SU1101157A1 - Коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием - Google Patents

Abstract

КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ С ЗАПОМИНАНИЕМ, содержащий дифференциальный усилитель, два повторител  напр жени , первую и вторую группы ключей, первый, второй , третий и четвертый ключи и два конденсатора, первые вьшоды ключей первой и второй групп соединены с входньв и шинами устройства, первьй конденсатор включен между входом первого повторител  напр жени ,-который соединен с первьм вьюодом первого ключа, и общей шиной,второй конденсатор включен между входом второго повторител  напр жени , который соединен с первым выводом второго ключа, и общей шиной, выход первого и.выход второго повторителей напр жени  через третий и четвертый ключи соответственно соединены с выхо;|(ной шиНой устройства, отлиIt н чающийс  тем, что, с целью повышени  точности передачи коммутируемого сигнала, в него введены треть , четверта , п та  и шеста  группы ключей и п тьй, шестой,седьмой , восьмой, дев тый и дес тый ключи, между вторым вьшодрм каждого ключа первой группы и неинвертирующим входом дифференциального усилител  включен ключ третьей группы , между вторым вьшодом каждого ключа второй группы и неинвертирующим входом дифференциального усилител  включен ключ четвертой группы, между каждой точкой соединени  ключей первой и третьей групп и инвертирующим входом дифференциаль (Л ного усилител , включен ключ п той группы, ме ду ка дой точкой соединени  ключей второй и четвертой групп и инвертирующим входом дифференциального усилител  включен ключ шестой группы, второй вывод первого ключа через п тый ключ соединен с выходом дифференциального , усилител , а через шестой ключ подключен к: выходу первого повтоел рител  напр жени , который через седьмой ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилител , второй вывод второго ключа через восьмой ключ соединен с выходом дифференциального усилител , а через дев тый ключ подключен к выходу второго повторител  напр жени , который черездес т ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилител .

Description

i Изобретение относитс  к электрон ной технике, а .более конкретно к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например в устройствах многоканальной коммутации . Известен коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием, содержащий два дифференциальных усилител , охваченных отрицательной обратной св зью, ключ и конденсатор, конденсатор вкгаочен между неинвертирующим входом второго дифференциального усилител , который через ключ соединен с выходом первого дифференсвального усилител , и общей шиной, выход второго дифференциального усилител  соединен с выходной щиной устройства, а вход первого дифферен циального усилител  подключен к входной шине t1 К недостатку подобных устройств следует отнести низкую точность передачи коммутируемого сигнала. По технической сущности и схемно реализации наиболее близким к изобретению Явл етс  коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием, содержащий дифференциальный усилйтель , два повторител  напр жени , ,первую и вторую группы ключей, первый , второй, третий и четвертый ключи и два конденсатора, первые вы воды ключей первой и второй групп соединены с входными шинами устройства , первьй конденсатор включен между входом первого повторител  напр жени , который соединен с первым вьшодом первого ключа, и общей шиной, второй конденсатор включен между входом второго повторител  на пр жени , который соединен с. первым вьшодом второго ключа, и общей шиной , выход первого и выход второго повторителей напр жени  через трети и четвертый ключи соответственно соединены с выходной шиной устройства 2 „ К недостаткам известного устройства следует отнести низкую точност передачи коммутируемого сигнала. В режиме выборки эта низка  точность обусловлена проникновением сигналов через закрытые каналы, а в релиме хранени  - значительными токами утечки конденсаторов, используемых дл  запоминани  напр жени . 7 С целью повышени  точности передачи коммутируемого сигнала в коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием , содержащий дифференциальный усилитель, два повторител  напр жени , первую и вторую группы ключей, первый, второй, третий и четвертый ключи и два конденсатора, первые выводы ключей первой и второй групп соединены с входными шинами уст,ройства , первый конденсатор включен между входом первого повторител  напр жени , который соединен с первым выходом первого ключа, и общей шиной, второй конденсатор включен мезвду входом второго повторител  напр жени , который соединен с первым вьшодом второго ключа, и общей шиной, выход первого и выход второго повторителей напр жени  через третий и четвертый ключи соответственно соединены с выходной шиной устройства, введены треть , четверта  , п та  и шеста  группы ключей и п тьй, шестой, седьмой, восьмой, дев тьй и дес тьй ключи, между вторым вьшодом кавдого ключа первой группы и неинвертирутощим входом дифференциального усилители включен ключ третьей группы, между вторым вьшодом каждого ключа второй группы и неинвертирующим входом дифференхщального усилител  включен ключ :eтвepтoй группы, между каждой точкой соединени  ключей первой и третьей групп и,инвертирующим входом дифференциального усилител  включен ключ п той группы, мелвду каждой точкой соединени  ключей второй и четвертой групп и инвертирующим входом дифференциального усилител  включен ключ шестой группы, второй вьшод первого ключа через п тый ключ соединен с вь1ходом дифференциального усилител , а через шестой ключ подключен к выходу первого повторител  напр жени , которьй через седьмой ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилител , второй вьшод второго ключа через восьмой ключ соединен с выходом дифференциального усилител , а через дев тый ключ подключен к выходу йторого повторител  напр жени , который через дес тый ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилител .

на чертеже приведена схема конкретной реализации описьгоаемого технического решени  дл  случа , когда перва  и втора  группы ключей (а следовательно, и все остальные группы ключей) содержат по три ключа.

Коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием содержит дифференциальный усилитель 1, первый и. второй повторители 2, 3 напр жени , первую группу ключей 4,5,6, вторзпо группу ключей 7, 8, 9, третью группу ключей 10,11,12, чет вертую группу ключей 13, 14, 15, п тую группу ключей 16, 17,18, шестую группу ключей 19,20,21, первый, второй, третий, четвертый, п тый, шестой, седьмой, восьмой, дев тый и дес тый ключи 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, первьй и второй конденсаторы 32, 33. Первые вьюоды ключей 4, 5, 6 первой группы и первые вьюоды ключей 7, 8, 9 второй группы подключены к входным шинам 34, 35 устройства,, выходы повторителей 2 и 3 напр жени  через третий и четвертый ключи 24, 25 соединены с выходной шиной 36 устройства.

Коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием функционирует следующим образом.

В состо нии выборки аналогового сигнала с одной из входных шин 34 замыкаютс  соответствующие ключи первой и третьей групп, например ключи 4 и 10. Остальные ключи первой и третьей группы разомкнуты . Ключ 16.п той группы разомкнут , а остальные ключи п той группы и все ключи шестой группы замкнуты. Замкнуты также первьй, п тыйи седьмой ключи 22, 26, 28, а третий и дес тый ключи 24, 31 разомкнуты. В Этом случае дифференциальный усилитель 1 охвачен отрицательной обратной св зью с выхода повторител  2 напр жени , и первый конденсатор 32 зар жаетс  до напр жени , присутствующего на одной из входных шин 34,, подключенной к йервому вьгооду ключа 4. В каадом из разомкнутых ключей третьей и четвертой групп оба вьтодаподдерживаютс  под одинаковым потенциалом , что способствует уменьшению проникновени  сигналов из разомкнутых каналов.

Дл  перевода устройства в режим хранени  сигнала с входных шин

34 и выборки сигнала с входных шин 35 (например, с входной шины, подключенной к первому вьюоду ключа 7) размыкаютс  ключ 4 первой группы, ключ 10 третьей группы и

ключ 19 шестой группы; замыкаютс  ключ 7 второй группы, ключ 13 четвертой группы и ключ 16 п той группы . В разомкнутое состо ние долимы быть переведены.также первьй, четвертьй , п тый, седьмой и дев тый ключи 22, 25, 26, 28, 30. Второй, третий, шестой, восьмой и дес тый ключи 23, 24, 27, 29, 31 должны быть переведены в замкнутое состо ние .

В этим случае дифференциальный усилитель 1 охвачен отрицательной обратной св зью, с выхода повторител  3 напр жени , и второй конденсатор 33 зар жаетс  до напр жени  на выбранной входной шине (подключенной к первому вьюоду ключа 7). На выходной же шине 36 устанавливаетс  напр жение, равное

напр жению на первом конденсаторе 32, до которого он зар дилс  в предшествующем режиме выборки с одной из входных шин 34. Причем оба вьгоода первого ключа 22 имеют

одинаковый потенциал вследствие замкнутого состо ни  шестого ключа 27, что способствует уменьшению тока утечки первого конденсатора 32. Устройство остаетс  работоспособным и при использовании резисторов (линейных и нелинейных) вместо ключей п той и шестой группы и вместо шестого и дей того 27, 30 ключей. Однако при этом несколько уменьшаетс  быстродействие и входное сопротивление.

Положительным эффектом описан-i ного технического, решени   вл етс  увеличение точности передачи

коммутируемого сигнала. В режиме выборки этот положительный эффект обусловлен уменьшением проникновени  сигналов из разомкнутых каналов за счет того, -что на всех

разомкнутых ключах третьей и четвертой групп поддерживаетс  близкое к нулю напр жение. В режиме хранени  точность передачи коммутируемого сигнала .увеличиваетс  за счет того, что близким к нулю поддерживаетс  напр жение между вьшодами ключа VnepBoro ключа 22 или второго ключа 23), через который

обкладка конденсатора , сохран ющего напр жение (первого конденсатора 32 или второго конденсатора 33), подключена к цепи зар да.

п

гч г 3f

Ьг

7,1

а/

4

LT

:т

33

Claims (1)

1. КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ С ЗАПОМИНАНИЕМ, содержащий дифференциальный усилитель, два повторителя напряжения, первую и вторую группы ключей, первый, второй, третий и четвертый ключи и два конденсатора, первые выводы ключей первой и второй групп соединены с входньми шинами устройства, первьш конденсатор включен между входом первого повторителя напряжения, который соединен с первым выводом первого ключа, и общей шиной,второй конденсатор включен между входом второго повторителя напряжения, который соединен с первым выводом второго ключа, и общей шиной, выход первого и выход второго повторителей напряжения через третий и четвертый ключи соответственно соединены с выходной шиной устройства, отли чающийся тем, что, с целью повышения точности передачи коммути руемого сигнала, в него введены третья, четвертая, пятая и шестая группы ключей и пятый, шестой,седьмой, восьмой, девятый и десятый ключи, между вторым выводом каждого ключа первой группы и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен ключ третьей группы, между вторым выводом каждого ключа второй группы и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен ключ четвертой группы, между каждой точкой соединения ключей первой и третьей групп и инвертируювщм входом дифференциального усилителя, включен ключ пятой группы, между каждой точкой соединения ключей второй и четвертой групп и инвертирующим входом дифференциального усилителя включен ключ шестой группы, второй вывод первого ключа через пятый ключ соединен с выходом дифференциального . усилителя, а через шестой ключ подключен к выходу первого повторителя напряжения, который через седьмой ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, второй вывод второго ключа через восьмой ключ соединен с выходом дифференциального усилителя, а через девятый ключ подключен к выходу второго повторителя напряжения, который через'десятый ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя.

   1 1101157