Аналоговый коммутатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Н 03 К 17/6 ОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР) НТН ТЕН ЗОБР ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТ(71) Центральное межотраслевое конструкторско-технологическое бюро робототехники с опытным производством Института физики АН Латвии(56) Авторское свидетельство СССР М 508930, кл. Н 03 К 17/04, 17/60, 1976.Авторское свидетельство СССР М 1660162, кл. Н 03 К 17/04, 1990, (54) АНАЛОГОВЫЙ КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в аналогоИзобретение относится к радиоэлектронике иможет быть использовано в аналоговой и аналого-цифровой технике, в том числе в устройствах выборки и хранения информации.Целью предлагаемого устройства является увеличение быстродействия схемы аналогового коммутатора засчет применения транзистора другого типа проводимости на выходесхемы, который. включается в качестве дополнительного эмиттерного повторителя и обеспечивает тем самым улучшение быстродействия при увеличенных емкостных нагрузках.Предложенное устройство аналогового коммутатора представлено на чертеже.Схема аналогового коммутатора, построенная на биполярных транзисторах, содержит схему управления на дифференциальном каскаде, выполненную на первом 1, втором 2 транзисторах с источником тока 3 в цепи эмиттером этих транзисторов, первый эмиттерный повторитель вых и аналого-цифровых системах в качестве аналоговых коммутаторов и ключей, а также в устройствах выборки и хранения информации, Техническои задачей, решаемой изобретением, является увеличение быстродействия при работе на последующие каскады со значительной емкости нагрузкой, Аналоговый коммутатор содержит блок управления, выполненный на двух транзисторах дифференциального каскада, источник тока, три зииттернь х повторителя, построенных на транзисторах, два диода, два резйстора, элемент смещения напряжений, два источника питания. 1 ил,напряжения, построенный на третьем транзисторе 4, первом 5 и втором 6 диодах, одном резисторе 7, источником тока которого , является транзистор 2, работающий о ключевом режиме, второй и третий змиттерные повторители, выполненные на четвертом 8 и пятом 9 транзисторах, причем пять 1 й транзистор - другой проводимости, и схему смЕ- щения напряжений 10 цепей без транзисторов дифференциального каскада. В качестве источников питания мохкет использоваться первый 11 и второй 12 источ-, ники питания, или один источник питания 11, В этом случае клемма, которая соединялась со вторым источником 12, подключается к общей шине. Входом схемы аналогового коммутатора является вывод 13, выходом вывод 14, а входом для подачи импульса сигнала управления - вывод 15, В эмиттерную цепь транзистора 9 ложет подключаться второй резистор 16.Устройство работает следующим образом. При действии на выводе 15 напряже 1798911ния верхнего уровня импульса управления или его отсутствия ток источника 3 протекает через транзистор 1. Транзистор 2 при этом является закрытым, Протекание коллекторного тока транзистора 1 через резистор 7 вызовет падение напряжения на нем достаточное для запирания эмиттерного перехода транзистора 8 и диодов 5, 6, которые теоретически при отсутствии этого запирающего потенциала могли бы работать на токах утечки и токах обратно смещенных переходов транзисторов 2,9, Обесточивание первого эмиттерного повторителя из-за отсутствия тока в транзисторе 2 приводит также к закрытию транзисторов 4 и 9, переходу их в область отсечки, В этом случае сопротивление аналогового коммутатора как по входу, так и по выходу будет равно сопротивлению закрытых, обратно-смещенных переходов биполярных транзисторов, При подаче на вход 15 напряжения нижнего уровня импульса сигнала управления произойдет закрывание эмиттерного перехода транзистора 1 и весь ток источника 3 пойдет через транзистор 2, Это приведет к открытию диодов 5, 6 и открытию транзисторов 4, 8, 9, то есть смещению в прямом направлении эмиттерных переходов этих транзисторов. При этом сопротивление схемы коммутатора по входу и выходу будет определяться соответствующими сопротивлениями эмиттерных повторителей (транзисторы 4, 8, 9). Включение в эмиттерную цепь транзистора 9 второго резиСтора 16 позволяет стабилизировать ток в начальном состоянии, протекающий через транзисторы 8 и 9 (сквозной ток). Высокое быстродействие схемы коммутатор при увеличенной емкостной нагрузке определяется использованием на выходе схемы эмиттерных повторителей, выполненных на комплементарных транзисторах, Это позволяет увеличить быстродействие по сравнению с прототипом, у которого формирование отрицательного перепада напряжения идет со скоростью нарастания выходного напряжения, равного отноше нию тока источника 3 к величине емкостинагрузки.Использование предлагаемого изобретения позволит значительно улучшить характеристики аналогового коммутатора и 10 прежде всего его быстродействие.Формула изобретения Аналоговый коммутатор, содержащийблок управления, выполненный в виде дифференциального каскада с источником тока 15 в цепи эмиттером первого и второго транзисторов одного типа проводимости, два эмиттерных повторителя, выполненных на третьем и четвертом транзисторах того же типа проводимости, причем эмиттер треть его транзистора соединен с коллекторомвторого транзистора и катодом первого ди ода, анод которого соединен с катодом второго диода; а база четвертого транзистора соединена с анодом второго диода и первым 25 выводом первого резистора, а также коллектором первого транзистора, второй вывод первого резистора подключен к.коллекторам третьего, четвертого транзисторов и клемме первого источника питания, а также 3 О элемент смещения напряжений, выходы которого подключены к базам первого и второго транзисторов дифференциального каскада, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, введен 35 третий эмиттерный повторитель., выполненный на пятом транзисторе другого типа проводимости, причем база данного транзистора соединена с коллектором второго транзистора, эмиттер пятого транзи стора подключен через второй резистор кэмиттеру четвертого транзистора и выходной шине, коллектор пятого транзистора соединен с клеммой второго источника питания.1798911 оставитель Л.Скобелеваехред М.Моргентал Кор А,Козори дак роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аз 779 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5