Коммутатор аналоговых сигналов

(19) 0) В Н 0 7 6 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬС РСИОМУ СВИДЕ АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗ 0 ЬРЕТЕНИй И 0 ТНРЫтИй(54)(57) 1. КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХСИГНАЛОВ, содержащий первый и второй переключающие транзисторы иисточник тока, каждый из двух каналов коммутатора аналоговых сигналов содержит четыре транзистора, источник тока включен между первойшиной источника питания и объединенными змиттерами первого и второгопереключающих транзисторов, базыкоторых соединены с управляющимишинами, коллекторы первого и второго переключающих транзисторов соединены соответственно с змиттерамипервых транзисторов первого и второго каналов соответственно, базыкоторых подключены к входным шинамканалов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения частотного диапазона коммутируемых сигналов, в каждый канал введен блок тскового зеркала и в каждом каналебаза первого транзистора, эмиттер которого соедйнен с базой второго транзистора, подключена к базе третьего транзистора, коллектор кото рого соединен с второй шиной источника питания и с коллектором второго транзистора, эмиттер второго транзистора подключен к выходной шине канала и соединен с эмиттером четвер-того транзистора, база которого соединена с эмиттером третьего транзистора, вход и выход блока токового зеркала соединены соответственно с коллектором первого и с базой четвертого транзисторов, а общий вывод блока токового зеркала соединен с коллектором четвертого транзистора и с третьей шиной источника питания. щ2. Коммутатор по п,1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, блок токового зеркала содержит три транзистора и резистор, эмиттер первого транзистора, база которого соединена с базой н коллектором второго транзистора, соединен с эмиттером второго транзистора и с общим выводом блока токового зеркала, коллектор .первого транзистора соединен с входом блока токового зеркала, .а через резистор подключен к базе третьего транзистора, эмиттер и коллектор которого соединены соответственно с коллектором второго транзистора и с выходом блока токового зеркала.Изобретение относится к электронной технике, а более конкретнок электронной коммутационной технике и может быть использовано, на пример, для построения коммутационных систем, в том числе и для сигналов, транслируемых надвухнаправленной шине,Известен коммутатор аналоговыхсигналов, каждый канал которого содержит транзисторы, диоды и резистор, в каждом канале эмиттер первоготранзистора, коллектор которого соединен с общей шиной, а база черезпервый диод соединена с входной шиной канала, через второй диод соединен с базой общего для всех каналов выходного транзистора, база вто.рого транзистора, эмиттер и коллектор которого соединены соответственно с общей шиной и с эмиттером 2 Опервого транзистора, через резисторподключена к управляющей шине канала 11.Недостатками такого устройстваявляются низкая точность передачи иограниченный частотный диапазон коммутируемых сигналов.Наиболее близким к предлагаемомуявляется коммутатор аналоговых сигналов, содержащий первый и второй переключающие транзисторы и источниктока, каждый из двух каналов коммутатора аналоговых сигналов содержитчетыре транзистора, источник токавключен между первой шиной источникапитания и объединенными эмиттерамипервого и второго переключающихтранзисторов, базы которых соединеныс управляющими шинами, коллекторыпервого и второго переключающих транзисторов соединены соответственно с 40эмиттерами первых транзисторов первого и второго каналов соответственно,. базы которых подключены к входным шинам каналов 121.К недостаткам известного устройст 45ва следует отнести ограниченный частотный диапазон коммутируемых сигналов,Цель изобретения - расширение частотного диапазона коммутируемых сигналов. 5 ОЦель достигается тем, что в каждыйканал коммутатора аналоговых сигналов,содержащего первый и второй переключающие транзисторы и источник тока,ка д й из двух каналов коммутатора 55аналоговых сигналов содержит четыретранзистора, источник тока включенмежду первой шиной источника питанияи объединенными эмиттерами первогои второго переключающих транзисторов,60базы которых соединены с управляющи-.ми шинами, коллекторы первого и второго переключающих транзисторов соединены соответственно с эмнттерамипервых транзисторов первого и второ го каналов соответственно, базы которых подключены к входным шинам каналов, введен блок токового зеркала и в каждом канале база первого транзистора, эмиттер которого соединен с базой второго транзистора, подключена к базе третьего транзистора, коллектор которого соединен с второй шиной источника питания и с коллектором второго транзистора, эмиттер второго транзистора подключен к выходной шине, канала и соединен с эмиттером четвертого транзистора, база которого соединена с эмиттером третьего транзистора, вход и выход блока токового зеркала соединены соответственно с коллектором первого и с базой четвертого транзисторов, а общий вывод блока токового зеркала соединен с коллектором четвертого транзистора и с третьей шиной источника питания.При этом блок токового зеркала содержит три транзистора и резистор, эмиттер первого транзистора база которого соединена с базой и коллектором второго транзистора, соединен с эмиттером второго транзистора и с общим выводом блока токового зерка" ла, коллектор первого транзистора соединен с входом блока токового зеркала, а через резистор подключен к базе третьего транзистора, эмиттер и коллектор которого соединены соответственно с коллектором второго транзистора и с выходом блока токового зеркала.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства,Коммутатор аналоговых сигналов содержит первый и второй переключающие транзисторы 1 и 2; источник 3 тока, а первый канал коммутатора аналоговых сигналов схема которого идентична схеме второго канала) содержит первый, второй, третий и четвертый транзисторы 4-7; блок 8 токового зеркала, Объединенные эмиттеры первого н второго переключающих транзисторов 1 и 2 через источник 3 тока соединены с первой шиной 9 источника питания, Объединенные коллекторы второго и третьего транзисторов 5 и б первого канала и объединенные коллекторы второго и третьего транзисторов второго канала соединены с второй шиной 10 источ ника питания. Общий вывод блока 8 токового зеркала первого канала и общий вывод блока токового зеркала второго канала соединены с третьей шиной 11 источника питания. Объединенные базы первого и третьего транзисторов 4 и б первого канала и объединенные базы первого и третьего транзисторов второго канала соединены соответственно с входными шина 10691 б 4ми 12 и 13 первого и второго каналов. Объединенные эмиттеры второго и четвертого транзисторов 5 и 7 первого канала и объединенные эмиттеры второго и четвертого транзисторов второго канала соединены соответственно с выходными шинами 14 и 15 первого и второго каналов, Базы первого 1 и второго переключающих транзисторов ,1 и 2 соединены с управляющими шинами 16 и 17 коммутатора аналоговых 1 О сигналов. Блок 8 токовсго зеркала содержит первый, второй и третий транзисторы 18-20 и резистор 21,Коммутатор аналоговых сигналов Функционирует следующим образом. 15Когда потенциал управляющей шины 16 выше потенциала управляющей шины 17, то первый переключающий транзистор 1 открыт, а второй переключающий транзистор 2 заперт, В этом случае 2 О источник 3 тока обеспечивает открытое состояние первого и закрытое состояние второго каналов. Келлекторный ток первого транзистора 4 является входным током блока 8 токового зеркала, выходной ток которого равен входному с высокой степенью точности. Поэтому ток с выхода блока 8 токового зеркала устанавливает третий транзистор б в. режим, аналогичный режиму цервого транзистора 4,Если на входнуюшину 12 поступает отрицательный перепад коммутируемого напряжения, то на выходную шину 12 он передается через первый и второй транзисторы 4 и 5. Четвертый транзистор 7 при этом закрыт, Если же на входную шину 12 поступает положительный перепад коммутируемого сигнала, то он передается на вы О ходную шину через третий и четвертый транзисторы 6 и 7, Второй транзистор 5 в этом случае заперт. В статическом режиме разность уровней сигналов на входной шине 12 и выход иой шине 14 равна разности падений напряженый на базо-эмиттерных переходах первого и второго транзисторов 4 и 5 (или третьего и четвертого транзисторов б и 7) . Так как эти на О пряжения практически равны, сигнал,: на выходной шине 14 мало отличается от сигнала на входной шине 12. Пои изменении сигналов на управляющих шинах 16 и 17, когда потенциал управляющей шины 17 становится выше потенциала управляющей шины 1 б,состояние коммутатора аналоговых сигналов изменяется, Первый канал запирается, а второй канал переходит в открытое состояние.Предлагаемый коммутатор аналоговых сигналов может функционировать в различных режимах. При объединении выходных шин 14 и .15 устройство может использоваться как мультиплексор на два входа. При объединении входных шин 12 и 13 устройство может выполнять функции двмультиплексора на два выхода. Важным достоинством предлагаемого устройства является возможность его использования для коммутации сигналов, транслируемых по двухнаправленной шине. В этом случае входная шина 12 первого канала дЬлжна быть объединена с выходной шиной 15 второго канала, а входная шина 13 второго, канала должна быть объединена с выходной шиной 14 первого канала. Следует отметить также, что число каналов может быть легко увеличено путем введения дополнительных переключателей тока(выполненных аналогично переключателю тока на транзисторах 1 и 2) включенных ступенчато.Положительным эффектом предлагаемого техническогр решения является расширение частотного диапазона ком" мутируемых сигналов, что достигается благодаря введению в каждый канал коммутатора аналоговых сигналов блока токового зеркала и соединению функциональных элементов коммутатора описанным образом.Преимущества предложенного тех нического решения в наибольшей степени проявляются при работе иа емкостную нагрузку. Неискаженная передача крутых перепадов сигналов (даже при значительной емкостной нагрузке) обеспечивается благодаря Форсирующему действию четвертого транзистора при передаче положительных перепадов и благодаря Форсирующему действию второго транзистора при передаче отрицательных перепадов .10691 б 4Составитель В. Нефедов Редактор А. Шандор Техред Т,Иаточка Корректор С. Шекмар Заказ 11493/56 Тираж Збб Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и отКрытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5гФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4