Аналоговый ключ

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 748877 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл. Н 03 К 17/60 Гееударетеемиые комитет СССР па делен мзебретеммм н открытий(54) АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ зобретение относится к радиоэлектронике и может бы:ь использовано в уст/ройствах многоканальной обработки информации, преобразования сигналов, в системах автоконтроля и в измеритепьно-ин 5формационных устройствах,Известны аналоговые ключи, содержащие два последовательно включенные вкоммутируемую цепь полевых транзистораодинакового типа проводимости, причемсток одного транзистора соединен с входной клеммой устройства, а сток другогос выходной, объединяемые затворы попевых транзисторов и точка соединения нхстоков подключены к выходам блока управления Я.Недостатки этих устройств - большаяамплитуда коммутационных шумов, значительная потребляемая мощность и малоебыстродействие;20Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является аналоговыйкдюч, содержащий первый и второй полевые транзисторы к аналогам и -типа, первый и второй бипопярные транзисторы=п=р и п=рдп типов соответственно,два резистора и источник питания, стокпервого полевого транзистора подключенк входной, а сток второго полевого транзистора к выходной клемме устройства,объединенные истоки полевых транзисторов соединены с коллектором первогобиполярного транзистора, объединенныезатворы полевых транзисторов соединеныс коллектором второго биполярного транзистора, эмиттеры первого и второго бипопярных транзисторов подключены к положительному и отрицательному выводамисточника питания соответственно, базавторого биполярного транзистора подключена к первому выводу первого резистора,а через второй резистор к орицательномувыводу источника питания )21 .Недостатками этого устройства такжеявляются большая амплитуда коммутационных шумов, значительная мощность, потребляемая от источника питания и низкоебыстродействие,У3 74887Бель изобретения - уменьшение амплитуды коммутационных шумов, снижение потребляемой мощности и повышение бысг родействия.Бель достигается тем, что аналоговый ключ, содержащий первый и второй поле вые транзисторы с каналом,О-типа, первый и второй биполярные транзисторы Р=И р и Ь =Р =И типов соответственно, два резистора и источник питания, сток1 О первого полевого транзистора подключен к входной, а сток второго полевого транзистора к выходной клемме устройства,. объединенные истоки полевых транзисторов соединены с коллектором первого би 15 полярного транзистора, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с коллектором второго биполярного транзистора, эмиттеры первого и второго биполярных транзисторов подключены к положи 20 тельйому и отрицательному выводам источника питания соответственно, база втс рого биполярного транзистора подключена к первому выходу первого резистора, а через второй резистор к отрицательному25 выводу источника питания, дополнительно содержит третий и четвертый полевые транзисторы ср -каналом,. биполярный транзистор р =п=р типа, первый и второй МЙП-транзисторы с р - и П -каналамизо соответственно и пять резисторов, причем сток третьего полевого транзистора подключен к входной, а сток четвертого полевого транзистора к выходной клемме устройства, объединенные истоки и объе 35 диненные затворы третьего и четвертого полевых транзисторов соединены с коллекторами второго и первого биполярных транзисторов соответственно, эмиттер дополнительного биполярного транзистора непосредственно связан с положительным40 выводом источника питания, а его коллектор через первый дополнительный резистор подключен к отрицательному выводу источнйка питания, база дополнитель 45 ного биполярного транзистора через второй дополнительный резистор подключена к клемме управляющего входа устройства, а через третий дополнительный резистор к положительномувыводу источника питания, исток первого МДП-транзистора через последовательно соединенные чеч вертый и пятый дополнительные резисторы подключен к положительному выводу источника питания, а сток этого тры 55 зистора соединен со вторым выводом первого рез 11 стбра,"точка "соединения четвертого и питого дополнительных резисторов подключена к базе первого биполярного транзистора, исток и сток второго МЙПтранзистора соединены с коллекторамивторого и первого биполярных транзисторов соответственно, затворы обоих МДПтранзисторов объединены и подключены кколлектору дополнительного биполярноготранзистора.На чертеже изображена схема аналогового ключа.Ключ содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 полевые транзисторы, первый 5 и второй 6 биполярные транэисторыэ первый 7 и второй 8 резисторы, первый 9 и второй 10 МДП-транзисторы, дополнительный биполярный транзистор 11, дополнительные резисторы 12- 16, выходная клемма 17.Устройство работает следующим образом.При подаче сигнала Епо амплитуде равной +Е транзистор 11 закрыт, Это приводит к тому, что транзисторы 9, 5 и 6. открыты, а транзистор 10закрыт.,Напряжение между, стоком и истоком транзистора 10 приблизительно равно (+Е)+ (-Е 1). В случае равенства (+Е,) = = (-Е) йапряжение равно 2 ( Е). Это напряжение приложено между затворамии потоками полевых транзисторов 1-4 и запирает их. Разряд паразитных емкостей транзисторов 1-4 происходит черезмалые сопротивления насьпценных транзисторов 5 и 6, что обуславливает малую амплитуду и длительность коммутационногошума при разрыве коммутируемой цепи (запирании транзисторов 1-4). Кроме того, амплитуды коммутационных шумов полевых транзисторов 1 2 и 3, 4 имеют один порядок, но противоположно направлены, т. е. на нагрузке происходит их взаимная компенсация. При поступлении отпирающего сигнала на транзистор 11 транзисторы 9, 5 и 6 запираются, а транзистор 10 открывается. В этом случаенапряжение между затворами и истоками транзисторов. 1-4 равно нулю и эти транзисторы отпираются. Разряд параэитных транзисторов 1-4 в данном случае происходит через малое сопротивление открытого транзистора 10, Кроме того, благодаря предлагаемому включению транзисторов 15 и 16 также происходит взаимная компенсация коммутационных шумов.формула изобретения Аналоговый ключ, содержащий первыйи второй полевые транзисторы с каналомо-типа, первый и второй биполярные тран74 885зисторы р =о =р- и пдр-"и - типов соответсчъенно, два резистора и источник питания, сток первого полевого транзистора подключен к входной, а сток второго полевого транзистора к выходной клизме устройства, объединенные истоки полевых транзисторов соединены с коллектором первого биполярного транзистора, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с коллектором второго биполярного 10 транзистора, эмиттеры первого и второго биполярных транзисторов подключены к положительному и отрицательному выводам источника питания соответственно, база второго биполярного транзистора подклю чена к первому выводу первого резистора, а через второй резистор к отрицателЬному выводу источника питания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменыпения амплитуды коммутационных шумов, сниже ния потребляемой мощности и повышении быстродействия, он дополнительно содержит третий и четвертый полевые транзисторы с р -каналом, биполярный транзистор Р=й=р типа, первый и второй М,цП-трап эисторы с р- и н-каналами соответственно и пять резисторов, причем сток третьего полевого транзистора подключен к входной, а сток четвертого полевою транзистора к выходной клемме устройства, объе диненные затворы третьего и четвертого полевых транзисторов соединены с коллекторами второго и первого биполярных транзисторов соответственно, эмиттер 77 бдополнительного биполярного транзистора непосредственно связан с положительным выводом источника питания, а его коллектор через первый дополнительный резистор подключен к отрицательному выводу источника питания, база дополнительного биполярного транзистора через второй дополнительный резистор подключена к клемме управляющего входа устройства, а через третий дополнительный резистор к положительному выводу источника питания, исток первого МВП-транзистора, через последовательно соединенные четвертый и пятый дополнительные резисторы, подключен к положительному выводу источника питания, а сток этого транзистора соединен со вторым выводом первого резистора, точка соединении четвертого и пятого дополнительных резисторов подклкьчена к базе первого биполярного транзистора, исток и сток второго МЙП-транзистора соединены с коллекторами второго и первого биполярных транзисторов соответственно, затворы обоих МДП-транзио торов объединены и подключены к коллеатору дополнительного биполярного транзистораеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. П атент США, Ь 35 328 99,НКИ 307-88.5, 13.03.69,2. "Электронная техника в автсматике".Сб. статей. М., фСов. радио, 1974,с. 127.