Коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием

.1 1 19) 4(5) Н 03 К 17(1 П ЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ВИДЯТ У ч л к ходом ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Проектно-технологический и научно-исследовательский институт и Комбинат ФЭБ Керамише Верке Хермсдорф (ГДР)(56) Аналоговые интегральные схемы. Под ред. Дж, Коннели. М., "Мир", 1977, с. 282.2, Авторское свидетельство СССР В 663105, кл. Н 03 К 17/16, 1977. (54)(57) КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ С ЗАПОМИНАНИЕМ, содержащий дифференциальный усилитель, дваповторителя напряжения, первую и вторую группы ключей, первый, второй, третий и четвертый ключи и два конденсатора, первые выводы ключей первой и второй групп соединены с входными шинами устройства,.первый конденсатор включен между входом первого повторителя напряжения, который соединен с первым выводом первого ключа, и общей шиной,второй конденсатор включен между входом второго повторителя напряжения, который соединен с первым выводом второго ключа, и общей шиной, выход первого и выход второго повторителей напряжения через третий и четвертый ключи соответственно соединены с выходной шиной устройства, о т л иа ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности передачи коммутируемого сигнала, в него введенытретья, четвертая, пятая и шестаягруппы ключей и пятый, шестой,седьмой, восьмой, девятый и десятыйключи, между вторым выводом каждого ключа первой группы и неинвертирующим входом дифференциальногоусилителя включен ключ третьей группы, между вторым выводом каждогоключа второй группы и неинвертируюирм входом дифференциальногоусилителя включен ключ четвертойгруппы, между каждой точкой соединения ключей первой и третьей групп и инвертирующим входом дифференциаль- у,у ного усилителя включен ключ пятойгруппы, между каждой точкой соеди- С нения ключей второй и четвертойгрупп и инвертирующим входом дифференциального усилителя включенключ шестой группы, второй выводпервого ключа через пятый ключ соединен с выходом дифференциального усилителя, а через шестой ключ подключен к выходу первого повторителя напряжения, который через седьмой ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, второй вывод второго к ча через восьмой ключ соединен с выходом дифференциального усилите я, а через девятый ключ подключевыходу второго повторителя напряжения, который черездесятый ключ соединен с инвертирующим вдифференциального усилителя.4 1101157 Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например, в устройствах многоканальной коммутации.Известен коммутатор аналоговых сигналов, с запоминанием, содержащий два дифференциальных усилителя, охваченных отрицательной обратной . 1 О связью, ключ в конденсатор, конденсатор включен между неинвертирующим входом второго дифференциального усилителя, который через ключ соединен с выходом первого дифферен циального усилителя, и общей шиной, выход второго дифференциального усилителя соединен с выходной шиной 1устройства, а вход первого дифференциального усилителя подключен к 20 входной шине Ц . К недостатку подобных устройств следует отнести низкую точность Передачи коммутируемого сигнала, 25По технической сущности и схемной реализации наиболее близким к изобретению является коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием, содержащий дифференциальный усилн тель, два повторителя напряжения, первую и вторую группы ключей, первый, второй, третий и четвертый ключи и два конденсатора, первые выводы ключей первой и второй групп соединены с входными шинами устройства, первый конденсатор включен между входом первого повторителя напряжения, который соединен с первым выводом первого ключа, и общей шиной, второй конденсатор включен между входом второго повторителя напряжения, который соединен с.первым выводом второго ключа, и общей шиной, выход первого и выход второго повторителей напряжения через третий и четвертый ключи соответственно соединены с выходной шиной устройства 2 Я .К недостаткам известного устрой ства следует отнести низкую точность передачи коммутируемого сигнала. В режиме выборки эта низкая точность обусловлена проникновением сигналов через закрытые каналы, а в режиме 55 хранения - значительными токами утечки конденсаторов, используемых для запоминания напряжения. 1С целью повышения точности передачи коммутируемого сигнала в коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием, содержащийдифференциальный усилитель, два повторителя напряжения,первую и вторую группы ключей, первый, второй, третий и четвертый ключи и два конденсатора, первые вы" воды ключей первой и второй групп соединены с входными шинами устрой- ства, первый конденсатор включен между входом первого повторителя напряжения, который соединен с первым выходом первого ключа, и общей шиной, второй конденсатор включен между входом второго повторителя напряжения, который соединен с первым выводом второго ключа, и общей шиной, выход первого и выход второго повторителей напряжения через третий и четвертый ключи соответственно соединены с выходной шиной устройства, введены третья, четвертая, пятая и шестая группы ключей и пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый ключи, между вторым выводом каждого ключа первой группы и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен ключ третьей группы, между вторым выводом каждого ключа второй группы и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен ключ четвертой группы, между каждой точкой соединения ключей первой и третьей групп и,инвертирующим входом дифференциального усилителя включен ключ пятой группы,между каждой точкой соединения ключей второй н четвертой групп и инвертирующнм входом дифференциального усилителя включен ключ шестойгруппы, второй вывод первого ключа через пятый ключ соединен с выходом дифференциального усилителя,а через шестой ключ подключен к выходу первого повторителя напряжения, который через седьмой ключсоединен с инвертирующим входомдифференциального усилителя, второй вывод второго ключа через восьмой ключ соединен с выходом дифференциального усилителя, а через девятый ключ подключен к выходу второго повторителя напряжения, который через десятый ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя.На чертеже приведена схема конкретной реализации описьваемого технического решения для случая, когда первая и вторая группы ключей (а следовательно, и все остальные группы ключей) содержат по три ключа.Коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием содержит дифференциальный усилитель 1, первый и. второй повторители 2, 3 напряжения, первую группу ключей 45,6, вторую группу ключей 7, 8, 9, третью группу ключей 10,11,12, четвертую группу ключей 13, 14, 15, пятую группу ключей 16, 17, 18, шестую . группу ключей 19,20,21, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый ключи 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, первый и второй конденсаторы 32, 33. Первые выводы ключей 4, 5, б первой группы и первые вьводы ключей 7, 8, 9 второй группы подключены к входным шинам 34, 35 устройства,.выходы повторителей 2 и 3 напряжения через третий и четвертый ключи 24, 25 соединены с выходной шиной 36 устройства. 50 55 Коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием функционирует следующим образом.В состоянии выборки аналогового сигнала с одной из входных шин 34 замыкаются соответствующие ключи первой и третьей групп, например ключи 4 и 10. Остальные ключи первой и третьей группы разомкнуты. Ключ 16.пятой группы разомкнут, а остальные ключи пятой группы и все ключи шестой группы замкнуты. Замкнуты также первый, пятый и седьмой ключи 22, 26, 28, а третий и десятый ключи 24, 31 разомкнуты. В этом случае дифференциальный усилитель 1 охвачен отрицательной обратной связью с выхода повторителя 2 напряжения, и первый конденсатор 32 заряжается до напряжения, присутствующего на одной из входных шин 34., подключенной к первому выводу ключа 4. В кажцом из разомкнутых ключей третьей и четвертой групп оба вывода. поддерживаются под одинаковым потенциалом, что способствует умень 10 15 20 25 30 З 5 40 45 шению проникновения сигналов из разомкнутых каналов.Для перевода устройства в режим хранения сигнала с входных шин 34 и выборки сигнала с входных шин 35 (например, с входной шины, подключенной к первому вьводу ключа 7) размыкаются ключ 4 первой группы, ключ 10 третьей группы и ключ 19 шестой группы; замыкаются ключ 7 второй группы, ключ 13 четвертой группы и ключ 16 пятой группы. В разомкнутое состояние должны быть переведены также первьй, четвертый, пятый, седьмой и девятый ключи 22, 25, 26, 28, 30. Второй, третий, шестой, восьмой и десятый ключи 23, 24, 27, 29, 31 должны быть переведены в замкнутое состояние.В этом случае дифференциальный усилитель 1 охвачен отрицательной обратной связью, с выхода повторителя 3 напряжения, и второй конденсатор 33 заряжается до напряжения на выбранной входной шине (подключенной к первому выводу ключа 7). На выходной же шине 36 устанавливается напряжение, равное напряжению на первом конденсаторе 32, до которого он зарядился в предшествующем режиме выборки с одной из входных шин 34. Причем оба вьвода первого ключа 22 имеют одинаковый потенциал вследствие замкнутого состояния шесТого ключа 27, что способствует уменьшению тока утечки первого конденсатора 32.Устройство остается работоспособным и при использовании резисторов (линейных и нелинейных) вместо ключей пятой и шестой группы и вместо шестого и девятого 27, 30 ключей. Однако при этом несколь" ко уменьшается быстродействие и входное сопротивление.Положительным эффектом описанного технического. решения является увеличение точности передачи коммутируемого сигнала. В режиме выборки этот положительный эффект обусловлен уменьшением проникновения сигналов из разомкнутых каналов за счет того, что на всех разомкнутых ключах третьей и четвертой групп поддерживается близкое к нулю напряжение. В режиме хранения точность передачи коммутируеКорректор Н. Корол ед М Юрков Редакт каз 1681/ ТиражВНЙИПИ Госудапо делам и113635, Москва,872 Подписноерственного комитета ССобретений и открытийЖ, Раушская наб., д иал ППП "Патент Ужгород, ул. Проектная,41101157 6мого сигнала .увеличивается за счет обкладка конденсатора , сохраняю- того, что близким к нулю подцержи- щего напряжение ( первого конденвается напряжение между .выводами сатора 32 или второго конденключа первого ключа 22 или вто сатора 33), подключена к цепи рого ключа 23 ), через который 5 заряда.