Устройство для коммутации аналоговых сигналов

СОЮЗ СОВЕ СОЦИАЛИСТ . РЕСПУБЛИН СНИХСНИ.дифференциальнрезистора, выхмого ключевогоиннертирующимного усилителя КОММУТАЦИИ содержащее вых элемента, итель и два ого управляета соединен с дифференциаль и ч а ю щ е ТВО ДЛЯ АЛОВ, ключе й усил д перв элемен ходом о т л СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ.(72) П,П. Бибяев, Ю.В. ИсаевА,Б. Рубцов, Ракуров Бернхари Рон Гюнтер (ГДР)(71) Проектно-технологическинаучно-исследовательский инси Комбинат ФЭБ Керамише Веркдорф (ГДР)(56) 1, Авторское свидетМ 320048, кл. Н 03 К 17/2, Балакай В.Г. и др.ные схемы АЦП и ЦАП. И.,1978, с. 152, рис. 3-9. с я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений коммутируемого сигнала, в него введен третий управляемый ключевой элемент, вход и выход первого управляемого ключевого элемента соединены соответственно с входной и с выходной шинами устройства, а управляющий вход первого управляемого ключевого элемента подключен к выходу дифференциального усилителя, первый и второй резисторы соединены последовательно и включены между входной шиной устроЯ- ства и общей шиной, между точкой соединения резисторов и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен второй управляемюй клюС чевой элемент, третий управляемый ключевой элемент включен между неинвертирующим входом дифференциального усилителя и шиной источника смещения, управляющие входы второго и третьего управляемых ключевых элемен- Я тов соединены с шинами управления устройства,Изсбретение отнссится к электронной технике, а более конкретно - кэлектронной коммутационной технике,и может быть использовано, например,в коммутаторах телеинФормационныхсистем.5Известно устройство для коммутации аналоговых сигналов, содержащеедва управляемых ключевых элемента,усилитель постоянного тока, сумматор и резисторы, последовательно соединенные резистор и первый управляемый ключевой элемент включены междувыходом сумматора, первый вход которого соединен с входной шиной устройства, и входом усилителя постоянного тока, выход которого подключен квыходной шине устройства Ц ..Недостатками такого устройства являются сложность конструкции и высокий уровень нелинейных искажений 20коммутируемого сигнала.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для коммутациианалоговых сигналов, содержащее двауправляемых ключевых элемента диФФеренциальный усилитель и два резистора, выход первого управляемогоключевого элемента соединен с инвертирующим входом диФФеренциальногоусилителя. Г 21.ЗОНедостатком известного устройстваявляется высокий уровень нелинейныхискажений коммутируемого сигнала.Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений коммутируемогосигнала,3,г 35Цель достигается тем, что в устройство для коммутации аналоговых сигналов, содержащее два управляемых ключевых элемента, диФФеренциальный усилитель и два резистора, выход нервого 40управляемого ключевого элемента соединен с инвертирующим входом диФФеренциального усилителя, введен третийуправляемый ключевой элемент, вход ивыход первого управляемого ключевогоэлемента соединены соответственно свходной и с выходной шинами устройства, а управляющий вход первого управляемого ключевого элемента подключенк выходу диФФеренциального усилите-,ля, первый и второй резисторы соединены последовательно и включены междувходной шиной устройства и общей шиной, между точкой соединения резисторов и неинвертирующим входом дифФеренциального усилителя включен второйуправляемый ключевой элемент, третийуправляемый ключевой элемент включенмежду неинвертирующим входом дифФеренциального усилителя и шиной источника смещения, управляющие входы вто рого и третьего управляемых ключевыхэлементов соединены с шинами управления устройства.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства. ,65 Устройство для коммутации аналоговых сигналов содержит первый, второй и третий управляемые ключевыеэлементы 1-3, диФФеренциальный усилитель 4, резисторы 5 и 6. Вход и выход первого управляемого ключевогоэлемента 1 подключены соответственно к входной 7 и к выходной 8 шинамустройства. Третий управляемый ключевой элемент 3 включен между неинвертируюшим входом диФФеренциальногоусилителя 4 и шиной 9 источника смещения. Управляющие входы второго 2и третьего 3 управляемых ключевыхэлементов соединены с управляющимишинами 10 и 11 устройства, На чертеже показано также сопротивление нагрузки 12, подключенное к выходнойшине 8 устройстваВ качестве управляемых ключевыхэлементов 1 - 3 в устройстве коммутации аналоговых сигналов использованы МДП-транзисторы.Устройство. работает следующимобразом,В исходном состоянии на управляющую шину 11 подается напряжение,отнирающее третий управляемый ключевой элемент 3, а на управляющую шину10 подается напряжени , запирающеевторой управляемый ключевой элемент2. При этом на неинвертирующий входдиФФеренциального усилителя 4 поступает напряжение с шины 9 источникасмещения, и первый управляемый ключевой элемент 1 запирается выходнымнапряжением диФФеренциального усилителя 4. Коммутируемый сигнал непроходит с входной 7 на выходную 8шину устройства..Для перевода устройства для коммутации аналоговых сигналов в открытое состояние на управляющие шины10 и 11 подаются сигналы, отпирающие второй управляемый ключевой элемент 2 и запирающие третий управляемый ключевой элемент 3, При этом нанеинвертйрующий вход диФФеренциального усилителя 4 поступает напряжение со средней точки резистивногоделителя, образованного резисторами5 и 6. Первый управляемый ключевойэлемент 1 отпирается и коммутируемый снгнал проходит с входной шины7 на выходную шину 8 устройства. Вэтом случае входным напряжением длядиФФеренциального усилителя 4 является напряжение, поступающее сдиагонали моста, образованного резисторами 5 и б, сопротивлениемнагрузки 12 и сопротивлением пернаго управляемого ключевого элемента1 в открытом состоянии.Выходное напряжение дифФеренциального усилителя 4 определяет сопротивление первого управляемогоключевого элемента 1, и мост, приизменении в определенных пределахЗаказ 11493/56 Тираж 866 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 коммутируемого напряжения, подаваемого на входную шину 7, автоматически поддерживается в сбалансированном состоянии, таком, что В 5/В 6В 1/В 12, где В 5 и В 6 - сопротивленйя резисторов 5 и 6; В 1 - сопротивление первого управляемого ключевого элемента 1 в открытом состоянии; В 12 - сопротивление нагрузки,Таким образом, сопротивление отнрытого первого управляемого ключевого Оэлемента 1 поддерживается постоянным,Положительным эффектом предлагаемого технического решения являетсяуменьшение нелинейных искажений ком мутируемого сигнала, что обусловлено постоянством сопротивления перного управляемого ключевого элемента, включенного в коммутируемуюцепь, при изменении уровня входногосигнала. Роль регулирующего элемен- .та, обеспечивающего постоянное значение сопротивления первого управяемого ключевого элемента 1, выполяет диФференциальный усилитель 4,входы которого подключены к диагоналисамобалансирующегося моста, образованного резисторами, сопротивлением.нагрузки и сопротивлением открытогопервого управляемого ключевого элемента,