Многоканальный коммутатор Советский патент 1981 года по МПК H03K17/60 

(54) МНОГОКАНАЛБНЫЙ КОММУТАТОР

1

Изобретение относится к электронной технике, конкретнее электронной коммут ционной технике;и может быть использовано, например, при построении систем контроля, и регулирования.

Известен многоканальный коммутатор, каждый канал которого содержит два транзистора, коллекторы которых объединены и соединены с первой шиной источника питания, и токовый ключ, причем управляющие входы токовых ключей, включенных в объеди ненную эмиттерную цепь транзисторов каждого канала, соединены с управляющими ши нами устройства, базы первых транзисторов каждого канала, коллекторы которых соединены с инвертирующим входом общего для всех каналов дифференциального усилителя, подключены к входным щинам устройства, а базы вторых транзисторов каждого канала, коллекторы которых соединены с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, подключены к выходу этого усилителя, с которым соединена выходная щина устройства 1 .

Недостаток устройства - малый динамический диапазон коммутируемых сигналов.

Наиболее близко к предлагаемому по технической сущности многоканальный коммутатор, каждый канал которого содержит первый и второй коммутирующие транзисторы, управляемый ключ и резистивный делитель напряжения, объединенные эмиттеры первого и второго коммутирующих транзисторов каждого канала через управляемые ключи, управляющие входы которых подключены к щинам управления, соединены с первым выводом общего для всех каналов источника тока, второй вывод которого подключен к первой щине источника питания коллекторы первых коммутирующих транзисторов , базы которых соединены с входными щинами, объединены, базы вторых коммутирующих транзисторов, коллекторы которых также объединены, подключены к средним точкам резитивных делителей напряжения, включенных между выходной и общей щинами 2.

Недостаток известного устройства - малый динамический диапазон коммутируемых сигналов, что обусловлено различным температурным режимом транзисторов одного канала коммутации. Выравнивание температур требует определенного времени, в течение которого на выходе устройства действует сигнал коммутационной помехи, что приводит к уменьшению динамического диапазона коммутируемых сигналов. Цель изобретения - расширение динамического диапазона коммутируемых сигналов. Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный коммутатор, каждый канал которого содержит первый и второй коммутирующие транзисторы, управляемый ключ и резистивный делитель напряжения, объединенные эмиттеры первого и второго коммутирующих транзисторов каждого канала через управляемые ключи, управляющие входы которых подключены к щинам управления, соединены с первым выводом общего для всех каналов источника тока, второй вывод которого подключен к первой шине источника питания, коллекторы первых коммутирующих транзисторов, базы которых соединены с входными шинами, объединены, базы вторых коммутирующих транзисторов, коллекторы которых также объединены, подключены к средним точкам резистивных делителей напряжения, включенных между выходной и общей шинами, введены первый и второй дополнительные источники тока, первый и второй развязывающие транзисторы, выходной транзистор, нагрузочные транзистор и диод, стабилитрон и резистор, а в каждый канал коммутации введен дисд смещения, аноды диодов смещения, катоды которых подключены к объединенным эмиттерам коммутирующих транзисторов каждого канала, объединены и через резистор соединены с объединенными базами первого и второго развязывающих транзисторов, эмиттеры которых соединены с объединенными коллекторами первых и вторых коммутирующих транзисторов соответственно, коллектор второго развязывающего транзистора соединен с базой выходного транзистора и с коллектором нагрузочного транзистора, между эмиттером и базой которого, подключенных соответственно ко второй шине источника питания и коллектору первого развязывающего транзистора, включен диод, первый дополнительный источник тока включен между объединенными базами развязывающих транзисторов и второй шиной источника питания, второй, дополнительный источник тока включен между первой шиной источника питания и выходной шиной устройства, которая через последовательно соединенные стабилитрон и выходной транзистор соединена со второй шиной источника питания. На чертеже изображена принципиальная схема многоканального коммутатора. 4л Устройство содержит в каждом канале коммутации первый 1 и второй 2 коммутирующие транзисторы, управляемый ключ 3, резистивный делитель 4 напряжения, источник 5 тока, первый 6 и второй 7 дополнительные источники тока, первый 8 и второй 9 развязывающие транзисторы, нагрузочные транзистор 10 и диод И, выходной транзистор 12, диоды 13 смещения, стабилитрон 14 и резистор 15. Базы первых коммутирующих транзисторов каждого канала соединены с входными шинами 16, управляющие входы ключей 3 соединены с щинами 17 управления, а выходная щина 18 подключена к точке соединения стабилитрона 14 и источника 7 тока; источник тока 7 подключен к первой щине 19 источника питания, а эмиттер транзистора 10 - ко второй шине 20 источника питания. Принцип действия многоканального коммутатора состоит в следующем. При поступлении управляющего сигнала на одну из шин 17 управления открывается соответствующий ключ 3 и объединенная эмиттерная цепь коммутирующих транзисторов выбранного канала коммутации подключается к источнику 5 тока. Коммутируемый сигнал, поступающий на входную шину 16 выбранного канала, проходит на выходную шину 18 устройства. Через резистор 15 и один из диодов 13, принадлежащий выбранному каналу, протекает ток источника 6 (меньший тока источника 5). Падение напряжения, вызываемое протеканием этого тока, прикладывается между эмиттерами транзисторов 1, 2 и базами развязывающих транзисторов 8, 9. При этом происходит выравнивание и ограничение напряжения между коллекторами и эмиттерами транзисторов 1 и 2 независимо от входного напряжения и коэффициента усиления в канале. С коллектора транзистора 9 сигнал поступает на базу выходного транзистора 12, а с выходной шины 18 устройства сигнал обратной связи подается на базу транзистора 2. Уровень коммутационных помех снижается за счет выравнивания напряжений, а следовательно, и рассеиваемой мощности на коммутирующих транзисторах выбранного канала коммутации, что ведет к расширению динамического диапазона коммутируемых сигналов. Формула изобретения Многоканальный коммутатор, каждый канал которого содержит первый и второй коммутирующие транзисторы, управляемый ключ и резистивный делитель напряжения, объединенные эмиттеры первого и второго коммутирующих транзисторов каждого канала через управляемые ключи, управляющие входы которых подключены к щинам

управления, соединены с первым выводом общего для всех каналов источника тока, второй вывод которого подключен к первой шине источника питания, коллекторы первых коммутирующих транзисторов, базы которых соединены с входными шинами, объединены, базы вторых коммутирующих транзисторов, коллекторы которых также объединены, подключены к средним точкам резистивных делителей напряжения, включенных между выходной и общей щинами, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона коммутируемых сигналов, в него введены первый и второй дополнительные источники тока, первый и второй развязывающие транзисторы, выходной транзистор, нагрузочные транзистор и диод, стабилитрон и резистор, а в каждый канал коммутации введен диод смешения, аноды диодов смещения, катоды которых подключены к объединенным эмиттерам коммутирующих транзисторов каждого канала, объединены и через резистор соединены с объединенными базами первого и второго развязывающих транзисторов, эмиттеры которых соединены

С объединенными коллекторами первых и вторых коммутирующих транзисторов соответственно, коллектор второго развязывающего транзистора соединен с базой выходного транзистора и с коллектором нагрузочного транзистора, между эмиттером и базой которого, подключенных соответственно ко второй шине источника питания ,и коллектору первого развязывающего транзистора, включен диод, первый дополнительный источник тока в.ключен между объединенным.и базами развязывающих транзисторов и второй шиной источника питания, второй дополнительный источник тока включен между первой щиной источника питания и выходной шиной устройства, которая через последовательно соединенные ста-билитрон и выходной транзистор соединена со второй шиной источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент Франции №.2291642, кл. Н 03 К 13/02, 13.11.74.