Электронный ключ

ОПИСАНИЕИЗОЬРЕтЕНИЯ 78 О 199К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ Союз Соеетскиа Сфциалистическид Республик(51)М. Кл. Н 03 К 17/60 с присоединением заяЬки т 4 о Государстаеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликоваммя описания 25. 11. 80(72) Авторы изобретения Н.С.Петров и О,И.Рогозов Таганрогский радиотехнический институт цМ: Б"Д",Калмыкова,(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ КЛЮЧ Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано во входных цепях измерительных систем, в цепях обратных связей операционных усилителей аналого- Э вых вычислительных машин.ИзвеСтно устройство для коммутации разнополярных сигналов, содержа- щее переключательное устройство, выполненное на полевых транзисторах, 1 О и устройство управления, причем в состав переключательного устройства введен адаптирующий .режим работы элемент, который обеспечивает наилучший режим работы ключевого транэисто ра с точки зрения достижения возможно более высокой точности коммутации 11.Недостатком данной схемы электронного ключа следует, считать ее нетехнологичность для интегрального испол нения вследствие применения в переключательном устройстве полевых транзисторов с управляющим р-п переходом и зависимость величины амплитуды коммутируемого разнополярного сигнала И от допустимого напряжения между затвором и истоком коммутирующего транзистора,Известен также коммутатор аналоговых сигналов, состоящий из ключе ного МОП-транзистора, управляющегоМОП-транзистора и схемы слежения,обеспечивающей в режиме отпиранияключа неизменность разности потенциала между истоком и затвором ключевого МОП-транзистора во всем егодинамическом диапазоне 21Однако диапазон коммутируемогосигнала этого коммутатора ограниченнапряжением задирания и предельнодопустимым напряжением затвор-истокМОН-транзистора,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетсяэлектронный ключ, содержащий полевойтранзистор с изолированным затворомисточники запирающего и отпирающегонапряжения, источник напряжения сме 1 щения, переключатель с блоком управления и два блока суммирования надва входа, причем выход первого блока суммирования подключен к подложкеполевого транзистора, затвор которого соединен с выходом переключателя,.а выход второго соединен с первымвходом переключателя, при этом первыевходы блоков суммирования подключенык источнику входного сигнала, а ковторым входам блоков суммированияподключены соответственно источникл.рающего напряжения 31.Недостатком известного устройстщявляется неэффективная связь входного напряжения и предельно допустимого напряжения между истоком и затвором ключевого транзистора, действительно то, что напряжение на затворев режиме эапирания полевого транзистора постепенно приводит к ограничению величины амплитуды коммутируе-мого сигнала, так как пределЬно допустимое напряжение затвор-исток МСПтранзистора достигается при относительно небольшом напряжении истока.Целью изобретения является, увеличение допустимого уровня разнополярного входного сигнала.Поставленная цель достигается тем,что в электронный ключ, содержащийполевой транзистор с изолированнымзатвором, сток которого подключен 30к нагрузке, источники запирающего иотпирающего напряжения, источник напряжения смещения, переключатель сблоком управления и два блока суммирования на два входа, причем выходпервого блока суммирования подключенк подложке полевого транзистора, затвор которого соединен с выходом переключателя; а выход второго блокасуммирования соединен с первым вхо".дом переключателя, при этом первые ЗОВходы блоков суммирования подключенык источнику входного сигнала и истоку полевого транзистора, а ко вторымвходам блоков суммиронания подключены соответственно источник напряжения 35смещения и источник отпирающего напряжения, введен кусочно-линейныйаппроксиматор первый вход которогоподключен к источнику запирающего напряжения, второй вход - к источнику 4 рвходного сигнала, а выход - ко второму входу переключателя.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого ключа для-коммутации раэнополярйых аналоговыхсигналов.Функциональная схема ключа со=тоит иэ полевого транзистора 1,переключателя с блоком управления 2,первого блока 3 суммирования, кусочно-линейного аппроксиматора 4, второго 50блоКа 5 суммирования, источников запирающего 6 и отпирающего 7 напряжений,источника напряжения смещения 8,Исток полевого транзистора 1 служит входом устройства, а сток поленого транзистора 1 - выходом. Выходпереключателя 2 соединен с затворомполевого транзистора 1, Первый входпереключателя 2 соединен с выходомвторого блока 5 суммирования, второй 4 Овход - с выходом кусочно-линейногоаппроксиматора 4. Выход первого бло,ка суммирования 3 соединен с подложкой полевого транзистора 1. Первыевходы блока 3 суммирования, кусочно Е -О ьх эап О - О ПРи ПРИ О - напряжение на затворе по 3левого транзистора 1,. - напряжение входного сигахналаО- напряжение отсечки (запи 3 сщрания) полевого транзистора 1О - напряжение на стоке поленого транзистора 1.Введение кусочно-линейного аппроксиматора 4 позволяет подавать на исток закрытого полевого транзистора1 входной сигнал большей амплитуды,чем в известном устройстве, т. е.позволяет увеличить допустимый уровень раэнополярного входного сигнала. где формула изобретения Электронный ключ, содержащий поленой транзистор с изолированным затвором, сток которого подключен к нагрузке, источники запирающего и отпирающего напряжения, источник напряжения смещения, переключатель с линейного аппроксиматора 4 и блока 5 суммирования объединены и подключены к источнику входного сигнала. Второй вход кусочно-линейного аппроксиматора 4 соединен с выходом источника 6 запирающего напряжения. Второй вход второго блока 5 суммирования соединен с, выходом источника 7 отпирающего напряжения, а второй вход первого блока суммирования 3 подключен к источнику 8 напряжения смещения.Устройство работает следующим образом.Коммутация аналогоных разнополярных сигналов осуществляется через открытый канал полевого транзистора 1, при поступлении команды с блока управления на подключение к затвору полевого транзистора, через полупроводниконый переключатель 2, выхода первого блока 3 суммирования, Использование блоков суммирования 3 и 5 позволяет почти полностью исключить модуляцию сопротивления открытого канала полевого транзистора. При эапирании ключа через переключатель 2 на затвор полевого транзистора 1 подается напряжение с ныхода кусочно- линейного аппроксиматора 4, который регулирует величину и знак напряжения исток-затвор, сток-затвор в зависимости от величины и знака входного коммутируемого. напряжения.При этом напряжение на затворе полевого транзистора 1, равное напряжению на выходе кусочно-линейного аппроксиматора 4, изменяется по следующему закону:780199 Составитель Н.Прокофьеведактор И.Прусова Техред Н.Ковалева Корректор М.Шароши каз 2 ВНИИПИ Гос по дела 113035, МоТиражарственного кизобретений ива, Ж, Рауш исн митета СССРткрытий кая наб.,/5 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн блоком управления и два блока суммирования на два входа, причем выходпервого блока. суммирования подключенк подложке полевого транзистора, затвор которого соединен с выходом переключателя, а выход второго блокасуммирования соединен с первым входом переключателя, при этом первыевходы блоков суммирования подключенык источнику входного сигнала и истоку полевого транзистора, а ко вторымвходам блоков суймирования подключены осоответственно источник напряжениясмещения и источник отпирающего напря-жения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения допустимого уровня раэнополярного входного сигнала, в электронный ключ введен кусочно-линейный аппроксиматор, первыйвход которого подключен к источникузапирающего напряжения, второй входк источнику входного сигнала, а выход - ко второму входу переключателяИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство СССР9 3099 бО, кл. Н 03 К 17/Об, 19772. Авторское свидетельство СССРР 451194, кл. Н 03 К 17/бО, 1974,3. Авторское свидетельство СССР9 445150, кл. Н 03 К 17/00, 1973.