Электронный коммутатор аналоговых сигналов Советский патент 1982 года по МПК H03K17/687 

(5) ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

I

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электрон ной Коммутационной технике и может быть использовано, например, П1РИ построении электронных измерительных систем.

Известен электронный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий операционные усилители и полевые транзисторы в качестве коммутирующих элементов, истоки первого и второго полевых транзисторов, стоки которых подключены соответственно к инвертирующему входу и выходу первого операционного усилителя, соединены с входной шиной устройства, выход первого- операционного усилителя, охваченного положительной обратной связью, соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной ; связью, неинвертирующий вход второ-; го операционного усилителя подключен к выходной шине устройства и соединен с общей точкой источников питания операционных усилителей Il.

К недостаткам данного устройства следует отнести сложность и малый 5 диапазон коммутируемых сигналов.

Наиболее близким по технической сущности и схемной реализации к предлагаемому является электронный

10 коммутатор аналоговых сигналов, содержащий полевой и биполярный транзисторы, повторитель напряжения, резистор и диод, затвор полевого транзистора, исток которого соединен

15 с входом повторителя напряжения и подключен к входной шине, а сток к выходной шине, через резистор соединен с выходом повторителя напряжения, база и эмиттер биполярного

20 транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом диода, подключены к шине управления и к шине источника питания соответственно Г 2j,

3

Недостатком известного устройства является малый диапазон коммутируемых сигналов.

Цель изобретения - расширение диапазона коммутируемых сигналов.

Указанная цель достигается тем, что в электронный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий полевой и биполярный транзисторы, повторитель напряжения, резистор и диод, затвор полевого транзистора, исток которого соединен с входом повторителя напряжения и подключен к входной шине а сток подключен к выходной шине, через резистор соединен с выходом повторителя напряжения, база и эмиттер биполярного транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом диода, поключены к шине управления и к шине источника питания соответственно, введены стабилитрон и дополнительный резистор, затвор полевого транзистора через стабилитрон соединен с выходом повторителя напряжения, а через дополнительный резистор подключен ко второму выводу диода.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Электронный коммутатор аналоговых сигналов содержит полевой транзистор 1, исток которого соединен с входной 2, а сток - с выходной 3 шинами устройства, повторитель k напряжения, представляющий собой операционный усилитель, охваченный стопроцентной отрицательной обратной связью, биполярный транзистор 5 база которого подключена к шине 6 управления, а эмиттер подключен к шине 7 источника питания, резистор 8, стабилитрон 3, дополнительный резистор 10, диод 11.

Электронный коммутатор аналоговых сигналов работает следующим образом.

Если транзистор 5 заперт управляющим сигналом, подаваемым на шину 6, то на затворе транзистора 1 с помощью повторителя напряжения k поддерживается потенциал, равный потенциалу истока этого Транзистора. Транзиctop 1 открыт и коммутируемый сигнал проходит с входной шины 2 на выходную шину 3 устройства.

При отпирании транзистора 5 через стабилитрон 9 начинает протекать ток. В этом случае напряжение между истоком и затвором транзистора 1

3514

будет равно напряжению стабилизации этого стабилитрона. Стабилитрон 9 вь1бирабтся таким образом, что транзистор 1 оказывается при этом запертым при пюбых допустимых уровнях входного сигнала.

Положительный эффект предлагаемого устройства обусловлен введением

o Стабилитрона и дополнительного резистора , включенных описанным выше способом. 8 известном устройстве при запирании полевого транзистора на его затвор- должно подаваться

5 постоянное напряжение, не большее, чем -Ujj UOTC случае использования п-канального полевого транзистора), где UQ- амплитуда коммутируемого сигнала; напряжение отсечки

0 транзистора (отрицательная величина для п-канального прибора). При этом, в случае положительного входного сигнала, напряжение между истоком и затвором полевого транзис. тора может достигать величины 2U-., - , что обычно и ограничивает диапазон коммутируемых сигналов, так как не может превышать некоторого максимально допустимого напряжения . В предлагаемом же устройстве при запертом состоянии транзистора 1 напряжение на его затворе относительно общей шины может меняться, неизменным поддерживается напряжение между истоком и затвором транзистора при любом уровне коммутируемого сигнала, что позволяет увеличить диапазон коммутируемых сигналов.

Формула изобретения

Электронный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий полевой и биполярный транзистор, повторитель напряжения, резистор и диод, затвор полевого транзистора, исток которого соединен с входом повторителя напряжения и подключен к входной шине, а сток подключён к выходной шине,

через резистор соединен с выходом :повторителя напряжения, база и эмиттер биполярного транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом диода, подключены к шине

управления и к шине источника питания соответственно, отличаю щ и и с я тем, что, с.целью расшире(ния диапазона коммутируемых сигна;лов, в него введены стабилитрон и (дополнительный резистор, затвор полевого транзистора через стабилитрон соединен с выходом повторителя напряжения, а через дополнительный резистор подключен к второму выводу диода.

9173516

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР / №725231, кл. Н 03 К 17/60, 16.01.76 5. 2. Балакай В.Г. и др. Интегральные схемы АЦП и ЦАП. М., Энергия, 1978, с. 1М6, рис. .