Ключевой элемент на моп-транзисторах Советский патент 1974 года по МПК H03K17/60 

Изобретеине относится к области автоматики и может (использоваться при построении аналоговых коммутаторов.

Известеи ключевой элемент иа МОП-транаисторах, содержащий два ключевых транзистора п-т1ипа, два выходных транзистора, индикации р- и п- типа соответственно, блокирующий и огра«ичз1тельный транзлсторы л-типа.

С целью защиты элемента от перенапряжения и индикации типа перенапряжения в предлагаемом ключевом элементе сток первого ключевого транзистора соединен с истоком блокирующего тра«31истора, затвора м-и выходных транзисторов инди1кации И с щиной входных сигналов, сток блокирующего транзистора соединен с затвором первого ключевого транзистора и с истоком ограничительного транзистора, затвор и сток которого объединены и подключены -к зат-вору второго ключевого транзистора и к щине управляющих сигналов; исток первого ключевого траизистора подключен ж истоку и стоку выходных транзисторов индикации и к стоку второго ключевого транзистора, исток которого соединен с Ш1Иной выходных сигналов, а затвор блокирующего транзистора, шсток и сток выходных транз1исторов подключены к .положительного и отрицательного напряжения индикации (соот1вет Т1венно.

На чертеже изображена схема предлагаемого ключевого элемента на МОП-транзисторах.

Предлагаемый ключевой элемент содержит первый и второй ключевые транзисторы / и 2, два выходных траизистора индикации 3 п 4, б; окирующн| 1 транзисто 5 и ограничительный транзистор 6, затвор и сток которого объединены и подключеиы к затвору азторого ключевого траизистора и щине 7 управляющих сигналов.

Рассмотрим работу ключевого элемента при следующих ко.ммутируемых и иитаюн их напряжениях в схеме:

ко:ммутируемые полезиые сигналы от О до +6 в; -}-7 в; - 1 в (где ,|д - полол ительное и отрицательное напряжение индикации соответственно);

Уиравляющие сигналы амплитудой -f 12 в; -.,-12 в;

возможные перенапряжения в аварийных ситуациях до ±32 IB (±.14).

На сток транзистора / (вход) подается ко1ммутируемое напряжение (полезный сигнал), а на затвор через ограничительный транзистор 6 подаются управляющие сигналы

.Спит/ .

Нсток транзистора / подключен к стоку транзистора 2, на затвор которого также 1юдаются сигналы унравлення. Нсток транзистора 2 соединен с шиной выходных сигналав схемы. Транзисторы 3 и 4 образуют схему индккации, iKOTOpaH подключает напряжеиие питания индикации + 1и1д; -Я.шд на выход кОМ1мутатора в зависиости от того, какой зна.к у перенапряжения на .входе ключа. На затворы траизисторов 5 « 4 подается напряжение. В Обычном режнме оба транз1истора индикации закрыты. К стаку транзистора / подключен ИСТОКОМ транзистор 5, на затвор которого подается постояпно уровень -..ит. На стоке транзистора тот же потенщнал, что и на зат1воре транзистора 1. Транзистор 5 в рабочем рел{И1ме закрыт и не влияет на работу ключей. Открывается транзистор 5 только при поступлении Hia его вход отрицательпого перенапряжения. Для раюомотрениого примера при -Елт. -32 iB транзистор 5 открывается, так как на его затворе действует более высокое напряжение 11117 -12 в. Разность -20 в и превышает порог отпирания транзистора 5 ((Уи 6-8 в). Таким образом, через транзисторы б и 5 течет ток, который создает на транзисторе 5 малое падение напряжения, меньшее, чем порог отпираиия ключевого транзистора 1, и последний остается закрыты.м.

Напряжение открывает и транзистор индикацнн 3, и на выход ключевого элемента поступает напряжение индикации которое указывает на то, чт10 на входе схемы присутствует неренапряжение отрицательного знака . Транзистор 6 ограничивает велкчнну тока через блокируюш.ий транзистор 5. В случае попадания на вход высокого напряжения -{-Ямакс закрывается транзистор 1, открывается транзистор 4, и при открывании транзистора 2 .на выходе ключевой схемы нрнсутствует (обычно -{-Ек«1 выбирает на 1-2 в больше, чем максимальная велкшина рабочего сигнала).

Нри коммутации отрицательных напряжений транзисторы /, 2 и 5п-Т1Ипа за.меняются на транзисторы р-типа, на затвор блокируюндего транзистора р-типа подают -{-Епит, а схема ;п1дякац1И1и остается без изменения.

Пред м е т изобретен и я

Ключевой элемент на МОН-транзнсторах, содержаш,ий два 1ключевых транзистора «-типа, Д1ва выходных транзистора индикации р- /i-ТИпа соответственно, блокирующий и ограничительиый транзисторы л-типа, отличающийся те.м, что, с целью заш,иты элемента от перенапряжения и индикации типа перенапряжения, сток первого ключевого транзистора соединен с истоко.м блокирующего транзистора, затворами выходных, транзисторов индикации и с шиной входных сигналов, сток блокирующего транзистора соединен с затзором HeipBoro ключевого транзистора и с истоKOiM ограничительного транзистора, затвор и сток которого объединены и подключены к затвору второго Ключевого транзистора и к шине управляющих сигналов, исток нервого ключевого транз.истора подключен к истоку и стоку выходных транзисторов индикации и к стоку второго ключевого транзистора, исток KOTOiporo сОединен с шниой выхоД|Ных сигналов, а затвор блокирующего транзистора,

исток 1И сток выходных транзисторов ПОДКЛ10Чены к щмнам питания положительного и отрицательного напряжения индикации соотзетственио.