SU1034185A1

SU1034185A1 - Analog gate

Info

Publication number: SU1034185A1
Application number: SU823413715A
Authority: SU
Inventors: Борис Федорович Щербаков
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1983-08-07

Abstract

АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ, содержащий; циодный мост, к первой диагонали которого ; подключены выход источника аналрговых сигналов и вход операционного усилител , а к второй диагонали через разделительные диода - первые выходы .блоков управлени , и диоднорезисторный мост, одна диагональ котсч ого подключена параллельно.второй диагонгши диодного моста, а в другую диагональ включен конденсатор , о т л и ч а ю щ и и. с тем, что, с целью повышени точности передачи аналогового сигнала и повышени быстродействи f в него введены дополнительные диоды, которые вклвкены в плечи диодного моста, и две диодно-резисторные цёп6чки кЬтЬ|рые включены между вторыми выходами блоков управлени и точками соединени дополнительных диодов с диодами моста, которые соединены с входом операционного усилител .ANALOG KEY containing; cyclo bridge, to the first diagonal of which; the output of the source of analog signals and the input of the operational amplifier are connected, and the second diagonal through the separating diode is the first outputs of the control units and the diode-resistor bridge, one diagonal of the diode is connected in parallel. and h and y u u and i. In order to increase the accuracy of the analog signal transmission and increase the speed f, additional diodes are inserted into it that are connected to the shoulders of the diode bridge, and two diode-resistor circuits are connected between the second outputs of the control units and the points of connection of the additional diodes with bridge diodes, which are connected to the input of the operational amplifier.

Description

СОWITH

4four

00 Ьп Изобретение относитс к технике аналого-цифрового преобразовани -сиг налов и может быть использовано в аналоговых и гибридных вычислительных машинах, в частности при моделировании вентильных преобразователей Известны аналоговые ключи, содержащие диодный мрет и блок управлени Передача аналогового сигнала такими электронными ключами, сто щими на входе операционного усилител , например, в устройстве дл моделировани вентильного преобразовател или- во врем импульсных; множительных устройствах искажаетс па разитной емкостью монтажа, приведенной к входу операционного усилител Известен также аналоговый ключ, содержащий диодный мост, к первой диагонали которого подключен выход Источника аналоговых сигналов и вход операционного усилител , а к второй диагонали через разделительные диоды - первые выходы блоков управлени и диодно-резисторный мост, одна диа гональ которого подключена параллель но второй диагонали диодного моста, а в.другую диагональ включен крнден cajop 2. .: Недостаток данного ключа заключа етс 3 следунмемг в интервале откры того состо ни Диодного мостового ключа при его работе на операционный усилитель зар жаетс паразитна емкость монтажа, в момент перехода ключа в закрытое Состо ние закрываютс диоды основного моста, прерыва путь входного сигнала к операционному усилителю, начинаетс разр д емкости монтажа через высокое входное сопротивление операционного усилител , в результате; формируетс зат нутый срез переключенного аналогового сигнала, внос погрешность в его передачу. При этом длительность среза переключаемого сигнала при моделировании в реальном времени становитс соизмеримой с длительностью основного сигнала, что ограничивает также частотный диапазон работы электронного ключа. Цель изобретени - повьшение точности передачи аналогового сигнала и повышение быстродействи . Указанна цель достигаетс тем, что Б диодный аналоговый ключ, содержащий диодный мост, к первой диагонали которого подключены выход источника аналоговых сигналов и вход операционного усилител , а .к второй диагонали через разделительные диоды - первые выходы блоков управлени и диодно-резисторный мост, одна диагональ которого подключена параллель но второй диагонали диодного моста, а в другую диагональ включен конденсатор , введены дополнительные диоды, которые включены в плечи диодного моста, и две диодно-резисторые цепочки , которые включены между вторыми выходами блоков управлени и точками соединени дополнительных диодов с диодами моста, которые соединены с входом операционного усилител . На фиг, 1 представлена электрическа схема диодного аналогового моста/ на фиг, 2 - эпюры входного и выходного напр жений, где ZT и Т длительности среза переключаемого сигнала в прототипе и в предлагаемом устройстве.соответственно. Диодный аналоговый ключ содержит источник 1 аналогового сигнала, выполненный , например, на операционном усилителе,диодный мостна диодах 2-9, разделительные диоды 10 и 11, диодно-резисторный мост на диодах .12 и 13 и резисторах 14 и 15, конденсатор 16, блоки управлени , выполненные на транзисторах 17-20, диодно-резисторые цепочки на дио-; дах 21 и 22 и резисторах 23 и 24, операционный усилитель 25 с входным резистором 26, В схеме устройства конденсатор 27 - емкость монтажа, приведенна к входу операционного усилител 25, Блоки управлени ключем по каждой пол рности могут быть выполнены в виде двух последовательно соединенных инверторов, с выходов которых снимаютс управл ющие напр жени различных логических уровней . Устройство работает следующим образом. При отсутствии управл ощего сигнала Uvtip на блоках упраь ленкп транзисторы 17- и 19 закрыты, г транзисторы 18 и 20 открыты, диоды 2-7 закрыты, диоды 12, 10, 11, 13, 8, 9, 21 и 22 открыты. При этом конде«сатор 16 быстро зар жаетс через блоки управлени и диоды 10, 12, 13, 1.1, Ключ разомкнут, При наличии управл квдего сигнала . на блоках управлени транзисторы 17 и 19 открыты, а транзисторы 18 и 20 и диоды 10, 11, 21 и 22 закрыты, конденсатор 16 разр жаетс через элементы: резистор 14, диоды б, 8, 9, 7и резистор 15 и через элементы: резистор 14, диоды 4, 2, 3, 5 и резистор 15, Поскольку эти цепи состо т из идентичных элементов , их сопротивлени одинаковы. При этом диоды 2-9 открыты. Ключ замкнут, На вход операционного усилител 25 передаетс сигнал от источника 1, Конденсатор 27 зар жаетс , В момент переключени транзисторов 17 и 19 блоков управлени в открытое , а транзисторов 18 и 20 в закрытое состо ние, конденсатор 16 начинает разр жатьс , и диоды 2-7 открываютс , ключ замыкаетс (t;j .на фиг, 2), пропуска входной сигнал00 bp The invention relates to the technique of analog-to-digital conversion of signals and can be used in analog and hybrid computers, in particular when modeling valve converters Analog switches are known that contain a diode chip and a control unit. The transmission of an analog signal by such electronic keys, standing on the input of the operational amplifier, for example, in a device for simulating a valve converter or during a pulse; The multipliers are distorted by the differential installation capacity, reduced to the input of the operational amplifier. An analog switch containing a diode bridge is also known. The output of the Analog signal source and the input of the operational amplifier are connected to the first diagonal, the first outputs of the control units and the diode are connected to the second diagonal. -resistor bridge, one diagonal of which is connected parallel to the second diagonal of the diode bridge, and another diagonal includes the cajop 2 radius..: Lack of this key There are 3 tracks in the open state of the Diode bridge key. When it is operated, the parasitic capacitance of the assembly is charged to the operational amplifier. At the moment the key enters the closed state, the diodes of the main bridge close, interrupt the input signal path to the operational amplifier, and the capacitance begins. mounting through the high input impedance of the operational amplifier, as a result; a closed slice of the switched analog signal is formed, introducing an error in its transmission. In this case, the cutoff duration of the switched signal in real-time simulation becomes comparable with the duration of the main signal, which also limits the frequency range of the electronic key operation. The purpose of the invention is to increase the accuracy of the transmission of an analog signal and increase speed. This goal is achieved by the fact that B is a diode analog switch containing a diode bridge, the first diagonal of which is connected to the output of the source of analog signals and the input of the operational amplifier, and to the second diagonal through dividing diodes - the first outputs of the control units and diode-resistor bridge, one diagonal which is connected parallel to the second diagonal of the diode bridge, and a capacitor is connected to another diagonal, additional diodes are inserted, which are included in the shoulders of the diode bridge, and two diode-resistor circuits, which included between the second outputs of the control units and additional connection points diode bridge with diodes which are connected to the input of the operational amplifier. Fig. 1 shows an electrical circuit of a diode analog bridge / Fig. 2, the input and output voltage plots, where ZT and T are the cutoff duration of the switching signal in the prototype and in the proposed device, respectively. Analog diode switch contains an analog signal source 1, made, for example, on an operational amplifier, diode bridge diodes 2-9, separation diodes 10 and 11, diode-resistor bridge diodes .12 and 13 and resistors 14 and 15, capacitor 16, blocks controls made on transistors 17-20, diode-resistor circuits on a diode; max 21 and 22 and resistors 23 and 24, operational amplifier 25 with input resistor 26. In the circuit diagram, capacitor 27 — mounting capacity, reduced to the input of operational amplifier 25. The key control units for each polarity can be made in the form of two series-connected inverters from the outputs of which the control voltages of different logic levels are removed. The device works as follows. In the absence of a control signal Uvtip on the blocks of the power Lankp transistors 17 and 19 are closed, the transistors 18 and 20 are open, the diodes 2-7 are closed, the diodes 12, 10, 11, 13, 8, 9, 21 and 22 are open. In this case, the controller 16 is quickly charged through the control units and the diodes 10, 12, 13, 1.1, the Key is open, If there is a control of the signal. on the control units, transistors 17 and 19 are open, and transistors 18 and 20 and diodes 10, 11, 21 and 22 are closed, capacitor 16 is discharged through the elements: resistor 14, diodes b, 8, 9, 7 and resistor 15 and through elements: resistor 14, diodes 4, 2, 3, 5 and resistor 15. Since these circuits consist of identical elements, their resistances are the same. In this case, diodes 2-9 are open. The key is closed. The signal from source 1 is transmitted to the input of operational amplifier 25, capacitor 27 is charged, at the time the control units transistors 17 and 19 are switched to open, and transistors 18 and 20 are closed, the capacitor 16 begins to discharge, and diodes 2 -7 open, the key closes (t; j. In FIG. 2), skips the input signal

с операционного усилител 1 на операционный усилитель 25 Диоды 21 и 22 закрытыf конденсатор 27 зар жаетс ,From operational amplifier 1 to operational amplifier 25, diodes 21 and 22 are closed; capacitor 27 is charged,

В момент перехода транзисторов 17 и 19 в закрытое, а транзисторов 18 и 20 в открытое состо ние (I на фиг. 2/ открываютс разделительные диоды 10 и 11 и начинаетс зар д конденсатора 16, закрываютс диоды 2-7 открываютс диоды 21 и 22. Конденсатор 27 начинает разр жатьс через элементы: диоды 9 и 22, резистор 24, транзистор 20 или через элементы: диоды .8 и 21, резивтор 23,At the moment of the transition of the transistors 17 and 19 to the closed state, and the transistors 18 and 20 to the open state (I in Fig. 2 /, the separation diodes 10 and 11 are opened and the capacitor 16 starts charging, the diodes 2-7 are closed, and the diodes 21 and 22 open. The capacitor 27 begins to discharge through the elements: diodes 9 and 22, the resistor 24, the transistor 20 or through the elements: diodes .8 and 21, the resistor 23,

транзистор 18 в зависимости от пол рности входного сигнала источника 1.transistor 18 depending on the polarity of the input signal of source 1.

Благодар малому сопротивлению этих контуров меньшему, чем входной цепи операционного усилител 25, происходит форсированное формирование среза коммутирующего аналогового сигнала (t на фиг. 2).Due to the small resistance of these circuits smaller than the input circuit of the operational amplifier 25, the forced formation of a cut-off analog signal occurs (t in Fig. 2).

Использование изобретени поэволит обеспечить повышение точности моделей вентильных преобразователей и врем импульсных множительных устройств и расширить частотный дигшазрн их работы.The use of the invention will allow to increase the accuracy of models of valve converters and the time of pulse multiplying devices and expand the frequency distribution of their operation.

fffk fffk

Vi itfVi itf

IS HhIS Hh

..

/ i/ i

Claims

ANALOG KEY containing. a diode bridge, to the first diagonal of which the output of the analog signal source and the input of the operational amplifier are connected, and to the second diagonal, through the diodes, the first outputs of the control units ^ and the diode-resistor bridge, one diagonal of which is connected in parallel. the second diagonal of the diode bridge and the other diagonal is connected capacitor, which is distinguished by the fact that, in order to increase the accuracy of transmission of the analog signal and increase the speed, additional diodes are introduced into it, which are included in the arms of the diode bridge , and two diode-resistor chains, “which are connected between the second outputs of the control units and the median points of additional diodes with bridge diodes, which are connected to the input of the operational amplifier. *>