Электронный коммутатор

,ю ЯО . 7/687 ШН 0 ФОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,Я АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР По ДЕЛАМ ИЗОН"ЕТЕНИИ И 0 ТНГЫтИ(71) Особое конструкторское бюротехнической кибернетики Ленинградского политехнического институтаим., И.И.Калинина(56) 1. Патент СШ Р:3457435,кл. 367-251, 1969.2. Микросхемы интегральные полупроводниковые цифровые. Группа 6231.Справочник, том П. РМ 070013,3,. Микосхема 164 кт 1.54)(57) ЭЛЕКТРОННЬЯ КОИМУТАЧОР, содержащий первый ключевой элемент,управляющая шина которого соединена.с первой управляющей шиной электрон ного коммутатора,. первая шина .питания. и входная шина первого ключевого элемента соединены соответственно с .шивой пиуания и выходной ши;ной электронного коммутатора, втораяшина питания и выходная шина первого. " ключевого элемента объединены иподключены к общей шине, первый клю-.чево элемент содержит два параллельно включенных МДП-транзистора дополнительных типов проводимости, инвертор, подключенный к шинам пита.ния первого ключевого элемента, резистор и диод, вход"иввертора выходкоторого соединен с затвором одногоиз МДП-.транзисторов, соединен с затвором другого ИДП-транзистора, ачерез резистор подключен к управляющей шине первого ключевого элемента, которая через диод соецинена спервой шиной питания первого ключевого элемента, подложки МДП-транзисторов соединены с шинами питания.первого ключевого элемента, о т л ич а ю щ.и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй и третий ключевые элементы, идентичные первому ключевому.элементу, шесть резисторов, четыре конденсатора, два диода и стабилитрон, управляющая ши-: на второго ключевого элемента через последовательно .соединенные первый конденсатор и первый резистор и управляющая шина третьего ключевого элемента через последовательно соединенные второй конденсатор и второй резистор соединены с второй и тре. тьей управляющими шинами электронного коммутатора соответственно. выходная шина третьего ключевого эле.аЙ мента, входная шина которого через третий резистор соединена с первой,:. .;входной шиной электронного коммута-: тора, соединена с входной шиной вто- С , рого ключевого элемента.и через . последовательно соединенные четвер- Я тый резистор и третий конденсатор подключена к входной шине первогоключевого элемента, выходная шйна. второго ключевого элемента и его вторая шина питания объединены и подключены к второй входной шине электронного коммутатора и к второй 1 шине питания третьего ключевого:эле; мента, а через параллельно соеди-. ненные четвертый конденсатор и стабилнтрон соединены с объединенными первыми шинами питания второго и третьего. ключевых элементов, управляющая шина второго ключевого элемента через параллельно соединенные пятый резистор и первый диод и управляющая шина третьего клкиевого элемента через параллельно соединенные шестой резистор и второй диод.соединены свторой входной шинойэлектронного коммутатора.Изобретение относится к электронной коммутационной технике и можетбыть использовано, например, в вычислительной технике и при построении различных систем контроля и управления.Известен электронный переключатель, содержащий .два МДП-транзисторадополнительных типов проводимости,параллельно включенных в коммутируемую цепь 13,Недостатки известного устройства - малое быстродействие и ограниченные функциональные возможности,Наиболее близким к предлагаемому является электронный коммута-:тор, содержащий первый ключевойэлемент, управляющая шина которогосоединена с первой управляющей шиной электронного коммутатора, первая шина питания и входная шинапервого ключевого элемента соеди"иены соответственно с шиной питания и выходной шиной электронногокоммутатора, вторая шина питанияи выходная шина первого ключевогоэлемента объединены и подключенык общей шине, первый ключевой элемент содержит два параллельно вклю-ченных МДП-транзистора дополнитель"ных типов проводимости, инвертор,подключенный к шинам питания перво"го ключевого элемента, резистор идиод, вход инвертора, выход которого соединен с затвором одного изМДП-транзисторов, соединеи с зат-.вором другого МДП-транзистора, ачерез резистор подключен к управляющей шине первого ключевого элемента, которая через диод соединена с первой шиной питания первогОключевого элемента подложки МДПтранзисторов соединены с шинамипитания первого ключевого элемента 23Недостаток известного устройства - ограниченные функциональныевозможности, поскольку оно не ьюжет быть использовано для коммутациинапряжения величина которого превьааает величину напряжения на шинеэлектронного коммутатора.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей.Поставленная цель достигаетсятем, что в электронный коммутатор,содержащий первый ключевой элемент,управляющая шина которого соеди"иена с первой управляющей шинойэлектронного коммутатора, перваяшина питания и .входная шина пер"вого ключевого элемента соединенысоответственно с шиной питания ивыходной шиной электронного комму-татора, вторая шина питания и выход"ная шина первого ключевого элемента объединены и подключены к общей шине, первый ключевой элемент содержит два параллельно включенных МДПтранзистора дополнительных типовпроводимости, инвертор, подключенный к шинам питания первого ключевого элемента, резистор и диодвход инвертора, выход которого соединен с затвором одного из МДП-транзисторов, соединен с затвором другого МДП-транзистора, а через резистор О.подключен к управляющей шине первого ключевого элемента, которая через диод соединена с первой шинойпитания первого ключевого элементаподложки МДП-транзисторов соединены 15 с шинами питания первого ключевогоэлемента, введены второй и третийключевые элементы, идентичные первому ключевому элементу, шесть резисторов, четыре конденсатора, два .ди О ода и стабилитрон, управляющая шинавторого ключевого элемента черезпоследовательно соединенные первыйконденсатор и первый резистор и уп-,равляющая шина третьего ключевого 2 элемента через последовательно соединенные второй конденСатор и второй резистор соединены с второй итретьей управляющими шинами электронного коммутатора соответственно, о выходная шина третьего ключевогоэлемента, входная шина которогочерез третий резистор соединена спервой входной шиной электронного . коммутатора, соединена с входнойшиной второго ключевого элемента и З через последовательно соединенные.четвертый резистор и третий конденсатор подключена к входной ши.не первого ключевого элемента, выходная шина второго ключевого эле" 40 мента и его вторая шина питанияобъединены,и подключены к второйвходной шине электронного коммутатора и второй шине питания третьегоключевого элемента, а через парам лельно соединенные четвертый конденсатор и стабилитрон соединеныс объединенными первыми шинами питания второго и третьего ключевыхэлементов, управляющая шина второу го ключевого элемента через параллельно соединенные пятый резистор и первый диод и управлякщаяшина третьего ключевого элементачерез параллельно соединенные шес-той резистор и второй диод соединены с второй входной шиной электронного коммутатора.На фиг. 1 изображена принципиальная схема, иллюстрирующая пример конкретной реализации электронного ком мутатора; на фиг. 2 принципиальнаясхема используемых ключевых элементовЭлектронный коммутатор содержитфиг. 1) первый 1, второй 2 и тре тий 3 ключевые элементы, первый 4,второй 5, третий. б, четвертый 7, пя=тый 8 и шестой 9 рю:эисторы, первый10, второй 11, третий: 12 и четвертый 13 конденсаторы,:первый 14 и второй15 диоды, стабилитрон 16, первая шина 17 питания первогоключевогоэлемента 1 соединена с шиной 18 питания электронного коммутатора, авторая шина 19 питания ключевого элемента 1 соединена с его выходной шиной 20 и подключена к общей шине. 1 ОВходная шива 21 первого ключевого элемента 1 и его управляющая шина 22 соединены соответственно с выходной ши-ной 23 электронного коммутатора ипервой управляющей шиной 24 фэлектрон,ного коммутатора Управляющие шины25 и -26 второго 2 и третьего 3 ключевых элементов через последовательно:соединенные переЖ резистор 4 и пер . вый конденсатор.10:-и через последо Овательно соединенные второй резистор5 и второй конденсатор 11 соответст-..венно соединены с второй 27 и.третьей28 управляющими шинами электронногокоммутатора. Входная шина 29 третье- у 5го ключевого элемента .3 и первая ши-,на 30 питания этого ключевого элемента соединены соответственно с первой входной шиной 31 электронногокоммутатора и с первой шиной 32 пи" тания второго ключевого- элемента 2,вторая шина 33 питания и выходная ши"на 34 которого объединены и подключены к второй входной шине 35:электронного ксжмутатора. Выходная шина 36третьего ключевого элемента 3 и втбрая шина 37 питания этого ключевогоэлемента соединены соответственносвходной шиной 38 второго ключевогоэлемента 2 и его выходной шиной 34.Каждый из ключевых элементов 1, 40.ми ключевого элемента. ПодложкиИДП-транзисторов 39 и 40 подключенык .первой 46 и второй 47 шинам питания ключевого элемента. Управлюощаяшина 48 ключевого элемента подключе- яо.на к точке соединения диода 42 и ре-,зистора 43.Принцип действия электронного комМутатора состоит в следующем.Управляющие сигналы с второй 27 - и третьей 28 управляющих шин электронного коммутатора поступают. на у-.равляющие шины 25 и. 26 второго 2 итретьего 3 ключевых элементов и поочередно включают их. Амплитуда -уп. равляющих сигналов равна напряжениюиа шине 18 питания электронного ком. мутатора. При этом на объединенныхвыходныхшине 36 третьего ключевогоэлемента 3 и входной шийе 38,второгоключевого элемента 2 формируется пос- еб ледовательность импульсов фпривязанныхф к потенциалу.щсодной шины 35электронного коммутатора, амплитудакоторых пропорциональна напряжейиюмежду первой 31 и второй 35 входнймишинами электронного коммутатора; Кон.денсатор 12 отделяет постоянную .Составляющую от этих импульсов, и поэто".му в отсутствие первого ключевогоэлемента 1 импульсы на выходной.шине 23 электронного коммутатора двухполярны. Первый ключевой элемент 1выполняет фиксирующие функции. С по.мощью сигнала, поступающего на пер"вую управляющую шину 24 электронногокоммутатора, этот ключевой элементвключается в интервалы времеви, когда заперт третий ключевой элемент 3.В результате этого, сигналы на выходной шине 23 электронного коммутатора "привязываютсяф к потенциалуобщей шины и являются однополярными.Для того, чтобы напряжение на выходной шине 23 электронного коммутатораотсутствовало в моменты времени, когда второй 2 и третий 3 ключевые эпементы разомкнуты, сопротивление вто-рого ключевого элемента 2 в разомкну.том состоянии должно быть значитель"но больше, чем аналогичный параметру третьего ключевого элемента" 3..При использовании изобретениярасширяются функциональные,возможности устройства. Предлагаежй электронный коммутатор может коммутировать сигналы с первой 31 и второй35 входных шин устройства даже втом случае, когда они значительнопревышают напряжение на шине 18 питания электронного коммутатора, Дляэтого необходимо,чтобыразность коммутируемых сигналов, подаваемых на шины31 и 35,не превышала напряжения иашине 18 пиания электронного коммутатора. Известные устройства подобными функциональными возможностями не обладают,Возможность .коммутации напряже-ния значительного уровня объясня- .ется следующим образом.Управляющие импульсы с второй27,и третьей 28 управляющих шин электронного коммутатора через резисторы 8 и 9, конденсаторы 10 и 11поступают на управляющие шины 25и 26 второго 2 и третьего .3 ключевых элементов. Благодаря фиксирую-,щему действию диодов 14 и 15 на шинах. 25 и 26 эти импульсы становятсяположительными относительно вторыхшин 33 и 37 питания ключевых элементов и через диоды 42 поочередно заряжают конденсатор 13. Напряжейие иа этом конденсаторе близкок напряжению на шине 18 питания.электронного коммутатора. такимобразом, напряжение ьежду шинамипитания второго 2 и между шинамиб 1035800 питания третьего 3 ключевых элемен-.тов примерно равно напряжению на ши,не 18 питания электронного комму татора, но смещено в положительную сторону на величину напряжения на второй входной шине 35 электронного коммутатора, что делает возможнымкоммутацию напряжения, превышающегонапряжение на шине 18 питания электронного коммутатора и расширяетфункциональные возможности устройства,ВНИИПИ Заказ 5854/57 Тираж 936 Подписное илиал ППП "Патент",