Аналоговый ключ

Союз СоветскихСоциалистическихРеспубики ое к авт. свид-в(22) Заявлена 05,07,77 (21) 2503047/18-21 вкн М -нсоединением юсудюрстюювньй ююнют ссср юю делам язабретюиий и ютююктюй28) Прнорит Опубликовано 05.09,79, Бюллетень МДата опубликования описания 15.09.79(72) Авторы изобретен и Заявнтел Цель изобретенимощности.Данная цель достигается тем, что в анзлоговов ключе, содержащем переключающие элементы на и-канальных полевых транзисторах с р - и переходом, затворы которых соединены с выходом управляющего каскада, вход которого соединен с выходом согласователя уровня, управляющий каскад выполнен в виде триттера, одно плечо которого содержит р - и - р транзистор и запускав шнй и-р - и транзистор, прн этом база р - и - р транзистора соединена с коллектором запускающего транзистора и через первый резистор сое. динена с эмиттером р - и - р транзистора и общей шиной, друтое плечо триггера содержит и - р - и транзистор н запускающий р - и - р транзистор, причем база и - р - и транзистора соединена с кол лектором запускаюшего транзистора и через вто рой резистор соединена с змиттером ир - и трав зистора и с шиной литания, коллекторы р - и - р н и - р - и транзисторов соединены лежду собой через диод, включенный в прямом направлении, при этом коллектор и - р - и транзистора являетс выходом управляюшего каскада, базы запускаю Изобретение оп 1 осится к областям аналогово и импульсной техники и может быть использова но для построения многоканальных коммутаторов в аналоговых блоках интегрирования, анало. го-цифровых преобразователях, цифроаналоговь преобразователях и других аналоговых и цифроаналоговых устройствах.Известен аналоговый ключ, содержаший р - ц - и и - р - и транзисторы в схеме управления, а в качестве переключающего элемента используется и-канальный полевой транзистор с р-и переходом 11). 1 О Бед является большая экое быстродейст татком этог й ключ, содержащийи-канальных поле. еходом, затворы коуправляющего кас.н с выходом соглавестен также аналого ключаюшие элементы анзисторах с р-и пер соединены с выходом вход которого соедине ля уровня 12.ос и этого ключа в сова Нвляется большая требляемая мошнос потребляемая мощность и ни я - уменьшение потребляемой3 68474щих транзисторов объединены и подключены через третий резистор к коллектору р - и - р транзистора, а эмиттеры запускающих транзисторовобъединеныи подключены к точке соединениярезисторов делителя напряжения, нри этом базызапускающих транзисторов являются входом управляющего каскада.Сущность изобретения поясняется принципиальной схемой аналогового ключа, приведенной начертеже. Аналоговый ключ содержит управляю Ощий каскад, содержащий триггер, построенныйна транзисторах 1, 2 и 3, 4. В базовые цепир - и - р и и-р-и транзисторов 2 и 4 включенырезисторы 5 и б соответственно, Эмиттеры запускающих транзисторов 1, 3 подключены к точке 15соединения резисторов 7, 8, Резистор 9 предназ.начен для запуска триггера, а резисторы 7, 8вместе с резистором 9 и согласователем уровня,состоящим из резистора 10, транзистора 11, резистора 12, дают возможность произвольно устанавливать триггер в одно иэ устойчивых состо.яний, С помощью принципиальной схемы, прн.веденной на чертеже, реализуется нормально закрытое состояние ключа,Ключ работает следующим образом.Допустим на управляющем входе А присутствует уровень "логического нуля". Тогда транзис.тор 11 закрыт, а транзисторы 3, 4 - открыты.Змиттерный ток транзистора 3 поддерживаетсяза счет резистора 7. Напряжение на базе транзистора 4 равно напряжению коллектора транзистора 3 и отличается от напряжения источника ни.тания 13 на величину, равную падению напряжения на переходе эмиттер-база открытого транзис.тора 4,35Напряжение на коллекторе транзистора 4 рав. но источнику питания 13, Диод 14 прямо смещен, поэтому потенциал на базе транзистора 3будет выше напряжения источника питании навеличину падения нанряжсния на открытом дио Одв 14. Поскольку транзистор 3 открыт, то потенциал на эмиттерах транзисторов 1 и 3 будетвылив потенп;нала базы транзистора 3 на величину падения напряжения на открытом р - и переходе эмиттер-база, Так как переход эмиттер.база фтрмцнстора 1 обратно смещен, транзистор 1 закрыт н ток его коллектора равен нулю. Отсюдаследует, что и транзистор 2 закрьгг, Отрицательное напряжение коллектора транзистора 4 подается на затвор ключевого элемента, состоящегоиэ транзисторов 15, 16, 17.В общую точку исток-сток транзисторов 15,16 через диод 18 подается напряжение смещения, равное или большее разности напряжения .между источником питания 13 и величиной отсечки ключевых транзисторов 15, 16, 17.Когда на затворы транзисторов 15, 16, 17 поуется отрицательное напряжение, то транзисто 1 4ры 15, 17 закрыты - ключ разомкнут и сигнальный вход 19 не шунтируется с источником пита. ния 13, При подаче на вход А "логической еди. ницы" появляется ток коллектора транзистора 11, который, протекая по цепям элементов 12 и 9, 14, 4, увеличивает напряжение на базах трап. эисторов 1 и 3. В момент, когда напряжение на базах станет равным половине напряжения ис. точника питания транзистор 3 закроется, следовательно, транзистор 4 закроется тоже, При даль. нейшем увеличении напряжения на базах запус. кающих транзисторов 1 и 3 откроются транзистор 1 и транзистор 2. С окончанием процесса переключения возникнет второе устойчивое сос. тояние, в котором транзисторы 3, 4 - закрыты, а транзисторы 1, 2 - открыты.Отсюда следует, что напряжение на затворахтранзисторов 15, 16, 17 будет равно величинекоммутируемого напряжениятак как транзис.торы 15 и 16 открыты, а диоды 14, 18 смещеныв обратном направлении и не проводят. Ключ17 открыт и на выходе 19 присутствует сигнал,равный величине входного сигнала 20. Источникопорного напряжения представляет собой делитель напряжения, состоящий из элементов 21, 22,23 с повторителем на транзисторе 24 с резистором 25, Выходное напряжение с повторителя подается через диод 18 в общую точку исток - стоктранзисторов 15 и 16,Формула изобретенияАналоговый ключ, содержаппй переключающиеэлементы на иканальных полевых транзисторах с р - и переходом, затворы которых соединены с выходом управляющего каскада, вход которого соединен с выходом согласователя уровня, о т.личающийся тем, что, е целью уменьшения потребляемой мощности, управляющий каскад выполнен в виде триггера, одно плечо которого содержит р - и-р транзистор и запускающий и - р - и транзистор, при этом база р - и - р трап.эисторв соеднпещ с коллектором запускающего транзистора н через первый резистор соединена с эмнттером р-и-р транзистора и общей шиной, другое плечо триггера содержит и-р-и транзис.тор и запускающий р-и - р транзистор, причем база и - р-и транзистора соединена с коллектором запускающего транзистора и через второй резистор соединена с эмиттером и - р - и транзистора и с шиной питания, коллекторы р - и - р и и - р - и транзисторов соединены между собой через диод, включенный в прямом направлении, при этом коллектор и -- и транзистора являет.ся выходом управляющего каскада, базы запус.кающих транзисторов объединены и подключеныСоставитель Г. КутнийРедактор Д. Мепурншвили Техред М.Келвмеш орректор О, Билак Тира Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 5306/54 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,5 684741 6через третий резистор к коллектору р-и - р трап. Источники информация, принятые во внимаэистора, а эмнттеры запускающих транзисторов ние при экспертизеобъединены и подключены к точке соединения 1. Авторское свидетельство СССР йе 556556, резисторов делителя напряжения, при этом базы кл. Н 03 К 13/22, 29.07.75.запускающих транзисторов являются входом управ. 5 2. Патент США У 3969633, кл, Н 03 К 17/И, ляющего каскада. 1974.