Аналоговый ключ Советский патент 1982 года по МПК H03K17/567 

Изобретенйе относится к импульсной, технике и, может быть использовано для коммутации сигналов в цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователях . Известен аналоговой ключ, содержащий два ключевых транзистора с индуцированными каналами противоположных типов проводимости, у которых истоки объединены и подключены к вхо ной ыине, а стоки - к рыходной шине LI., Недостатком такого ключа является то, что при отсутствии напряжений питания возможно прохождение коммути руемого сигнала в нагрузку. Наиболее близким техническим реше нием к предлагаемому изобретению является аналоговый ключ, содержащий два ключевых МДГЬтранзистора с индуцированными каналами противоположных типов проводимости, истоки кот орых подключены к входной шине, а сто ки - к выходной, и блок управления, формирую1ций противофазные управляющие сигналы L2. Недостатком этого ключа является то, что при напряжениях питания, близких к нулю, или обрыве цепей питания напряжение на затворах ключевых транзисторов близко к нулю, тогда аналоговый сигнал, превышающий пороговые напряжения соответственно р-канал.ьного или п-канального ключевых транзисторов,(Проходит на выход. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при напряжениях питания, близких к нулю или обрыве цепей питания. Цель достигается тем, что в налоговый ключ, содержащий два ключевых ИДП-транзистора с индуцированными каналами противоположных типов проводимости, истоки которых подключены к входной шине, а стоки - к выходной, и блок управления, введены два.М Птранзистора с индуцированными каналами П---И р-типа, у которых затворы соединены с шинами отрицательного и полох ительного напряжений питания соответственно и через резисторы подключены, к общей шине, а истоки и стоки подключены соответственно к ис токам и затворам ключевых МД 1-транзисторов с каналами того же типа П зоводимости, причем затворы ключевых МДП-транзисторов соединены с соответствующими выходами блока управле ния через резисторы. fia чертеже представлена принципиальная электрическая схема аналогового . Аналоговый ключ содержит ключевые 1ДП-тpaнзиcтopы 1,и 2, истоки кото-рых объединены и подключены к входной шине 3, стоки объединены и подключены к выходной шине 4, затворы через резисторы 5 и 6 подключены к соответствующим выходам блока управления 7, формирующего противофазные сигналы, для управления ключевыми транзисторами 1 и 2. Исток и сток транзистора 8 соединены соответственно с истоком и затвором ключевого транзистора 1, а затвор транзисто ра 8 соединен с шиной отрицательного напряжения питания 9 и через резистор 10 подключен к общей шине 11, Исток и сток транзистора 12 соединены соотватстаенно с истоком и затвором ключевого транзистора 2, а затвов транзистора 12 соединен с шиной положительного напряжения питания 13 и через резистор k подключен к общей шине 11. Управляющий си нал подается на вход блока управления . 1 5. В аналоговом ключе используются транзисторы с индуци;зованным п-каналом 1,8 и с индуцированным р-каналом 2,12. Аналоговый ключ работает следующим образом. При наличии напряжений питания поступающий на вход блока управления 15 уровень логической единицы вызыв ет повеление на выходах блока управ ления 7 противофазных сигналов, которые через резисторы 5 и 6 посту пают на затворы ключевых транзисторов 1 и 2, последние открываются, и ключ переходит в состояние Открыто При поступлении на вход схемы управления 15 уровня логического нуля ана логовый ключ переходит в состояние Закрыто. При этом транзисторы 8 и 12 закрыты и не влияют на работу аналогового ключа. При уменьшении напряжений на шинах питания до значений, близких к нулю или обрыве цепей питания на затворах транзисторов 8 и 12 устанавливается напряжение, близкое к нулю, посколь-, ку они подключаются в этом случае либо -непосредственно к источнику напряжения, близкого к нулю, либо чере% резисторы 10 и 1А соответственно к общей шине. Тогда при появлении на входе аналогового ключа отрицательного сигнала, превышающего пороговое напряжение п-канальных тоанзисторов 1 и 8 транзистор 8 открывается,и на затворе ключевого транзистора 1 по;рвляется напряжение,близкое к входному,вследствие чего ключевой транзистор 1 осгается закрытым,при этом резисдор 5 является нагрузкой для открытого транзистора 8. Для транзистора 2 отрицательное входное напрях ение является запирающим и он также остается закрытым. При поступлении на вход аналогбвого ключа положительного сигнала, превышающего пороговое напряжение р-канальных транзисторов 2 и 12, транзистор 12 открывается и удерживает в закрытом состоянии ключевой транзистор 2. Для ключевого 1 положительное входное транзистора напряжение является запирающим. аналоговый ключ находится в состоянии Закрыто. „ Если уровень отрицательного сигнала на входе аналогового ключа ниже по абсолютной величине порогового напряжения п-канального ключевого , транзистора 1 или уровень положительного сигнала на входе аналогового ключа по абсолютной величине ниже порогового напряжения р-канального ключевого транзистора 2, то указанные ключевые транзисторы заперты и аналоговый ключ находится в состоянии Закрыто. Таким образом, предлагаемый аналоговый ключ при изменении коммутируемого сигнала в широких пределах и отсутствии питающих напряжений сохраняет состояние Закрыто, что предотвращает проникновение коммутируемого сигнала со входа на выход, Предлагаемый аналоговый ключ может быть выполнен в виде интегральной полупроводниковой схемы по технологии дополняющих МДП-структур с диэлектрической изоляцией. Формула изобретения Аналоговый ключ, содержащий два ключевых МДП-транзистора с индуциро ванными каналами противоположных ти пов проводимости, истоки которых подключены к входной шине, а стоки к выходной, и блок управления, о тличающцйся тем, что, с цел повышения помехоустойчивости, при напряжениях питания, близких к нулю или обрыве цепей питания, в него введены два дополнительных МДП-тран зистора с индуцированными каналами противоположных типов проводимости у которых затворы соединен) с шинами отрицательного и положительного напряжений питания соответственно и через резисторы подключены к общей шине, а истоки и стоки подключены соответственно к истокам и затворам ключевых МДП-транзисторов с каналами того же типа проводимости, причем затворы ключевых МДП-транзисторов соединены с соответствующими выходами блока управления через резисторы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе „ 1, Авторское свидетельство СССР 1Г 356788, кл. Н 03 К 17/56, 1977. 2. Заявка Японии К 7-Й925, кл. Э8/5/911, опублик..1977 (прототип).