DE2811729C3 - Schalteinrichtung - Google Patents

Schalteinrichtung

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DE2811729C3
DE2811729C3 DE19782811729 DE2811729A DE2811729C3 DE 2811729 C3 DE2811729 C3 DE 2811729C3 DE 19782811729 DE19782811729 DE 19782811729 DE 2811729 A DE2811729 A DE 2811729A DE 2811729 C3 DE2811729 C3 DE 2811729C3
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operational amplifier
switching
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Anatolij Vasil'evic Zukovskij Moskovskaja Oblast Furman
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/06—Modifications for ensuring a fully conducting state
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor

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  • Amplifiers (AREA)

Description

gekennzeichnet
— durch zwei gleiche derartige aktive Schaltbaugruppen,
— durch zwei gleiche Speicherschaltungen (3; 4) für die Operationsverstärker^, 2)-Nullpunktablagespannung, von denen verbunden sind (Fig. 1):
— der Eingang jeweils mit dem Ausgang (11; 12) eines der Operationsverstärker (1; 2) und
— der Ausgang jeweils mit dem nichtinvertierenden Eingang (13; 14) des jeweils anderen Operationsverstärkers (2; 1); und
— durch zwei Paar Schaltelemente (24,25; 26, 27) zum Kurzschließen der Eingänge der Operationsverstärker (1; 2) im Zeitpunkt der Speicherung, wobei geschaltet sind:
— das eine Schaltelement (24; 26) jedes Paars zwischen dem Ausgang (11; 12) und dem invertierenden Eingang (28; 29) des jeweils zugeordneten Operationsverstärkers (1, 2) und
— das andere Schaltelement (25; 27) zwischen dem nichtinvertierenden Eingang (14; 13) desselben zugeordneten Operationsverstärkers (28, 29) und dem Verbindungspunkt (17) der Speisequellen (18,19) der Operationsverstärker (1,2)
(F ig. 2).
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
— daß jede Speicherschaltung (3, 4) für die
Operationsverstärker^, 2)-Nullpunktablagespannung aufweist:
— einen Kondensator (15; 16), von dem angeschlossen sind:
— der eine Anschluß an den Verbindungspunkt (17) der Speisequellen (18, 19) der Operationsverstärker (1; 2) und
— der andere Anschluß über ein weiteres Schaltelement (20; 21) an den nichtinvertierenden Eingang (13; 14) des jeweils anderen Operationsverstärkers (2, 1) und über ein Ladeschaltelement (22; 23) an den Ausgang (11; 12) des jeweils einen Operationsverstärkers (1; 2)
(F ig. 2).
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für elektrische Signale.
Sie kann in Präzisionsschaltern zum verzerrungsfreien Schalten von Gleichstromsignalen, vor allem in mehrstufigen Schaltern, verwendet werden.
Es ist bereits eine Schalteinrichtung in Form einer aktiven Schaltbaugruppe bekannt, die mit einem Operationsverstärker mit Gegenkopplungs-Schaltelementen ausgeführt ist. Beim Einschalten der Schaltelemente schließt sich der Gegenkopplur.gskreis des Operationsverstärkers und der Schaltelementübergangswiderstand nimmt stark ab. Jedoch führ.» die Nullpunktablagespannung (Driftspannung) der Operationsverstärker zu einer instabilen Restspannung an der aktiven Schaltbaugruppe, was Verzerrungen beim Schalten von Gleichstromsignalen verursacht und das ίο Anwendungsgebiet der Schalteinrichtung begrenzt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine derartige Schalteinrichtung zu schaffen, die es gestattet, die Verzerrungen beim Schalten von Gleichstromsignalen durch Verminderung'der Restspannung an der aktiven Schaltbaugruppe in deren Schließstellung wesentlich zu vermindern.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist
durch die Lehre nach dem Patentanspruch 2 angegeben.
Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung sichert eine
wesentliche Verminderung der Restspannung und ihrer
Instabilität an der aktiven Schaltbaugruppe in deren
Schließstellung.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung,
Fig. 2 ein detailliertes Schaltbild der gleichen Schalteinrichtung.
Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung enthält zwei in Reihe geschaltete und je mit einem Operationsverstärker 1 bzw. 2 (Fig. 1) ausgeführte aktive Schaltbaugruppen und zwei Speicherschaltungen 3 und 4 für die Nullpunktablagespannungen der Operationsverstärker 1,2. Jeder Operationsverstärker 1,2 ist mit einer starken Gegenkopplung mittels Schaltelementen 5 und 6 bzw. 7 und 8 /ersehen. Als Eingangsklemmen 9 und 10 der Schalteinrichtung dienen die Verbindungspunkte der Schaltelemente 5 und 6 bzw. 7 und 8. Die Speicherschaltungen 3 und 4 sind mit ihrem Eingang an den Ausgang 11 bzw. 12 der Operationsverstärker 1 bzw. 2 angeschlossen. Der Ausgang der Speicherschaltung 3 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang 13 des Operationsverstärkers 2 und der Ausgang der Speicherschaltung 4 mit dem nichtinvertierenden Eingang 14 des Operationsverstärkers 1 verbunden. Jede Speicherschaltung 3 bzw. 4 enthält einen Kondensator 15 bzw. 16 (Fig. 2), dessen erster Anschluß mit dem Mittelpunkt der Speisequellen 18 und
19 der Operationsverstärker 1 und 2 verbunden ist. Der zweite Anschluß der Kondensatoren 15 bzw. 16 ist über ein entsprechendes Schaltelement 20 bzw. 21 an den nichtinvertierenden Eingang 13 bzw. 14 des gegenüberliegenden Operationsverstärkers 2 bzw. 1 gelegt: der Anschluß des Kondensators 15 über das Schaltelement
20 an den nichtinvertierenden Eingang 13 des Operationsverstärkers 2 und der Anschluß des Kondensators 16 über das Schaltelement 21 an den nichtinvertierenden Eingang 14 des Operationsverstärkers 1. Außerdem ist der zweite Anschluß jedes Kondensators 15 bzw. 16 jeweils an den Ausgang 11 bzw. 12 des benachbarten Operationsverstärkers 1 bzw. 2 über ein Ladeschaltelement 22 bzw. 23 angeschlossen.
Vorgesehen sind auch zwei Schaltelemente 24, 25 bzw. 26, 27 (Fig. 2) zum Kurzschließen der Eingänge
der Operationsverstärker 1 bzw. 2. Die Schaltelemente 24 bzw. 26 sind zwischen dem Ausgang 11 bzw. 12 des entsprechenden Operationsverstärkers 1 bzw. 2 und dessen invertierendem Eingang 28 bzw. 29 geschaltet, während die Schaltelemente 25 bzw. 27 zwischen dem nichtinvertierenden Eingang 14 bzw. 13 des entsprechenden Operationsverstärkers 1, 2 und dem Mittelpunkt 17 der Speisequellen 18 und 19 der Operationsverstärker 1 und 2 geschaltet sind.
Die Schalteinrichtung arbeitet wie folgt:
Auf ein Signal von einer {in F i g. 1, 2 nicht gezeigten) Steuereinrichtung sind im Speicherbetneb die Schaltelemente 22—27 leitend, wobei der nichtinvertierende Eingang 14 bzw 13 der Operationsverstärker 1 bzw. 2 mit dem Mittelpunkt der Speisequellen 18 und 19 der Operationsverstärker 1 und 2 verbunden ist. Über das Schaltelement 24 bzw. 26 steht der invertierende Eingang 28 bzw. 29 der Operationsverstärker mit ihren Ausgängen 11 bzw. 12 in Verbindung, so daß die Operationsverstärker 100°/oiggegengekoppeit sind.
Die Spannung vom Ausgang 11 bzw. 12 der Operationsverstärker lädt über das Ladeschaltelement 22 bzw. 23 den Kondensator 15 bzw. 16 bis auf eine Spannung gleich der Nullpunktablagespannung des entsprechenden Operationsverstärkers auf. Im Schaltbetrieb werden auf ein Signal hin von der Steuereinheit die Schaltelemente 5—8, 20 und 21 eingeschaltet, während die Schaltelemente 22—27 gesperrt werden.
Die gespeicherte Nullpunktablagespannung der Operationsverstärker 1 und 2 wird über das Schaltelement 20 bzw. 21 auf den nichtinvertierenden Eingang 14 bzw. 13 des entsprechenden Operationsverstärkers 1 bzw. 2 gegeben. Da die Operationsverstärker im Schaltbetrieb mit Hilfe der Schaltelemente 5, 6 bzw. 7, 8 100%ig gegengekoppelt sind, ergibt sich am Ausgang 11 bzw. 12 der Operationsverstärker 1 bzw. 2 jeweils eine Spannung, die gleich der algebraischen Summe der
ίο Nullpunktablagespannung des einen Operationsverstärkers und der gespeicherten Nullpunktablagespannung des anderen Operationsverstärkers ist.
Die Nullpunktablagespannung jedes Operationsverstärkers 1 bzw. 2 geht in diese algebraische Summen mit ei.ι und demselben Vorzeichen ein, da die gespeicherten Ablagespannungen auf den nichtinvertierenden Eingang der Operationsverstärker 1 bzw. 2 gegeben werden. Die aktiven Schaltbaugruppen sind in Reihe geschaltet, und zwischen den Eingangsklemmen 9 und 10 wird die Differenzspannung der am Ausgang der Operationsverstärker 1 und 2 anliegenden Summenspannungen abgenommen; da letztere aus gleichen Gliedern mit gleichem Vorzeichen bestehen, ist die Spannungsdifferenz zwischen den Eingangsklemmen 9 und 10 gleich Null. Somit findet eine volle Kompensation der Restspannung an den Eingangsklemmen 9 und 10 der Schalteinrichtung statt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    !.Schalteinrichtung
    — auf der Grundlage einer aktiven Schaltbaugruppe
    — in Form eines Operationsverstärkers mit Gegenkopplungs-Schaltelementen,
DE19782811729 1978-03-17 1978-03-17 Schalteinrichtung Expired DE2811729C3 (de)

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DE2811729A1 DE2811729A1 (de) 1979-09-20
DE2811729B2 DE2811729B2 (de) 1981-05-14
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DE2811729A1 (de) 1979-09-20
DE2811729B2 (de) 1981-05-14

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