П-канальный аналоговый коммутатор Советский патент 1977 года по МПК H03K17/18 

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в многоканальных измерительных системах для коммутации электрических сигналов, поступающих от датчиков возражений.

Известен электронный коммутатор/ в котором в качестве коммутационных элементов используются пассивные ключи, а усилителем мощности служит компаратор с генератором пилообразного напряжения { I 1.

Однако это УСТРОЙС7ВО не обладает высоким быстродействием.

Известен П-канальный аналоговый коммутатор, имеющий в каждом канале управляемый 1енератор тока, причем в одном из каналов выход управляемого генератора тока подключен к эмиттерной цепи двух транзисторов переключателя тока, выход которого подключен ко входу усилителя обратной связи, база первого транзистора переключателя тока подсоединена к информационному входу своего канала, а база второго транзистора - к выходу усилителя обратной связи, являющемуся выходом п-канального аналогового коммутатора, в каждом из других каналов выход управляемого

генератора тока соединен с эмиттерной цепью транзистора, база которого подключена к информационному входу этого канала, и развязывающие диоды 2 Однако и это устройство не отличается высоким быстродействием из-за наличия значительной паразитной емкости общей шине при большом числе каналов.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Для этого в п-канальном аналоговом коммутаторе, содержащем в каждом канале управляемый генератор тока,

причем в одном из каналов выход управляемого генератора тока подключен к эмиттерной цепи двух транзисторов переключателя тока, выход которого подключен ко входу усилителя обратной связи, а база первого транзистора переключателя тока соединена с информационным входом своего канала, база второго транзистора - с выходом усилителя обратной связи, являющемся

выходом л -канального аналогового коммутатора, причем в каждом из других каналов выход управляемого генератора тока соединен с эмиттерной цепью транзистора, база которго подключена к

информационному входу этого канала. и развязывающие диоды, коллектор пер вого транзистора переключателя тока соединен с коллекторами транзисторо остальных каналов, а эмиттер каждого иэ этих транзисторов через соответствующий прямовключенный диод подсоединен к вьЕходу управляемого генератора тока своего, канала, эмиттер второго транзистора переключателя то ка соединен через другой прямовключе ный диод с выходом управляемого гене ратора тока своего канала, а выход управляемого генератора тока каждого из остальных каналов через соответствующий прямовключенный диод соединен с эмиттером второго транзистора переключателя тока. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства. Устройство содержит переключатель 1 на п каналов, выходы которого подсоединены ко входам управляемых генераторов 2 тока, переключатель тока выполненный на транзисторах 3, 4, ре зисторах 5-8 и диодах 9, 10, и усилнтель 11 обратной связи, выполненный на транзисторах 12, 13 и резисторах 14, 15. Кроме того, во всех каналах, кроме первого, содержатся по одному тра зистору 16, два резистора 17, 18 и два диода 19, 20. Аналоговые сигналы поступают на входы 21 устройства. В исходном состоянии при отсутствии импульсов от переключателя 1 генераторы 2 закрыты, падение напряжения на резисторах 7 и 8 равно нулю и транзистор 12 закрыт. Напряжение на выходе равно напряжению источника питания. При подаче отпирающего импульса на управляющий вход генератора 2 одного из каналов через транзистор 16 этого канала и резистор 7 потечет 10К, Падение напряжения на резисторе 7 открывает транзистор 12; напряжени на резисторе 14 и, следовательно, на выходе устройства возрастает до тех пор пока не начнет открываться транзистор 4 дифференциальной пары. Падение напряжения на резисторе 8, соз даваемое током транзистора 4, закрывает транзистор 12. Процесс будет происходить до тех пор, пока напряжение на базе транзистора 4 дифферен циальной пары и, соответственно, на выходе не станет равным напряжению на базе транзистора 3 дифференциаль ной пары, т.е. на входе ключа. При достаточно большом коэффициенте усиления дифференциального усилителя fBhix - UBX большой точностью. Таки образом напряжение на выходе коглмута тора устанавливается равны - напряжен на входе, т.е. на базе транзистора входного устройства, генератор тока которого открыт положительным коммутирующим потенциалом переключателя . Включенные встречно диоды 19 и 20 и диод 9 переключателя тока обеспечивают развязку по току между каналами. Кроме того для компенсации неидентичности каналов за счет разброса параметров транзисторов и диодов последовательно с развязывающими диодами 19 и 20 включены регулировочные резисторы 17 и 18. Паразитные емкости общих шин (коплектора транзистора 3 и эмиттера транзистора 4) определяющие быстродейстствие коммутатора, перезаряжаются токами транзисторов 3 и 4 через резисторы 7 и 8. Величины резисторов могут быть выбраны значительно ниже сопротивлений датчиков, поэтому перезаряд паразитных емкостей заканчивается значительно быстрее, чем заряд непосредственно через выходные сопротиления датчика и через пассивный ключ, что увеличивает быстродействие коммутатора . изобретения Формула Ь/-канальный аналоговый коммутатор, содержащий в каждом канале управляемый генератор тока, причем в одном из каналов выход управляемого генератора тока подключен к эмиттерной цепи двух транзисторов переключателя тока, выход которого подключен ко входу усилителя обратной связи, база первого транзистора переключателя тока соединена с информационным входом своего канала, а база второго транзистора - с выходом усилителя обратной связи, являющимся выходом п-канального аналогового коммутатора, в каждом из других каналов выход управляемого генератора тока соединен с эмиттерной цепью транзистора, база которого подключена к информационному входу этого канала, и развязывающие диоды, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, коллектор первого транзистора переключателя тока соединен с коллекторами транзисторов остальных каналов, а эмиттер каждого этих транзисторов через соответствующий прямовключенный диод подсоединен к выходу управляемого генератора тока своего канала, эмиттер второго транзистора переключателя тока соединен через другой прямовключенный диод с выходом управляемого генератора тока своего канала, а выход управляемого генератора тока каждого из остальных каналов через соответствующий прямовключенный диод соединен с эмиттером

второго транзистора переключателя тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР 365042, кл. Н 03 К 17/18, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР W 322853, кл. Н 03 К 17/00, 1970.

1Ц

W