3 состоит из двух последовательно соединенных истоками полевых транзисто- ров 6 и 7 взаимно дополнительного типа, затвор.одного из которых является управлякнцим электродом, а сток соединен с затвором, другого полевого транзистора. -

Лямбда-транзистор 3, управлякядий электрод которого подключен к шине 8 управления,, включен между стоком полевого транзистора 5 дополнительного типа и объединенными затворами ключевых полевых транзисторов 1 и 2 с одной стороны, а Шиной 9 питания с другой. Затвор и исток полевого транзистора 5 дополнительного типа соединены с истоками ключевых полев транзисторов 1 и 2 и с истоком полевого транзистора 4, затвор и сток которого соединены соответственно с шиной 9 питания и с общей шиной 10 устройства. Стоки ключевых потгевых транзисторов 1 и 2 подключены к вхоной и выходной шинам 11 и 12 устройства.

При указанных на чертеже типах полевых транзисторов напряжение на шине 9 питания имеет отрицательную полярность относительно общей шины 1

Устройство работает следую5цим образом.

При подаче.на шину В управления сигнала отрицательной полярности лямбда-транзистор 3 открывается и через него, а также через введенные

транзисторы 4 и 5 протекает ток. Полевой транзистор 5 дополнительного типа при этом работает в режиме генератора тока и совместно с полевым транзистором 4 образует истоковый повторитель. Падение напряжения на генераторе тока приложено при этом между истоками и затворами ключевых полевых транзисторов 1 и 2, причем в направлении из запирания. Напряжение для надежного запирания этих транзисторов должно примерно в два раза превышать напряжение отсечки ключевых полевых транзисторов 1 и 2. При этом ключевые полевые транзисторы 1 и 2 закрыты, и коммутируемый сигнал с входной шины 11 не проходит на выходную шину 12.

При запирании лямбда-транзистора 3, что обеспечивается подачей нулевого сигнала или сигнала положительной полярности на управляющую шину 8р депь источьшка питания разрывается, и полевой транзистор 4 также за- крьгоается. Полевой транзистор 5 дополнительного типа при этом открыт и представляет собой небольшое сопротивление, через которое истоки ключевых полевых транзисторов -1 и 2 соединены с затворами. Таким образом, эти полевые транзисторы открыты, и коммутируемый сигнал проходит с входной шины 11 на выходнуюшину 12 Диапазон коммутируемых напряжений обусловлен максимальным допустимым напряжением полевого транзистора 4 и зависит от его напряжения отсечки и напряжения питания устройства.

Положительный эффект в устройстве обусловлен его упрощением за счет многофункционального использования введенных полевых транзисторов 4 и 5 В одном случае полевой транзистор 4 играет роль разомкнутого ключа, а полевой транзистор 5 дополнительного типа - резистора.. В другом случае эти транзисторы образуют истоковый повторитель на генераторе тока, в .качестве которого проявляет свои свойства полевой транзистор 5 дополнительного типа.

В результате более простыми средствами обеспечивается переключение ключевых полевых транзисторов 1 и 2, причем обеспечивается высо- кая скорость перезаряда емкостей затвор-исток этих транзисторов чере

генератор тока. Данное устройство, по сравнению с известным содержит меньше элементов и требует только один источник питания и один источник управляющего напряжения.

Формула изобретения

Аналоговый ключ, содержащий два ключевых полевых транзистора, соединенных последовательно 5 стоки которых подключены соответственно к входной и выходной шинам устройства, и лямбда-транзистор, который включен между шиной питания и затвором второго ключевого полевого транзистора, уп

равляющий электрод лямбда-транзистора соединен с шиной управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен полевой транзистор, тип проводимости которого содоадавт с типом щ оводимости вяа&«6в в полевых транзисторов, и полевой транзистор дополнительного типа, исток и затвор которого соединен с истоком полевого транзистора и с истоками ключевых полевых транзисторов, а сток - с затворами ключевых полевых транзисторов, затвор и сток полевого транзистора йодключены соответственно к шине питания и к общей шине устройства.