Транзисторный ключ

Союз Советскик Социалистическик Республик(51)М. Кл,з Н 03 К 17/60 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР но делам йзобретений и открытий(72) Авторы изобретения Особое конструкторское бюро техническойкибернетики Ленинградского политехническоинститута им. М.И. Калинина(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ Изобретение относится к электрон ной технике, а более конкретно - к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например, при построении вычислительных и измерительных устройств, преобразователей частоты.Известен транзисторный ключ, содержащий два коммутирующих МДИ-транзисто ра различных типов проводимостии два инвертора. Объединенные истоки коммутирующих МДП-транзисторов соединены с входной, а объединенные стоки - с выходной шинами устройства. Первый инвертор, к выходу которого 15 подключен затвор первого МДП-транзистора, .включен между положительной и отрицательной шинами источника питанйя, второй инвертор, к выходу которого подключена подложка второго 20 МДП-транзистора, между входной шиной устройства и отрицательной шиной источника питания 1.К недостаткам подобного устройства следует отнести ограниченные функ циональные возможности. Оно не может быть использовано для коммутации отрицательного напряжения, меньшего, чем напряжение на отрицательной шине источника питания. 50 Наиболее близок к описываемому транзисторный ключ, содержащий два коммутирующих МДП-транзистора различных типов проводимости, два управляющих МДП-транзистора различных типов проводимости, три диода и резистор. Тип проводимости первого коммутирующего МДП-транзистора совпадает с типом проводимости первого управляющего МДП-транзистора, объединенные стоки коммутирующих МДП-транзисторов соединены с входной, а объединенные истоки - с выходной шинами устройства, истоки управляющих МДП-транзисторов объединены и подключены к затвору второго коммутирующего МДП-транзистора, между шиной источника питания, к которой подключен сток первого управляющего МДП-транзистора, и стоком второго управляющего МДП-транзистора включены последовательно соединенные первый и второй диоды, точка соединения которых подключена к объединенным затворам первого коммутирующего и управляющих МДП-транзисторов, а через последовательно соединенные резистор и третий диод соединена с шиной источника питания, подложки первого коммутирующего и первого управляющего МДП-тран 845284эисторов объединены и подключены кшине источника питания, подложка исток второго управляющего МД 11-транзистора объединены и соединены с подложкой второго коммутирующего ИДПтранзистора 2.5К недостаткам этого устройства также следует отнести ограниченные функциональные возможности. Оно не можетрыть использовано для коммутации знакопеременного напряжения при использовании источника питания с однополярным положительным выходом,С целью расширения функциональныхвозможностей, в транзисторный ключ,содержащий два коммутирующих МДП-транзистора различных типов проводимости,два управляющих МДП-транзистора различных типов проводимости, три диодаи резистор, тип проводимости первогокоммутирующего МДП-транзистора совпадает с типом проводимости первого управляющего МДП-транзистора, объединенные стоки коммутирующих МДП-транзисторов соединены с входной, а объединенные истоки этих транзисторов - с выходной шинами устРойства, истоки управляющих МДП-транзисторов объедине-,ны и подключены к затвору второгокоммутирующего МДП-транзистора, междушиной источника питания, к которойподключен сток .первого управляющегоИДП-транзизтора, и стоком второго управляющего МДП-транзистора включеныпоследовательно соединенные первыйи второй диоды, точка соединения которых подключена к объединенным затворам первого коммутирующего и управляющих МДП-транзисторов, а через последовательно соединенные резистор итретий диод - к шине источника питания, подложки первого коммутирующегои первого управляющего ИДП-транзисторов объединены и подключены к шинеисточника питания, подлокка и стоквторого управляющего ИДП-транзистораобъединены и соединены с подложкойвтоРого коммутирующего МДП-транэистора, введены два конденсатора идополнительный диод, причем первыйконденсатор включен между шиной источника питания и стоком второго управляющего МДП-транзистора, а дополнительный диод - между стоком второго управляющего МДП-транзистора иточкой соединения резистора и третьего диода, которая через второй конденсатор подключена к шине управления."На чертеже иЗображена принципиальная схема транзисторного ключа.Устройство содержит коммутирующиеМДП-транзисторы 1 и 2, управляющиеИДП-транзисторы 3 и 4, диоды 5-8, резистор 9, конденсаторы 10 и 11 Объединенные стоки коммутирующих МДПтранзисторов 1 и 2 соединены с входной 1, а объединенные истоки - с выходной 13 шинами устройства. Подложка 65 коммутирующего МДП-транзистора 1 и объединенные сток и подложка управляющего транзистора 3 подключены кшине 14 источника питания. Точка соединения диода 7 и резистора 9 через конденсатор 11 подключена к шине управления 15. При работе на высокоомную нагрузку в устройство следует ввести резистор утечки, показанный на чертеже пунктиром.Транзисторный ключ функционирует следующим образом. На шину 15 поступают положительные управляющие импульсы с амплитудой Опр . Величинанапряжения на шине 14 источника питания должна быть выбрана таким образом, чтобы +Е)О, , а (+Е-О,р ) ( О(О+к и О; - пределы, в которых изменяется коммутируемое напряжение),.В момент поступления положительного напряжения на шину 15 транзистор 4 отпирается, транзисторы 1-3 запираются, и коммутируемый сигнал не проходит с входа 12 на выход 13устройства. В момент окончания управляющего импульса, на шину 15 поступает отрицательный перепад напряжения. При этом конденсатор 10 быстро дозаряжается через открытый диод 8, и на его нижней обкладке возникает отрицательное напряжение, равное (+Е-Оцр ). Постоянная времени разряда конденсатора 10 достаточно велика, и напряжение на его нижней обкладкепрактически не изменяется между отрицательными перепадами на шине 15. При нулевом сигнале на шине 15 транзиснулевом сигнале на шине 15 транзистор. 4 запирается, а транзисторы 1-3 отпираются, и коммутируемый сигналпроходит с входа на выход устройства,Введение в устройство дополнительного диода и двух конденсаторов обеспечивает отрицательное смещениена подложке транзистора 2 и достаточный уровень сигнала на его затворе, что и позволяет, в конечном счете, осуществлять коммутацию раэнополярных сигналов при использовании однополярного источника питания с положительным выходным напряжением, т,е, позволяет расширить функциональные возможности устройства.Формула изобретенияТранзисторный ключ, содержаций первый и второй коммутирующие МДП- транзисторы различных типов проводимости, первый и второй управляющие МДП-транзисторы различных типов проводимости, три диода и резистор, тип проводимости первого коммутирующего ИДП-транзистора совпадает с типом проводимости первого управляющего МДП-транзистора, объединенные стоки коммутирующих МДП-транзисторов соединены с входной, а объединенные845284 ставитель В. Нефедовхред Т.Маточка Корректор О. Бил Федотов едакт Подписнотета СССРкрытийя наб., д. 4/5 м илиаЛ ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,истоки этих транзисторов - с выходной шинами устройства, истоки управляющих МДП-транзисторов объединены и подключены к затвору второго коммутирующего МДП-транзистора, между шиной источника питания, к которой5 подключен сток первого управляющего МДП-транзистора, и стоком второго управляющего МДП-транзистора включены последовательно соединенные первый и второй диоды, точка соединения которых подключена к Объединенным затворам первого коммутирующего и управляющих МДП-транзисторов, а через последовательно соединенные резистор и третий диод соединена .с шиной источника питания, подложки первого коммутирующего и первого управляющего МДП-транзисторов объединены и подключены к шине источника питания, подложка и сток второго управляющего МДП-транзистора объединены и соеди иены с подложкой второго коммутирующего МДП-транзистора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расшиЗаказ 4209/6 Тираж 988 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, й, Рарения функциональных возможностейв него введены первый и второй конденсаторы и дополнительный диод,причем первый конденсатор включенмежду, шиной источника питания и стоком второго управляющего МДП-транзистора, а дополнительный диод включенмежду стоком второго управляющегоМДП-транзистора и точкой соединениярезистора и третьего диода, котораячерез второй конденсатор подключенак шине управления. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мьиаляев В.Н. Аналоговые ключина МДП-транзисторах.Зарубежная электронная техника, Р 22(143) 1976,с. 19, рис . 35.2. Микросхемы интегральные полупроводниковые цифровые, Справочник,группы 6231, т. 3, РМ 11 070.013.3,Микросхемы интегральные серии 164,лист 8. ВНИИ "Электронстандарт", 1976,