DE2336868C3 - Gate circuit for switching through an analog signal - Google Patents
Gate circuit for switching through an analog signalInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Torschaltung zur Durchschaltung eines Analogsignals, bei der als Schaltelemente Feldeffekt-Transistoren vorhanden sind, die durch eine an der Steuerelektrode angelegte Steuerspannung ein- und ausschaltbar sind.The present invention relates to a gate circuit for switching through an analog signal, in which as Switching elements field effect transistors are present, which are applied by a to the control electrode Control voltage can be switched on and off.
Bei Torschaltungen mit Feldeffekt-Transistoren entsteht bei der Verwendung einer rechteckförmigen Steuerspannung durch die Ein- und Ausschaltflanke je eine positive und eine negative Spannungsspitze. Diese Schaltspitzen, die unabhängig vom Eingangssignal erzeugt werden, sind störend und deshalb unerwünscht.In gate circuits with field effect transistors, the use of a rectangular one arises Control voltage through the switch-on and switch-off edge, a positive and a negative voltage peak. This Switching peaks that are generated independently of the input signal are disruptive and therefore undesirable.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Torschaltung, die obige Nachteile nicht aufweist.The purpose of the present invention is to provide a gate circuit which does not have the above disadvantages having.
Die erfindungsgemäße Torschaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kanäle mit je einer Quelle-Senke-Strecke je eines Feldeffekt-Transistors vorhanden sind, wobei das Analogsignal dem ersten Kanal direkt und dem zweiten Kanal über einen Umpoler zugeführt ist, daß ferner in jedem Kanal zum Analogsignal eine Gleichspannung addiert ist, die wenigstens gleich groß ist wie die größte der durch die Steuerspannung erzeugten positiven oder negativen Schaltspitzen, und daß am Ausgang ein Subtraktionsglied vorhanden ist, auf welches die beiden Kanäle geführt sind.The gate circuit according to the invention is characterized in that two channels, each with one Source-drain path each of a field effect transistor are present, the analog signal being the first Channel is fed directly and the second channel via a polarity reverser that furthermore in each channel to the Analog signal a DC voltage is added, which is at least equal to the largest of the through the Control voltage generated positive or negative switching peaks, and that a subtraction element is present at the output, to which the two channels are led.
Die neue Torschaltung hat den Vorteil, daß am Ausgang keine Schaltspitzen vorhanden sind. Die Vorspannung zur Unterdrückung der Schaltspitzen kann positiv oder negativ sein.The new gate circuit has the advantage that there are no switching peaks at the output. the Bias voltage to suppress the switching peaks can be positive or negative.
An Hand der Zeichnung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Torschaltung näher erläutert.With reference to the drawing, an embodiment of the gate circuit according to the invention is shown below explained in more detail.
F i g. 1 zeigt dabei eine Torschaltung zur Durchschaltung eines Analogsignals, bei der als Schaltelemente Feldeffekt-Transistoren vorhanden sind. Fig.2 zeigt Diagramme der in der Torschaltung vorkommenden Spannungen.F i g. 1 shows a gate circuit for through-connection an analog signal in which field-effect transistors are used as switching elements. Fig.2 shows Diagrams of the voltages occurring in the gate circuit.
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Die in Fig. 1 dargestellte Torschaltung besteht aus den Kanälen A und B sowie aus einem anschließenden Subtraktionsglied 4. In jedem Kanal ist die Quelle-Senke-Strecke eines Feldeffekt-Transistors 1, 2, z. B. vom Typ 2N4857A, angeordnet Dem ersten Kanal A wird das analoge Eingangssignal UEdirekt und dem zweiten Kanal B über einen Umpoler 3 zugeführt. Zur Analogspannung ffixt über Widerstände 11, 12 eine Vorspannung + U addiert. Zur gleichspannungsmäßigen Trennung der Schaltung gegenüber dem Eingang ist an demselben ein Eingangskondensator 10 vorgesehen. Am Ausgang der Torschaltung ist ein Subtraktionsglied 4 vorhanden, auf welches die Senkeanschlüsse der beiden Feldeffekt-Transistoren 1,2 geführt sind.The gate circuit shown in Fig. 1 consists of the channels A and B and a subsequent subtraction element 4. In each channel, the source-drain path of a field effect transistor 1, 2, z. B. of the type 2N4857A. The first channel A is fed the analog input signal UE directly and the second channel B is fed via a polarity reverser 3. A bias voltage + U is added to the analog voltage ffixt via resistors 11, 12. For DC isolation of the circuit from the input, an input capacitor 10 is provided on the same. At the output of the gate circuit there is a subtraction element 4 to which the sink connections of the two field effect transistors 1, 2 are routed.
Zwischen den Quelle-Anschlüssen und den Steuerelektroden ist je ein Widerstand 5 bzw. 6 angebracht. Die beiden Steuerelektroden sind über je eine Diode 7,8 mit einem Schaher 9 verbunden, über welchen das Steuersignal - US zugeführt wird.A resistor 5 or 6 is attached between the source connections and the control electrodes. The two control electrodes are each connected via a diode 7, 8 to a Schaher 9, via which the control signal - US is fed.
An Hand der Diagramme in der F i g. 2 wird die Funktion der Schallungsanordnung näher erläutert.Using the diagrams in FIG. 2 becomes the Function of the sound arrangement explained in more detail.
Es sei angenommen, daß am Eingang eine Analogspannung von der Form gemäß F i g. 2a anliege und daß der Schalter 9 im Zeitpunkt 11 bzw. 11' geöffnet und im Zeitpunkt 12 bzw. 12' geschlossen werde. Es ergibt sich dann ein Steuersignal US von der Form gemäß F i g. 2b. In der Zeit vor dem Punkt ί 1 bzw. t i' (Schaller 9 leitend) liegt eine Spannung - US an den Steuerelektroden der beiden Feldeffekt-Transistoren 1 und 2, so daß diese sperren. In der Zeitspanne 11 bis 12 bzw. f 1' bis i2' (Schalter 9 nicht leitend) liegen die Steuerelektroden über einen Widerstand 5 bzw. 6 auf dem Potential der Quellenelektroden, so daß der Feldeffekt-Transistor 1 bzw. 2 leitet. Sofern keine Vorspannung + L/an der Quellenelektrode anliegt, sind am Senkeanschluß bzw. am Ausgang der Schaltung positive und negative Schaltspitzen gemäß Fig. 2eO, 2g0 vorhanden. Diese entstehen durch die Ladung bzw. Entladung der Streukapazitäten an den Feldeffekt-Transistoren 1 bzw. 2. Zur Unterdrückung dieser Schaltspitzen wird an die Quellenanschlüsse eine positive Vorspannung + U angelegt. Diese weist eine Größe entsprechend der größten — im vorliegenden Fall der negativen — Schaltspitze auf. Die Analogsignale UEmA der dazu addierten Vorspannung + U sind in den Fig.2c und 2d ersichtlich. Die Signale an den Senkeanschlüssen der Feldeffekt-Transistoren sind in den Fig.2el und 2fl dargestellt. Das Analogsignal im Kanal B wurde durch den Umpoler 3 umgepolt.It is assumed that an analog voltage of the form shown in FIG. 2a is present and that the switch 9 is opened at time 1 1 or 1 1 'and is closed at time 1 2 or 1 2'. A control signal US then results in the form according to FIG. 2 B. In the time before point ί 1 or t i ' (Schaller 9 conductive) there is a voltage - US on the control electrodes of the two field effect transistors 1 and 2, so that they block. In the time span 1 1 to 12 or f 1 'to i2' (switch 9 not conductive) the control electrodes are at the potential of the source electrodes via a resistor 5 or 6, so that the field effect transistor 1 or 2 conducts. If no bias voltage + L / is applied to the source electrode, positive and negative switching peaks according to FIGS. 2eO, 2g0 are present at the sink connection or at the output of the circuit. These arise from the charging or discharging of the stray capacitances at the field effect transistors 1 and 2. To suppress these switching peaks, a positive bias voltage + U is applied to the source connections. This has a size corresponding to the largest - in the present case the negative - switching peak. The analog signals UEmA of the bias voltage + U added thereto can be seen in FIGS. 2c and 2d. The signals at the sink connections of the field effect transistors are shown in FIGS. The polarity of the analog signal in channel B was reversed by the polarity reverser 3.
Durch das Subtraktionsglied 4 wird aus den beiden über die Feldeffekt-Transistoren 1 und 2 durchgeschalteten Analogsignalen ein Differenzsignal UA gebildet. Dabei heben sich die Vorspannungen auf, während sich die Analogsignale der beiden Kanäle addieren. Es entsteht ein Ausgangssignal UA gemäß F i g. 2g. The subtraction element 4 forms a difference signal UA from the two analog signals switched through via the field effect transistors 1 and 2. The bias voltages cancel each other out, while the analog signals of the two channels add up. An output signal UA is produced in accordance with FIG. 2g.
Falls die negativen Schaltspitzen größer sind als die positiven, so kann die Vorspannung auf die Größe der positiven Schaltspitzen abgestimmt werden. Die noch verbleibende Restspitze kann dann mittels zweier Dioden 13,14, die in Serie zu den Feldeffekt-Transistoren liegen, gesperrt werden.If the negative switching peaks are greater than the positive, the bias voltage can be as large as the positive switching peaks are matched. The remaining tip can then be removed by means of two Diodes 13, 14, which are in series with the field effect transistors, are blocked.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1088872A CH560491A5 (en) | 1972-07-20 | 1972-07-20 | |
CH1088872 | 1972-07-20 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2336868A1 DE2336868A1 (en) | 1974-01-31 |
DE2336868B2 DE2336868B2 (en) | 1975-08-21 |
DE2336868C3 true DE2336868C3 (en) | 1976-03-25 |
Family
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