Коммутатор напряжений

09378 Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт, свидетельс Кл. Н 031 с 1/66 лено 19.Ч 1.1972 (М 1797340/26-9) динением заявк с при 1 осударственный комитетСовета Министров СССРао делам изооретенийи открытий юллетець хь 48(088,1.3,бликования описания 26.1 Х.74 Дата АвторизобретениЗаявитель Васильев КОММУТАТОР НАПРЯЖЕН Приоритет Опубликова цо 30.Х 1.1973 Изобретение относится к области электронной техники и может использоваться для коммутации постоянных и зцакоперемепных напряжений в измерительцых, телеметрических и других устройствах.Известно устройство, содержащее операционные усилители в режиме масштабирования, работающие ца общую нагрузку. Но это устройство усредцяет выходной сигнал по нескольким входным, ас разделяет,Целью изобретения является увеличение точности коммутации при совмещении с масштабированием и упрощение схемы.Для этого в каждом ключевом элементе предлагаемого коммутатора напряжений Выход операционного усилителя соединен с выходным диодом и эмиттером транзистора, второй вывод диода является ыходом ключевого элемента и подключен к резистору обратной связи, база транзистора соединена с источником смещения, коллектор транзистора - с суммирующей точкой операционного усилителя и с входным диодом, второй вывод которого соединен с резистором, при этом свободный вывод резистора является входом управления ключевого элемента, Для защиты перехода эмцттср -- база транзистора от пробоя между эмцттсром и выходом усилителя включен диод,На чертеже приведена схема предлагаемого кололутатора,Ключевой элсмент (КЭ) 1 содержит операционный усилитель (ОУ) 2, вход которогосоединен с диодом 8, а выход - с диодом 4 иэмиттером транзистора 5, база транзистора 5подключена к источнику смещения, коллектортранзистора 5 соединен с диодом 8 и с резистором б. Свободный вывод резистора 7 являто ется входом управления КЭ, Резистор 8 обратной связи соединен с вторым выводом диода 4, и точка соединения является выходом КЭ,Диод 9 защищает элгиттсрцый переходтранзистора 5 от пробоя.15 Схема работает следчощпм образом.Если КЭ находится во включенном состоянии, то ца входе управления устанавливается напряжение, равное нулю цли ниже. Поскольку на входе ОУ напряжение прцмерцо20 равно нулю, то диод 8 заперт, и цепи управления цс оказывают влияния ца работу КЭ.Усилитель 2 работает в линейном режиме, икоэффициент передачи его определяется рсзпсторалги 8 и 6. Условием нормальной работы25 КЭ в этом режиме является обратное смещение ца эмцттерном переходе транзистора 5 идиоде 9. В противном случае возникают искажения. Выходной нагрузкой КЭ является параллельное соединение нагрузочного рсзцсто 30 ра 10 и резисторов 8 всех цевыбраццых КЭ,3Точность передачи сигнала в этом случае рассчитывается обычным способом. При включении КЭ через резистор 7 подается положительное управляющее напряжение, при этом должно выполняться условие: ток, поступающий к точке суммирования ОУ 2 через резистор 7, по абсолютной величине должен быть всегда больше суммы модулей токов, поступающих через резисторы 8 и б. Это условие практически всегда выполняется. Напряжение на выходе ОУ смещается в отрицательную область и становится меньше напряжения на базе транзистора Б, транзистор б отпирается, и ОУ 2 продолжает работать в режиме, близком к линейному, но напряжение на его выходе смещается в отрицательную область, транзистор 5 отпирается. Масштаб сигналов выбирается таким образом, чтобы напряжение на выходе усилителя закрытого КЭ в любой момент времени было меньше напряжения на выходе коммутатора, т. е. обеспечивалось обратное смещение диода 4. о 5Определим величину помехи, проходящеи с входа невыбранного КЭ на выход коммутатора, при следующих условиях: система линейна для сигнала, т. е, применим принцип суперпозиции, и коэффициенты передачи каждого КЭ рабвны единице.Коэффициент передачи усилителя закрытого КЭ определяется соотношением Гвх о бКпз=Лвхгде Яв. - сопротивление резистора б;Гвх.п.б - ВХОДНОЕ СОПрОтИВЛЕНИЕ уСИЛИтЕЛя С общей базой на транзисторе б.Напряжение на входе усилителя имеет вели- чину 35 бя у ЯКВХ КУ 45сиггде Гуух - папряжос 1 ие коммутируемогонала; Кт - коэффициент усиления усилителя 2при разомкнутой цепи обратной связи.Напряжение Увх,х через резистор 8 поступа 5 Оет на выход коммутатора в виде помехи хх вых КВ Гвх о бГвых КВ г вых в= вв уы=у вх тох"ТГ ых.яв ЙвхРоо Л у= вхКигде гв х КЭ - выходное сопротивление включенного КЭ;Р" - сопротивление резистора 8, приоея веляяяяе ут,= - вявляетсяГвх о бвых КЭЛвт ЛосКукоэффициентом передачи сигнала невыбранного канала на выход коммутатора,Сигнал с выключенного КЭ на выход коммутатора может проходить также через диод 4, Величина помехи в данном случаеГ вх о бГвьг КЭвхувгде гп - сопротивление запертого диода 4;Г/К - коэффбициент передачи сигнала навыход коммутатора через закрытый КЭ поцепи ОУ 2 - диод 4.Суммарный коэффициент передачи сигналачерез закрытый КЭ на выход коммутатораКп=Кп+Кп,Предмет изобретения1, Коммутатор напряжений, содержащий ключевые элементы, каждый из которых выполнен на операционном усилителе, работающем в режиме масштабирования, входном и выходном диодах, транзисторе и резисторе, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности при совмещении с функцией масштабирования, в каждом ключевом элементе выход операционного усилителя соединен с выходным диодом и эмиттвром транзистора, а второй вывод выходного диода соединен с резистороым обратной связи и является выходом ключевого элемента, база транзистора соединена с источником смещения, коллектор транзистора соединен с суммирующей точкой операционного усилителя и с входным диодом, второй вывод которого соединен с резистором, при этом свободный вывод резибстора является входом управления ключевого элемента.2. Коммутатор напряжений по п. 1, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью защиты перехода эвмиттер - база транзистора от пробоя, между эмиттером и выходом операционного усилителя включен диод.оставитель Н. Дубровск ректор Н. А г,актор Е.Карауло хред 3. Тараненко аказ 1 одписное Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книгкпой торгоал Ьодсыгв ыи Изд.1111 ИИПИ Государственного по делам изо Москва, ЖТираж 768омитета Со вета Министров ССетений и открыпшаушская иаб., д. 4/5