SU1378045A1 - Переключатель аналоговых сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электронной коммутационной техники и может быть использовано в устройствах электронной коммутации аналоговых сигналов. Цель изобретени  - повьппение точности передачи аналогового сигнала за счет стабилизации сопротивлени  ключевого элемента во всем диапазоне коммутируемых напр жений. Переключатель содержит КМДП инверторы 1 и 2, блок 3 смещени  и КМДП ключ 4. Введение в блок 3 смещени  повторител  12 напр жени  и подача аналогового сигнала с его выхода в диагональ мостовой схемы блока 3 смещени  позвол ют выходным сигналам операционных усилителей 13 и 14 отслеживать изменение напр жени  питани  и величину коммутируемого аналогового сигнала . В данном ключевом элементе обеспечиваетс  посто нное сопротивление с точностью 2% при коммутации аналоговых сигналов во всем диапазоне, измен ющемс  от нулевого потенциала до напр жени  питани . 1 ил. с S (Л

Description

САЭ ЕХ О 4 СД

Изобретение относитс  к области импульсной техники и может быть использовано в устройствах электронной коммутации .аналоговых сигналов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности передачи аналогового сигнала за счет стабилизации сопротивлени  коммутируемого КМДП ключа в открытом состо нии и компенсации изменени  этого сопротивлени  при изменении как температуры и напр жени  питани  устройства, так и при изменении величины коммутируемого аналогового сигнала.

Цель достигаетс  путем введени  повторител  напр жени  в блок смеще ни  и подачи аналогового сигнала с выхода повторител  в диагональ мостовой схемы блока смещени , благодар  чему выходные сигналы операционных усилителей блока смещени  отслеживают изменение напр жени  питани  и величину коммутируемого аналогового сигнала.

На чертеже приведена принципиальна  схема устройства.

Переключатель содержит 1 и второй 2 КМДП инверторы, блок смещени  3 и КМДП ключ 4, состо щий из параллельно включенных МДП транзистора-р-типа 5 и МДП транзистора п-типа 6. КМДП инверторы I и 2 включены между шиной питани  7 и шиной смещени  8. Вход первого КМДП инвертора 1 соединен с управл ющей шиной 9 устройства, а ег выход соединен с входом второго КМДП инвертора 2 и с затвором МДП транзистора р-типа 5 КМДП ключа 4. Выход второго КМДП инвертора 2.прдключен к затвору МДП транзистора п-типа 6 КМДП ключа 4. Входна  10 и выходна  11 шины устройства подключены соответственно к входу и выходу КМДП ключа 4.

Блок смещени  3 включает в себ  повторитель напр жени  12, первый 13 и второй 14 операционные усилители , дополнительный КМДП ключ 15 и семь резисторов 16-22. Первый 16 и второй 17 резисторы включены между инвертирующим входом и выходом соответственно первого 13 и второго 14 операционных усилителей. Третий 18 и четвертый 19 резисторы включены между разноименными входами соответственно первого 13 и второго 14 операционных усилителей. Дополнительный КМДП ключ 15, п тый 20, шестой 21 и седьмой 22 резисторы составл ют схем

10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

моста, перва  диагональ которого . включена между выходом повторител  напр жени  12 и общей шиной 23, а втора  диагональ включена между неинвертирующими входами операционных усилителей 13 и 14.

Дополнительный КМДП ключ 15 содержит параллельно включенные МДП транзисторы разного типа проводимости, причем затвор МДП транзистора р-типа и подложка МДП транзистора п-типа соединены с общей шиной 23, а затвор МДП транзистора п-типа и подложка МДП транзистора р-типа соединены с шиной питани  7. Объединенные токовые электроды МДП транзисторов  вл ютс  выводами плеча схемы моста.

Повторитель напр жени  12 и операционные усилители 13 и 14 включены между шиной питани  7 и дополнительной шиной питани  24. Нагрузка 25 включаетс  между выходной шиной 11 устройства и общей шиной 23. Выход первого операционного усилител  13 подключен к шине смещени  В, а выход второго операционного усилител . 14 соединен с подггожкой МДП транзистора п-типа 6 ключа КМДП 4.

Устройство работает следующим образом .

При подаче на управл ющую шину 9 единичного сигнала КМДП ключ 4 открываетс  и аналоговый сигнал с входной шины 10 проходит на выходную шину 11 и в нагрузку 25. При этом входной аналоговый сигнал через повторитель напр жени  12 прикладываетс  также к первой диагонали схемы моста. При изменении величины коммутируемого напр жени  модулируетс  величина сопротивлений КМДП ключа 4 и дополнительного КМДП ключа 15, который посто нно открыт и представл ет собой активное сопротивление, которое в номинальном режиме (при балансировке) равно по величине сопротивлению п того резистора 20. Величины сопротивлений шестого 21 и седьмого 22 резисторов равны между собой. Отношение сопротивлений п того и седьмого резисторов , равное отношению сопротивлений дополнительного КМДП ключа 15 и шестого резистора 21, равно отношению эквивалентного сопротивлени  КМДП ключа 4 к величине сопротивлени  нагрузки 25.

С помощью указанных соотношений достигаетс  идентичность изменени 

сопротивлений основного КМДП ключа 4 и дополнительного КМДП ключа 15 при изменении величины входного аналогового сигнала.

Балансировка схемы моста производитс  при значении величины аналогового напр жени , при котором зквива- лентные сопротивлени  обоих КМДП клюФормула изобретени  Переключатель аналоговых сигналов, содержащий первый и второй КМДП-ин- верторы, КМДП-ключ и блок смещени , включающий два операционных усилител  с первым и вторым резисторами соответственно в цеп х отрицательной обратной св зи, третий и четвертый ре

чей 4 и 15 имеют максимальные значе- д зисторы, включенные между разноименни . При зтом путем выбора величины сопротивлений достигаетс  получение нулевых напр жений на выходах первого 1 3 и второго 14 операционных усилителей .

При изменении величины коммутируемого сигнала на входной шине 10 устройства сопротивление дополнительного КМДП ключа I5 уменьшаетс , что вызыными входами разных операционных усилителей , а также п тый, шестой, седьмой резисторы и дополнительный КМДП- ключ, которые включены между собой 15 по схеме моста, причем вьтоды второй диагонали моста подключены к неинвертирующим входам операционных усилителей , выходы которых подключены соответственно к шине смещени  и к подвает разбаланс схемы моста и приводит 20 ложке МДП-транзистора п-типа КМДПк по влению на выходе первого операционного усилител  13 положительного потенциала, а на выходе второго 14 операционного усилител  - отрицательного потенциала. В результате на затвор- МДП транзистора 5 р-типа КМДП ключа 4 поступает с выхода первого КМДП инвертора 1 более высокое по

отношению к общей шине напр жение, и сопротивление этого транзистора увеличиваетс . Подача более отрицательного напр жени  с выхода второго операционного усилител  14 на подложку МДП транзистора 6 п-типа КМДП ключа 4 также приводит к увеличению сопротивлени  этого транзистора. В результате суммарное сопротивление КМДП ключа 4 возрастает, что компенсирует его первоначальное уменьшение.

Изменение сопротивлений КМДП ключей 4 и 15 происходит также за счет изменени  температуры и величины напр жени  питани . В силу идентичности изменени  величин эквивалентных сопротивлений КМДП ключей 4 и 15 указанным образом осуществл етс  также компенсаци  величины сопротивлени  КМДП ключа 4 при изменении температуры или напр жени  питани .

Стабилизаци  сопротивлени  ключа канала передачи в открытом состо нии

,обеспечивает повьшзение точности передачи аналогового сигнала.

В Ш1-ШИ Заказ 890/55

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

ными входами разных операционных усилителей , а также п тый, шестой, седьмой резисторы и дополнительный КМДП- ключ, которые включены между собой по схеме моста, причем вьтоды второй диагонали моста подключены к неинвертирующим входам операционных усилителей , выходы которых подключены соответственно к шине смещени  и к под5

5

ключа, затвор МДП-транзистора р-типа и подложка МДП-транэистора п-типа дополнительного КМДП-ключа, а также затвор МДП-транзистора п-типа и подложка МДП-транзистора р-типа того же КМДП-ключа попарно объединены, разноименные токовые электроды этих транзисторов попарно соединены и  вл ютс  вьшодами плеча схемы моста, КМДП-ин0 верторы включены между шиной питани  и шиной смещени , причем вход первого КМДП инвертора соединен с управл ющей щиной устройства, а его выход- с входом второго КМДП-инвертора и с затвором МДП-транзистрра р-типа КМДП- ключа, подложка которого подключена к шине питани , выход второго КМДП- инвертора соединен с затвором МДП- транзистора п-типа КМДП-ключа, входна  и выходна  шины устройства подключены соответственно к входу и выходу КМДП-ключа, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности передачи аналогового сигнала, в

с него введен повторитель напр жени , вход которого.подключен к входной шине устройства, а перва  диагональ схемы моста включена между выходом повторител  напр жени  и общей шиной устройства, затворы МДП-транзисторов п- и р-типа дополнительного КМДП-ключа подключены соответственно к шине питани  и к общей шине устройства.

0

0

Тираж 928 Подписное

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Переключатель аналоговых сигналов, содержащий первый и второй КМДП-инверторы, КМДП-ключ и блок смещения, включающий два операционных усилителя с первым и вторым резисторами соответственно в цепях отрицательной обратной связи, третий и четвертый резисторы, включенные между разноименными входами разных операционных усилителей, а также пятый, шестой, седьмой резисторы и дополнительный КМДПключ, которые включены между собой по схеме моста, причем выводы второй диагонали моста подключены к неинвертирующим входам операционных усилителей, выходы которых подключены соответственно к шине смещения и к подложке МДП-транзистора η-типа КМДПключа, затвор МДП-транзистора р-типа и подложка МДП-транзистора η-типа дополнительного КМДП-ключа, а также затвор МДП-транзистора η-типа и подложка МДП-транзистора p-типа того же КМДП-ключа попарно объединены, разноименные токовые электроды этих транзисторов попарно соединены и являются выводами плеча схемы моста, КМДП-инверторы включены между шиной питания и шиной смещения, причем вход первого КМДП инвертора соединен с управляющей шиной устройства, а его выходс входом второго КМДП-инвертора и с затвором МДП-транзистора p-типа КМДПключа, подложка которого подключена к шине питания, выход второго КМДПинвертора соединен с затвором МДПтранзистора η-типа КМДП-ключа, входная и выходная шины устройства подключены соответственно к входу и выходу КМДП-ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности передачи аналогового сигнала, в него введен повторитель напряжения, вход которого.подключен к входной шине устройства, а первая диагональ схемы моста включена между выходом повторителя напряжения и общей шиной устройства, затворы МДП-транзисторов п- и p-типа дополнительного КМДП-ключа подключены соответственно к шине питания и к общей шине устройства.

   ВНИИПИ Заказ 890/55 ' Тираж 928 Подписное

   Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4