Аналоговый ключ

(57) Иэобре использован начено для вах коммут ние я в устро 10 11 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ ЗОБРЕТЕНИ ции в качестве быстродействующего реле. Цель изобретения - повышение быстродействия при коммутации высокоомных цепей. Устройство состоит иэ двухисточников напряжения, управляемыхтоком, протекающим через их выходы,которые являются одновременно выводами аналогового ключа. В цепи обратнойсвязи операционных усилителей 1-3,на основе которых построены управляемые источники напряжения, использованы ключи на полевых транзисторах 4 и5. За счет использования обратнойсвязи сопротивление ключей на полевых транзисторах 4 и 5 уменьшаетсяна несколько порядков. 1 ил.20 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах коммутации в качестве быстродействующего реле.Цель изобретения - повышение быстродействия при коммутации высокоомных цепейЦель достигается путемвведения в устройство второго итретьего операционных усилителей,включенных по балансной схеме, двухповторителей напряжения для развязкивходной и выходной коммутируемых цепей и шести резисторов, благодарячему обеспечивается глубокая обратная связь и с использованием низкоомных сопротивлений операционных усилителей достигается быстрое установление равновесия между токами и напряжениями коммутируемых цепей, т.е.повышается быстродействие устройства.На чертеже приведена принципиальная схема аналогового ключа.Устройство содержит первый 1,второй 2 и третий 3 операционныеусилители, первый 4 и второй 5 полевые трансзисторы, первый 6 и второй7 повторители напряжения и шесть резисторов 8-13,Первая коммутируемая клемма 14соединена непосредственно с инвертирующим входом первого операционногоусилителя 1 и через последовательносоединенные первый полевой транзистор 4 и первый резистор 8 с его выходом. Вторая коммутируемая клемма 15аналогично соединена с инвертирующимвходом второго операционного усилителя 2 и через последовательно соединенные второй полевой транзистор 5 ивторой резистор 9 с выходом того жеоперационного усилителя. Выходы первого 1 и второго 2 операционных усилителей соответственно через третий 10 и четвертый 11 резисторы подключены к инвертирующему входу третьего операционного усилителя, выход которого соединен с неинвертирующими выходами первого 1 и второго 2 операционных усилителей.Затворы полевых транзисторов 4 и 5 подключены к управляющей клемме 16. Точка соединения первого полевого транзистора 4 и первого резистора 8 через последовательно включенные первый повторитель 6 напряжения и пятый резистор 12 подключена к неинвертирующему входу третьего операционного усилителя 3, а точка соеди 10 15 25 30 35 40 45 50 нения второго полевого транзистора5 и второго резистора 9 подключенак тому же входу третьего операционного усилителя 3 через последовательносоединенные второй повторитель 7 напряжения и шестой резистор 13.Аналоговый ключ работает следующим образом.Источник сигнала и нагрузка подключаются к эквивалентным коммутируемым клеммам 14 и 15 устройства,которое, таким образом, работает какуправляемое реле.В закрытом состоянии аналоговогоключа на управляющую клемму 16 подано напряжение, запирающее полевыетранзисторы 4 и 5, Коммутируемыеклеммы 14 и 15 при этом разомкнуты.В открытом состоянии аналоговогоключа полевые транзисторы 4 и 5 находятся в проводящем состоянии. Черезэти полевые транзисторы, а также через первый 8 и второй 9 резисторы пропротекают входной и выходной токи,Падения напряжения на этих резисторах с помощью первого 6 и второго 7повторителей напряжения и резисторов10-13 подаются на входы третьего операционного усилителя 3, напряжениена выходе которого отслеживает разницу входных напряжений и токов.Схема балансируется таким образом,чтобы значения сопротивлений первого8 и второго 9 резисторов были равны.Выбираются одинаковыми также величины сопротивлений третьего 10, четвертого 11, пятого 12 и шестого 13 ре 1зисторов11 ри этом установление равновесияво включенном состоянии аналоговогоключа наступает при равенстве соответственно входных и выходных токови напряжений, подаваемых на коммутируемые клеммы 14 и 15,Благодаря глубокой обратной связивзаимно соединенных с входа на выходоперационных усилителей 1-3 и низкимзначениям их выходных сопротивленийобеспечивается быстрое переключениеустройства даже при больших значениях сопротивления коммутируемых цепей. Формула изобретения Аналоговый ключ, содержащий два полевых транзистора, стоки которых подключены к коммутируемым клеммам, а затворы - к управляющей клеммеСоставитель В.ЛементуевТехред М.Дидык Редактор А.Огар Корректор С.Черни Заказ 3760/57 Тираж 884 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 1 устройства, и первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первой коммутируемой клеммой, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения быстродействия при коммутации высокоомных цепей, введены второй и третий операционные усилители, два повторителя напряжения и шесть резисторов, причем вторая коммутируемая клемма подключена к инвертирующему входу второго операционного усилителя, а неинвертирующие входы первого и второго операционных усилителей подключены к выходу третьего операционного усилителя, исток первого полевого транзистора соединен с вхо 490709 6дом первого повторителя напряженияи через первый резистор с выходомпервого операционного усилителя, аисток второго полевого транзистора 5соединен с входом второго полевоготранзистора и через второй резисторс выходом второго операционного усилителя, выходы первого и второго операционных усилителей соответственночерез третий и четвертый резисторыподключены к инвертирующему входутретьего операционного усилителя, авыходы первого и второго повторителей напряжения через соответственнопятый и шестой резисторы соединеныс неинвертирующим входом третьегооперационного усилителя,