SU1078616A1 - Многоканальный коммутатор - Google Patents

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий в каждом канале первые инвертор и аналоговый ключевой КМОП-элемент, который состоит из МОП-транзистора р-типа и из Ж)П-транзистора п-типа проводимости, подложка которого соединена с общей шиной, затвор - с входом первого инвертора, выход которого соединен с затвором МОП-транзистора р-типа, подложка которого соединена с шиной источника напр жение, а сток соединен с истоком МОП-транзистора п-типа и  вл етс  соответствующим аналоговым входом, исток МОП-транзистора р-типа соединен со стоком МОП-транзистора п-типа и  вл етс  выходом первого аналогового ключевого КМОП-элемента, причем выходы всех ключевых КМОП-элементов объединены и  вл ютс  аналбт. говым выходом коммутатора, о.т л и чающийс  тем, что, с целью повышени  надежности коммутатора за счет уменьшени  обратного тока в момент коммутации каналов, в каждый канал введены последовательно соединенные второй, третий, четвертый и п тый инверторы, второй аналогоBUfl ключевой КМОП-элемент, вход и выход которого подключены соответственно к входу и выходу первого аналогового ключевого КМОП-элемента, а затворы МОП-транзисторов р-типа (Л и п-типа второго аналогового ключево го КНОП-элемента соединены соответственно с входом и выходом второго инвертора, вход которого  вл етс  соответствующим входом управлени  коммутатора, причем выход п того инвертора соединен с входом первого инвертора. 00 о:

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может иапользоватьс  а многоканальных устройствах электронной коммутации. Известен многоканальный коммутдтор , содержащий в каждом канале полевые МОП-транзисторы l . Недостатком этого устройства  вл етс  низка  надежность из-за возникновени  бЬльшого обратного то ка в момент переключени  каналов, имеющих малое проходное с Ьпротирление . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  многоканальный коммутатор, содержащий в каждом канале первые инвертор и аналоговый ключевой КМОП элемент, который состоит из МОП-тра зистора р-типа и из МОП-транзистора п-типа проводимости, подложка которого соединена с общей шиной, затвор - с входом первого инвертора, выход которого соединен с затвором МОП-транзистора р-типа, подложка которого соединена с шиной источника напр жени , а сток соединен с истоком МОП- транзистора п-типа и  вл етс  соответствующим аналоговым входом, исток МОП-транзистора р-тип соединен со стоком Muii-транзистора п-типа и  вл етс  выходом первого аналогового ключевого КМОП-элемента причем выходы всех ключевых КМОП-эл ментов объединены и  вл ютс  аналоговым выходом коммутатора 2 . Однако у коммутатора недостаточна  надежность в св зи с большой величиной обратного тока в момент переключени  каналов, имеющих низкое проходное сопротивление, Цель изобретени  - повышение надежности за счет уменьшени  обратного тока в момент ; коммутации каналов « Дл  достижени  цели в многоканаль ный коммутатор, содержащий в каждом .канале первые инвертор и аналоговый ключевой КМОП-элемент, который состоит из МОП-транзистора р-типа и из МОП-транзистора п-типа проводимости подложка которого соединена с общей шиной, затвор - с входом первого инвертора, выход которого соединен с затвором МОП-транзистора р-типа, подложкакоторого соединена с шиной источника напр жени , а сток соединен с истоком МОП-транзистора п-ти па и  вл етс  соответствующим аналоговым входом, исток МОП-транзистора р-типа соединен со стоком МОП-транзистора п-типа и  вл етс  выходом первого аналогового ключевого КМОПэлемента , причём выходы всех ключевых КМОП-элементов объединены и  вл ютс  аналоговым выходом коммутатора , в каждый канал введены последователь но соед гненньЛе второй, третий, четвертый и п тый инверторы, второй аналоговый ключевой КМОП-элемент, вход и выход которого подключены соответственно к входу и выходу первого аналогового ключевого КМОП-элемента , а затворы МОП-транзисторов р-типа и п-типа второго ангшогового ключевого КМОП-элемента соединены соответственно с входом и выходом второго инвертора, вход которого  вл етс  соответствующим входом управлени  коммутатора, причем выход п того инвертора соединен с входом Первого инвертора. На чертеже приведена функциональна  схема многоканального коммутатора . Коммутатор содержит в каждом канале первый 1, второй 2, третий 3, че т вертый 4, п тый 5 инверторы, первый 6 и второй 7 аналоговые ключевые КМОП-элементы, вход 8 управлени  и аналоговый вход 9, причем выходы первого б и второго 7 аналоговых ключевых КМОП-элементов всех каналов объединены и  вл ютс  анало|говым выходом 10 коммутатора. Вход 8 управлени  каждого канала через последовательно соединенные второй 2, третий 3, четвертый 4, п тый 5 и первый 1 инверторы соединен с затвором МОП-транзистора р-типа первого аналогового ключевого КМОП-злемента 6, сток и исток которого соединены соответственно с истоко1 и стоком МОП-транзистора п-типа, затвор которого подключен к входу первого инвертора 1. Затворы МОП-транзисторов р-типа и п-типа второго аналогового ключевого КМОП-элемента 7 соединены соответственно с выходом и входом второго инвертора 2, Подложки МОП-транзисторов р-типа и п-типа подключены соответственно к шине источника напр жени  и общей шине. В каждом канале входы первого 6 и второго 7 аналоговых ключевых КМОПэлементов объединены и  вл ютс  соответствующим аналоговым входом 9 коммутатора . Схемы первого 6 и второго 7 аналоговых ключевых КМОП-элементов выполнены одинаково, но величина проходного сопротивлени  второго 7 аналогового ключевого КМОП-элемента реализована на 2-3 пор дка выше проходного сопротивлени  первого 6 аналогового ключевого КМОП-элемента, Многоканальный коммутатор работает следующим образом. При подаче на вход 8 управлени  первого канала логической единицы открываютс  первый 6 и второй 7 аналоговые ключевые КМОП-элементы и напр жение , присутствующее на аналоговом входе 9, коммутируетс  на выход 10, зар жа  емкость выхода 10 до потенциала аналогового входа 9.

Одновременному изменению сигнала с единицы на ноль на входе 8 управлени  первого канала и с нол  на единицу на входе 8 управлени  второго канала соответствует закрывание первого 6 и второго 7 аналоговых ключевых КМОП-элементов первого канала и открывание сначала второго 7, а потом и первого 6 аналоговых ключевых КМОП-элементов второго канала.

Причем, если коммутируемый сигнал на аналоговом входе 9 второго канала ниже потенциала на аналоговом входе 9 первого канала, то в указанном выше переходном процессз больша  часть энергии зар женной ранее емкости выхода 10 разр жаетс  через уже открытый высокоомный второй 7 аналоговый ключевой КМОП-элемент второго канала.

Поэтому к моменту отк-рывани  ниэкоомного первого 6 аналогового ключевого КМОП-элемента второго канала емкость выхода 10 разр жена, что приводит к значительному уменьшению обратного тока через низкоомный ключевой элемент 6 второго канала .

Аналогично рассмотреннсту работают и остальные каналы коммутатора.

Технический эффект от использовани  предлагаемого многоканального коммутатора заключаетс  в повышении надежности за счет уменывенн  обратного тока в момент коммутации каналов путем разр да емкости выхода через последовательно управл емое во времени высокоомный и низкоомный ключевые элементы.

8ufO

Claims (1)

1. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий в каждом канале первые инвертор и аналоговый ключевой КМОП-элемент, который состоит из МОП-транзистора p-типа и из МОП-транзистора п-типа проводимости, подложка которого соединена с общей шиной, затвор - с входом первого инвертора, выход которого соединен с затвором МОП-транзистора p-типа, подложка которого соединена с шиной источника напряжение, а сток соединен с истоком МОП—транзистора п-типа и является соответствующим аналоговым входом, исток МОП-транзистора р-типа соединен со стоком МОП-транзистора п-типа и является выходом первого аналогового ключевого КМОП-элемента, причем выходы всех ключевых КМОП-элементов объединены и являются аналбт. говым выходом коммутатора, о.т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности коммутатора за счет уменьшения обратного тока в момент коммутации каналов, в каждый канал введены последовательно соединенные второй, третий, четвертый и пятый инверторы, второй аналоговый ключевой КМОП-элемент, вход и выход которого подключены соответственно к входу и выходу первого аналогового ключевого КМОП-элемента, а затворы МОП-транзисторов р-типа и п-типа второго аналогового ключево го КМОП-элемента соединены соответственно с входом и выходом второго инвертора, вход которого является соответствующим входом управления коммутатора, причем выход пятого инвертора соединен с входом первого инвертора.