Аналоговый ключ Советский патент 1980 года по МПК H03K17/60 

(54) АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ

ГИзобретение относится к радиоэлектро нике и может быть использовано в устройствах многоканальной обработки инфор мации, преобразования сигналов, в системах автоконтроля и в измерительно-информационных устройствах. Известны аналоговые ключи, содержащие Два последовательно включенные в коммутируемую цепь полевых транзистора одинакового типа проводимости, причем сток одного транзистора соединен с входной клеммой устройства, а сток другого с выходной, объединяемые затворы попевых транзисторов и точка соединения их стоков подключены к выходам блока управления И . Недостатки этих устройств - большая амплитуда коммутационных шумов, значительная потребляемая мощность и малое быстродействие; Нпиболее близким к изобретению по технической сущности является аналоговы ключ, содержащий первый и второй полевые транзисторы к aнQлoгn f п -типа. первый и второй биполярные транзисторы типов соответственно, два резистора и источник питания, сток первого полевого транзистора подключен к входной, а сток второго полевого транзистора к выходной клемме устройства, объединенные истоки полевых транзисторов соединены с коппекторсм первого биполярного транзистора, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с коллектором второго биполярного транзистора, эмиттеры первого и второго биполярных транзисторов подключены к положительному и отрицательному выводам источника питания соответственно, база второго биполярного транзистора подключена к первому выводу первого резистора, а через второй резистор к орицательному выводу источника питания 2. Недостатками этого устройства также являются большая амплитуда коммутационных шумов, значительная мощность, потребляемая от источника питания и низкое быстродействие. Цепь изобретения - уменьшение амппи туды коммутационных шумов, снижение потребляемой мощности и повышение быст родействия. Цель достигается тем, что аналоговый ключ, содержащий первый и второй полевые транзисторы с канапом ,т -типа, первый и второй биполярные транзисторы типов соответственно. Два резистора и источник питания, сток первого полевого транзистора подключен к входной, а сток второго полевого транзистора к выходной клемме устройства, объединенные истоки полевых транзисторов соединены с коллектором первого биполярного транзистора, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с коллектором второго биполярного транзиЬтора, эмиттеры перв.ого и второго биполя ных транзисторов подключены к положительному и отрицательному выводам источника питания соответственно, база вт рого биполярного транзистора подключена к первому выходу первого резистора, а через второй резистор к отрицательному выводу источника питания, дополнительно содержит третий и четвертый полевые транзисторы с р -каналом, биполярный транзистор р 11-р типа, первый и второй МДП-транзисторы с р - и п -каналами соответственно и пять резисторов, причем сток третьего полевого транзистора подключен к входной, а сток четвертого полевого транзистора к выходной клемме устройства, объединенные истоки и объединенные затворы третьего и четвертого полевых транзисторов соединены с коллекторами второго и первого биполярньвс транзисторов соответственно, эмиттер дополнительного биполярного транзистора непосредственно связан с положительнь1м выводом источника питания, а его коллектор через первый дополнительный резистор подключён к отрицательному выводу источника питанига, база дополнитель ного биполярного транзистора через втор дополнительный резистор подключена к клемме упрйвл$пощего входа устройства, а через третий дополнительный резистор к положительному выводу истючника питания, исток первого МДП-транзистора через последовательно соединеннъте четвертьгй и пять1Й дополнительные резисторы подключен к положительному выводу источника питания, а сток этого транзистора соединен со вторым вътводом пер вого рёЗйс1Ч5ра, течка соединений VeW того и пятого дополнительных реэИстх)ров подключена к базе первого биполярного ранзистора, исток и сток второго МДПранзистора соединены с коллекторами торого и первого биполярных транзисторов соответственно, затворы обоих МДПтранзисторов объединены и подключены к коллектору дополнительного биполярного транзистора. На чертеже изображена схема аналогового ключа. Ключ содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертътй 4 полевые транзисторы, первый 5 и второй 6 биполярные транзисторы, первый 7 и второй 8 резисторы, первый 9 и второй 10 МДП-транзисторы, дополнительный биполярный транзистор 11, дополнительные резисторы 1216, выходная клемма 17. Устройство работает следующим образом. При подаче сигнала по амплитуде равной +Ef транзистор 11 закрыт. Это приводит к тому, что транзисторы 9, 5 и 6 открыты, а транзистор 10 закрыт. Напряжение между.Стоком и истоком транзистора 10 приблизительно равно (+Е)+(-EJ,). В случае равенства (+Е) (-Е,) напряжение равно 2 ( Е). Это напряжение приложено между затворами и потоками полевых транзисторов 1-4 и запирает их. Разряд паразитных емкостей транзисторов 1-4 происходит через малые сопротив ления насьпценных транзисторов 5 и 6, что обуславливает малую амплитуду и длительность коммутационного шума при разрыве коммутируемой цепи (запирании транзисторов 1-4). Кроме того, амплитуды коммутационных шумов полевых транзисторов 1 2 и 3, 4 имеют один порядок, но противоположно направлены, т. е. на нагрузке происходит их взаимная компенсация. При поступлении отпирающего сигнала на транзистор 11 транзисторы 9, 5 и б запираются, а транзистор 10 открывается. В этом случае напряжение между затворами и истоками транзисторов 1-4 равно нулю и эти транзисторы отпираются. Разряд паразитных транзисторов 1-4 в данном случае происходит через малое сопротивление открытого транзистора 1О. Кроме того, благодаря предлагаемому включению транзисторов 15 я 16 также происходит взаимная компенсация коммутационных шумов. Формула изобретения Аналоговый ключ, содержащий первый и второй полевые транзисторы с каналом п-типа, первый и второй биполярные тран-«.