Аналоговый ключ

)5 ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕКИЯМ И ОТНРЦтИЯ ПРИ ГКНТ ССО НИЯ 4 "2(57) Изобретение отноной технике и может бв качестве коммутаторнапряжений, например,телефонииЦель изобррение функциональныханалогового ключа - д ьс- ано им польз менны ив троист хи" тенияозможносстигаетс(61) 1406767 (21) 4299974 (22) 31.08,8 (46) 15.03.9 (72) А.С.Кор и В.В,Халтур (53) 621.382 (56) Патент кл. Н 03 К 1Авторское Мф 1406767, к 03.12,86,Бюл. К 10бельник, Н.О.Корабельни ав 80 ии 1 550 тем введения в аналоговыи ключ дополнительной цепи 16, состоящей из последовательно включенных источника17 питания, резистора 18 и диода 19.Благодаря наличию источника 17 питания обеспечивается открытое состояние ключевых МДП-транзисторов 1 и 2при малых напряжениях на входных шинах 10 и 11. В результате расширяется диапазон коммутируемых напряжений и диапазон коммутируемых нагрузок, в том числе низкоомных нагрузок,изменяемых во время работы, и обеспечивается работоспособность аналогового ключа при значительных сопротивлениях источника коммутируемого сигнала, т.е. расширяются его функциональные возможности, Аналоговый ключсодержит также третий МДП-транзистор3, два стабилитрона 4 и 5, два диода6 и 7 и два резистора 8 и 9. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве коммутатора переменныхнапряжений, например, в устройствахтелефонии,Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства, заключающееся в расширении диапазона коммутируемых напряже-.ний, в том числе коммутации малых напряжений в широком диапазоне коммутируемых нагрузок и выходных сопротивлений источника сигнала путем введения в аналоговый ключ дополнитель 5ной цепи смещения, состоящей.из источника питания, резистора и диода,включенного в прямом направлении, засчет чего при коммутации малых входных напряжений или при низком сопротивлении нагрузки обеспечивается открытое состояние соответствующегоключевого МДП транзистора аналогово":го ключа,25На чертеже приведена принципиальная,схема предлагаемого айалоговогоключа при использовании МДП-транзисторов с п-каналом,Аналоговый ключ содержит три МДПтранзистора 1-3, два стабилитрона4 и 5, два диода 6 и 7, два резистора 8 и 9, а также входные 10 и 11,выходные 12 и 13, управляющие 14 и15 шины и цепь 16, состоящую из пос ледовательно соединенных источника17 питания, резистора 18 и диода 19.Входные шины 10 и 11 соединеныв каждой из фаз с .катодами соответствующих диодов 6 и 7, анодами стабилитронови 5, истоками и подложкамиМДП-транзисторов 1 и 2, Стоки первого 1 и второго 2 МДП-транзисторовподключены к выходным шинам 12 и 13.Катоды стабилитронов 4 и 5 соединеныс затворами соответственно первого1 и второго 2 МДП-транзисторов и соответственно через первый 8 и второй9 резисторыобъединены и подключенык стоку третьего МДП-транзистора 3,исток и подложка которого подключенык общей точке первого б и второго 7диодов и к первой управляющей шине14, а затвор которого соединен совторой управляющей шиной 15, Цепь 16включена между общей точкой диодов 556 и 7 и общей точкой резисторов 8 и9. Причем источник 17 питания и диод19 включены в направлении отпирания первого 1 или второго 2 МДП-транзисторов.Аналоговый ключ работает следующимобразом,На входные шины 10 и 12 подаетсядвухполярное напряжение, например нашину 10 поступает положительный потенциал. Первый МДП-транзистор 1 приэтом работает как диод, открытый впрямом направлении,В закрытом состоянии устройствана вторую управляющую шину 15 относительно первой управляющей шины 11подается напряжение больше, чем пороговое напряжение третьего МДП-транзистора 3, в результате чего он отпирается. Сопротивление этого МДП-транзистора в открытом состоянии выбирается много меньше, чем величина сопротивления резисторов 8 и 9. Поэтому даже с учетом падения напряженияна диоде 7 величина напряжения затвор - исток второго МДП-транзистора2 будет мала (меньше порогового напряжения) и транзистор 2 будет заперт.Благодаря диодам б и 7 закрытое состояние одного из МДП-транзисторов 1или 2 обеспечивается при открытомМДП-транзисторе 3 при любой полярности и любой величине коммутируемого .напряжения на входных шинах 10 и11. При этом закрытое состояние соответствующего МДП-транзистора 1 или 2обеспечивается наименьшим из потенциалов на входных шинах устройства.Резистор 18 ограничивает ток в цепи16, В открытом состоянии устройстватретий МДП-транзистор 3 закрыт, длячего для транзистора с индуцированным каналом управляющие шины 14 и 15могут быть закорочены,Если величина коммутируемого напряжения больше, чем напряжение изолированного источника 17 питания цепи 16, то открывается первый стабилит.рон ч, а диод 19 цепи 16 закрывается,Потенциал первой входной шины 10 приэтом передается через резисторы 8 и9 на затвор второго МДП-транзистора2 и открывает его, Через нагрузку,подключенную между выходными шинами12 и 13, при этом протекает ток нагрузки.Если величина коммутируемого напряжения,меньше, чем напряжение источника 17, стабилитрон 1 закрывается, а диод 19 цепи 16 открывается иотпирающий потенциал источника 7 и155061 редается на затвор МДПетранзистора 2 и открывает его, Таким образом, устройствообеспечивает коммутацию и малых входных сигналов, меньших чем15 пороговое напряжение МДПетранзистое ров, благодаря чему расширяется диапазон коммутируемых напряжений, При этом предлагаемое устройство обеспечивает расширение функциональных воз можностей и с точки зрения величины коммутируемых нагрузок и параметров источников коммутируемых сигналов. Так, например, если величина сопротивления нагрузки мала или сравнима 15 с величиной сопротивления источника входного сигнала, образуется делитель напряжения, в результате чего напряжение на входной шине 10 может быть недостаточно для отпирания МДПетране 20 зистора 2 или для обеспечения малого сопротивления этого транзистора, Поэтому величина напряжения источника 17 цепи 16 выбирается таким образом, чтобы обеспечить достаточно полное открывание ключевых МДПетранзисторов 1 и 2 при самом неблагоприятном сочетании величин сопротивлений нагрузки и источника коммутируемого напряже 76ния, Устройство при этом приближается по свойствам к аналоговому ключу тока и может быть использовано для коммутации в цепях с высоким выходным сопротивлением источника сигнала и при низкоомной нагрузке. Такие условия возникают в цепях с .переменной нагрузкой, например в устройствах телефонии, где величина сопротивления нагрузки зависит от режима выбора абонента. Стабилитроны 4 и 5 дополнительно обеспечивают защиту затворов МДП-транзисторов,Формула изобретения Аналоговый ключ по авт. св.1406767, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введена цепь, состоящая из последо- вательно соединенных источника питания, резистора и диода, которая включена параллельно цепи третьего МДП- транзистора, причем источник питания и диод введенной цепи включены в направлении отпирания первого или второго МДПетранзисторов устройства. Составитель В.ЛементуевТехред И,дидык Корректор С,Шевкун Редактор Т.Парфенова вв етщетееттвветевв е щ е щ е е е еЗаказ 278 Тираж 667 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Же 35, Раушская наб., д. 4/5е Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101