SU547039A1 - Электронный переключатель на мднтранзисторах - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к област м аналоговой и аиалогово-цифроБой вычислительной техники и телеметрии.

Известен электронный переключатель на МДП-транзисторах, содержащее два последовательно соединенных ключевых транзистора одного ти:па проводимости, .схему защить выхода переключател  от перенапр жени , действующего «а его входе, формирователь напр жени , сигнализирующего отрицательное перенапр жение, и формирователь напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение .

К недостаткам известного устройства относитс  низка  надежность и сложность схемы.

С целью повыщени  надежности и упрощени  схемы электронного переключател  на МДП-траизисторах в нем схема защиты выполнена в виде двух цепочек последовательно соединенных транзисторов с индуцированным каналом одного типа проводимости, включенных между входом переключател  и положительным полюсом источника напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение , причем средн   точка первой цепочки подключена к затвору ключевого транзистора, подсоединенного к входу, и через резистор-к управл ющему входу переключател , а средн   1-очка второй цепочки соединена с затвором транзистора первой цепочки, подключенного к положительному полюсу источника напр л ени , сигнализирующего полол ительное иеренаетр жение, и через дополнптельный транзистор, затвор которого соединен с затвором второго транзистора первой цепочки, соединена с входом переключател , затвор первого транзистора другой цепочки соединен со стоком этого транзистора и подключен к входу , а затвор второго транзистора подсоединен к средней точке последовательно соединенных транзисторов входной цепочки формировател  напр л ени , сигнализирующего положительное перенапр жение, у которого первые транзисторы схем подачи на пр жепи  на подложку и входной цепочки, затворы которых подключены к иололсительному иолюсу псточ ика на|Пр л ени , сигнализирующего полологтельное перенапр л ение, подсоединеиы к входу переключател , второй транзистор схемы подачи напр жени  «а подлол ку, затвор которого подключен к средней точке входной цепочки, подсоединен к положительному полюсу упом нутого источника, а точка соединени  первого и второго транзисторов схемы подачи напр л ени  подключена к подложке, второй транзистор входной цепочкп включен по схеме МДП-резистора и подсоединен к отрицательному полюсу источника напр жени  питани , причем точка соединени  транзисторов входной целочКИ подключена ко входу доцолпительно введенного инвертора, включенного между положительным полюсом источника напр жени , сигнализируюидего положительное 1еренапр жен1ие, и отрицательным полюсом источника напр жени  литани , а выход и«вертора подключен к затвору выходного транзистора , включенного между положительным полюсом источника напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение, и точкой соединени  ключевых транзисторов, а формирователь напр жени , сигнализируюпдего отрипательное перенапр жение, выполнен на МДП-транзисторе, включенном между отрицательным полюсом Источника иапр жени , сигнализирующего отрицательное перенапр жение , и точкой соединени  ключевых транзисторов , затвор его подключен к средней точке второй цепочки схемы защиты.

На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого электронного переключател  на МДП-транзисторах.

Переключатель содержит дл  последовательно соединенных ключевых транзистора 1 и 2 с индуциро:ванным каналом одного типа проводимости , затворы которых объединены через резистор 3 и подключены к управл ющему входу 4. Схема защиты выполнена в виде двух цепочек последовательно соединенных транзисторов, перва  из которых содержит транзисторы 5 и 6, а втора  - 7 и 8. Точка соединени  транзисторов 5 и 6 подключена к затвору транзистора 1, а обща  точка транзистора 7 .и 8 соединена с затвором транзистора 6 и через дополнительный транзистор 9, затвор которого соединен с затвором транзистоpa 5 и подключен к положительному полюсу источника напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение, - с входом 10. Затвор транзистора 8 подсоединен к средней точже транзисторов 11 и 12. Формирователь напр жени , сигнализирующего отрицательное перенапр жение, выполнен на МДП-транзисторе 13, включенном между отрицательным полюсом 14 источника напр жени , сигнализирующего отрицательное перенапр жение, и точкой соединени  ключевых транзисторов 1 и 2. Формирователь напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение, содержит схему подачи напр жени  на подложку , выполненную на транзисторах 15 и 16, входную цепочку последовательно соединенных транзисторов 11 и 12, включенную между входом 10 и отрицательным полюсом 17 источника напр жени  питани , причем транзистор 11 включен по схеме МДП-резистора, а затвор транзистора 12 подключен к положительному полюсу 18 источника напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение, инвертор , выполненный на транзисторах 19 и ,20 и включенный между положительным полюсом 18 источника и отрицательным лолюсом 17 источника напр жени  питани . Вход инвертора подключен к точке соединени  транзисторов 11 и 12, а его выход соединен с затвором выходного транзистора 21, включенного между положительным полюсом 18 источника напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение, и точкой соединени  ключевых транзисторов 1 и 2. Затвор нагрузочного транзистора 19 подключен к управл ющему входу 4. Схема подачи напр жени  на подложку выполнена в виде цепочки последовательно соединенных транзисторов 15 и 16, включенной между входом 10 и положительным полюсом 18 источника напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение , причем затвор транзистора 15 подключеп к точке соедипени  транзисторов 11 и 12, а затвор транзистора 16 подсоединен к положительному полюсу 18 источника напр жени . Точка соединени  транзисторов 15 и 16 подключена к подложке 22. Аналоговый сигнал подаетс  на вход 10 и снимаетс  с выхода 23. Управл ющее напр жение подаетс  па вход 4. Электронный переключатель на МДП-транзисторах работает следующим образом.

В рабочем состо нии, при поступлении на управл ющий вход 4 отрицательного напр жени , ключевые транзисторы ,1 и 2 открываютс , и аналоговый сигнал передаетс  на выход 23 без искажений. Транзисторы 5 и 9 схемы защиты и транзисторы 12 и 16 формировател  напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение, закрыты напр жением источника. Транзисторы 8 и 20 открываютс  суммарным действием положительного напр жени  от полюса 18 и отрицательного напр жени , снимаемого с точки соединени  транзисторов И, 12. К затворам транзисторов 13 и 21 прикладываютс  запирающие напр жени , близкие к снимаемому с положительного полюса 18 источника напр жени , в результате чего на выход 23 ие передаютс  напр жени  с полюсов 14 и 18.

Если на входе 10 действует отрицательное перенапр жение, то .к затвору транзистора 6, а, следовательно, и к затвору транзистора 13 через транзистор 7 прикладываетс  отрицательное напр жение, под действием которого транзисторы 6 и 13 открыты. Положительное напр жение от полюса 18 через открытый транзистор 6 прикладываетс  к затвору ключевого транзистора 1, не пропуска  тем самым отрицательного сигнала перенапр жени  на выход 23. При поступлении на управл ющий вход 4 отрицательного напр жени  на выход передаетс  напр жепие, близкое к снимаемому с полюса 14, сигнализирующее отрицательное перенапр жение на входе 10.

Если на входе 10 действует положительное перенапр жение, превыщающее напр жение с полюса 18, то транзисторы 5 и 9 схемы защиты открыты, а транзисторы 6, 7 и 8 закрыты, к затвору ключевого транзистора 1 прикладываетс  запирающее напр жение, близкое к сигналу перенапр жени , вследствие чего положительное перенапр жение не передаетс  на выход 23 переключател . Открытые транзисторы 12 и 16 обеспечат подачу положительного напр жени , близкого к сигналу неренапр жеви , соответственно на подложку 22 и на затвор транзистора 20.

При поступленин на управл ющий вход 4 отрнцательного напр жени  ключевой транзистор 2 и выходной транзистор 21 открываютс , и на выход 23 переключател  передаетс  напр жение , близкое снимаемому с полюса 18, сигнализирующее положительное перенапр жение на входе 10. Затвор нагрузочного транзистора 19 подключен к управл ющему входу 4, следовательно, в выключенном состо нии переключател , когда к управл ющему входу 4 прикладываетс  положительное напр жение, транзистор 19 закрыт, в результате чего уменьшаетс  мощность, нотребл ема  устройством .

Claims (1)

1. Электронный переключатель на МДПтранзисторах , содержащий два последовательно соединенных ключевых транзистора одного типа проводимости, схему защиты выхода переключател  от иеренанр жени , действующего на его входе, формирователь наир жени , сигнализафующего отр|;1нательное иеренапр жение и формирователь напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение , о т л и чающийс  тем, что, с целью иовышени  надежности и упрощени  схемы, схема защиты выполнена в двух цепочек последовательно соединенных транзиеторов с индуцированным каналом одного типа проводимости, включенных ме/кду входом переключател  и положптельным полюсом источника напр жени , сигнализирующего положительиое перенап  жение, причем средн   точка пе)вой цеио-1К 1 подключена к затвору ключевого транзистора, нодсоединенного к входу, и через резистор - к управл ющему входу переключател , а средн   точка второй ценочки соединена с затвором транзистора нервой ценочки, иодключенного к положительному полюсу источника напр жени , сигнализируюп1 ,его положительное неренапр жение , и через дополпительиый транзистор, затвор которого соединен с затвором второго транзистора первой цепочки, соединена с входом переключател , затвор первого транзистора другой цепочки соединен со стоком этого транзистора и подключен к входу, а затвор второго транзистора подсоединен к средней точке последовательно соединенных транзисторов входной цепочки формировател  напр жени , сигнализируюн,его положительное перенапр жение , у которого нервые транзисторы схем подачи напр жени  на подложку и входной цепочки, затворы которых подключены к ноложительному полюсу источника нацр женн , снгнализирующего положительное перенапр жение , подсоединены к входу переключател , второй транзистор схемы подачи напр жени  на подложку, затвор которого подключен к средней точке входной цепочки, подсоединен к иоложительному полюсу упом нутого источника, а точка соединени  первого и второго транз сторов схемы подачи напр жени  подключепа к иодлож.ке, второй транзистор входной иеиочки включен ,по схеме МДПрезистора и иодсоединен к отр1щательному полюсу источиика 1 аир жени  питани , причем точка соедииени  транзисторов входной цепочки подключена ко входу дополнительно введенного инвертора, включенного между положительным полюсом псточника напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение , и отрицательным иолюсом источника напр жени  питани , а выход инвертора подключен к затвору выходного транзистора, включенного между положительным полюсом источника напр жени , сигнализирующего положительное перенапр жение, и точке vi соедииени  ключевых транзисторов, а формирователь иапр жеи 1 , сигнализирующего отрицательное перенапр жение, выиолнен на МДПтраизисторе . включенном между отрицательным полюсом источника напр жени , сигнализирующего отрицательное перенаир жение и точкой соединени  ключевых транзисторов, причем затвор его подключен к средией точке второй цеиочки схемы заихиты.