Коммутатор аналоговых сигналов Советский патент 1980 года по МПК H03K17/00 H03K17/74 

(54) КОММУТАТОР АНАЛОТОВЫХ СИГНАЛОВ

t

Изобретение относится к устройствам электронной коммутации и может быть использовано в областях автоматического контроля информационно-измерительных систем и системах ввода данных ВЦВМ,

Известен коммутатор аналоговьк . сигналов, содержащий генератор половинного тока, подключенный к объединенному выходу включенных параллельно последовательно-Параллельных диодных ключей и входу дифференциашьного усилителя 1,

Известный коммутатор имеет невы- : сокое сопротивление.

Целью изобретения является повышение входного сопротивления.

Цель достигается тем, что в коммутатор аналоговых сигналов, содержа1ций генератор половинного . тока , подключенный к объединенному выходу включенных параллельно последовательно-параллельных диодных ключей и входу дифференциального усилителя, введены разрядный ключ, два конденсатора, два диода, фильтры низкой частоты и зарядный : транзистор, при этом исполн1 тельные контакты разрядного ключа подключень к объединенному выходу включенных параллельно послёдовательно-параллельных диодных ключей и входу дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к однЖ1 ГТ1ЪПкЪ1ЩенН§ йр5ВТ НЖрШШеЯ&йо

5 которому через включенные встречно efSiSoWSTeRrad TtB-a диода- подключен

x.v-.iK второй конденсатор, а с выходом диффёрёнцйальйого усилителя соединена база заурядного транзистора, эмиттер

10 которого подключен к управляющему электроду разрядногб ключа, а коллектор анодам двух диодов, включенных BCTpe iWb-пдбледовательно. При этом на входе каждо1го последовательно-пара}1ЛёЯьйого дйодного ключа вклю15чен фильтр низкой частоты.

На чертеже приведена принципиальнаяг электрическая схема коммутатора

;аналого1вых сигналов.

20

Она содержит генератор 1 половинного тока, последовательно-параллельные, диодные ключи 2, диоды 3, 4, 5 Шспёдоватёпьно-параллепьного ключа/ резистор б, фильтры7низкой частоты,

25 дифференциальный усилитель 8, дифференциальные конденсаторы 9, 10, включенные встречно-последовательно, диоды 11, 12, разрядный ключ 13, диод 14, зарядный транзистор 15, резистор 16,

30

Коммутатор аналоговое сигналов работает следуютим образом.

Аналоговый сигнал подается на вхо диодного ключа 2 через фильтр 7 низкой частоты. Пока на катод управляющего диода 5 не подан положительный управляюгций импульс, диод 5 открыт V. весь ток от истсэчника через резистор б течет, в этот диод, за счет отрицательного управляющего напряжения диодал 3 и 4 смещены в обратном направлении. В таком случае диодный ключ 2 закрыт и его входное сопротивление велико, так как оно обусловлено обратным током диодг 3.

С приходом упра вляющ|;го положительного импульса Uy,,p. , диод 5 закрывается и весь ток начинает протекать через диод 4.. Половину этого тока отбирает генератор 1, а вторая половина этого тока идет на заряд парагзитнрй емкости схемы, которая складывается из суммарной емкости закрытых каналов, входной емкости дифференциального усилителя и емкости монтажа. При этом следует учесть, что разрядный ключ 13 закрыт, а входной ток дифференциального усилителя 8 очень мал. Заряд паразитной емкости схемы приводит к пов1Елшёнию напряжения на одном из входов дифференциального усилителя 8, что в свою очередь вызывает разбаланс входных напряжений дифференциального усилителя 8 и появление на его выходе отрицательного напряжения. Зарядный транзистор 15 открывается и происходит параллельный . конденсаторов 9 и 10 по закону, повторяющему закон изменения напряжения на паразитной емкости схемы. Напряжение на паразитной емкости нарастает линейно до величины, равной величине входного напряжения, приложенного к входу фильтра 7, что равносильно приложению напряжения к катоду диода 3, так как падение напряжения на фильтре 7 пренебрежимо мало в виду малости протекающегр тока. .

В момент равенства величин напряжения на паразитной емкости и входного напряжения, заряд паразитной емкости прекращается из-за того, что половина тока начинает протекать, через открывшийся i этот момент диод 3 в цепь фильтра 7 йизкой частоту. Прекращение заряда паразитной емкости приводит к возникновению на выходе дифференциального усилителя 8 и эмиттере зарядного транзистора 15 положительного фронта напряжения и, следовательно, к прекращению заряда конденсаторов 9 и 10 и открыванию разрядного ключа 13. Замыкание разрядного ключа 13 приводит к мгновенному разряду паразитной емкости и конденсатора 9. Конденсатор 10 не разряжается, запоминая выходное напряжение коммутатора, равное входному напряжению рассматриваемого канала.

Замыкание разрядного ключа 13 приf водит также к мгновенному переключению тока цепи смещения из диода 3 в диод 4 и разрядный ключ 13, так что ток в цепи фильтра низкой частоты протекает очень короткое время, опреQ деляемое отношением напряжения переключения диодной пары 3-4 к скорости нарастания напряжения на паразитнЬй емкости. Так как фильтр 7 низкой частоты производит интегрирование (сглаживание) импульсов тока, поступающих

5 в него со стороны диода 3, то во входной цепи будет протекать постоянный входной ток, величина которого во бтолько раз меньше амплитуды импульсного тока, ио сколько время переключения меньше периода опроса данногб канала.

Велич.ина постоянного тока, протекающего-во входной цепи, и определяет величину входного сопротивления

5 каждого из каналов коммутатора.

Формула изобретения

Коммутатор аналоговых сигналов ,

содержащий генератор,половинного тока, подключенный к Объединенному выходу включенных параллельно последовательно-параллельных диодных ключей и входу дифференциального усилителя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения входного сопротивления, в негр введены разрядный ключ, два конденсатора, два диода, фильтры НИЗКОЙ частоты и зарядный транзистор,

причем исполнительные крнтакты разрядного ключа подключены к объединенному выходу включенных параллельно последовател1эно-параллельных диодных клю.чей и входу Дифференциального усилителя, второй вход которого пОд- соединен к одному из конденсаторов, параллельно крторому через включенные встречно-последовательно два диода подключен втОрой конденсатор,

а с выходом дифференциального усйлителя соединена база зарядного транзистора, эмиттер которого подключен к управляющетлу электроду разрядного ключа, а коллектор - к анодам двух диодов, включенных встречно-последовательно, при этом на входе каждого последовательно-параллельного диодного ключа включен фильтр низкой частоты.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

II

-T-