Переключатель напряжения

72) Авторы изобретенн сандрин и А, К, Кузнецо 11 фф(71) Заявитель ь:"Ь "З,;1 1 ЕКГорьковский ордена Трудового Красного 3 политехнический институт им. А.А,Ж н РЕКЛ 9 ЧАТЕЛЬ НАПРЯЖЕН Изобретение отно ной технике, а боле ласти электронной к ники, и может быть , пример, для построе таторов для прецизи говых преобразоват сится к электроне конкретно к об" оммутационной тех использовано, нания точных коммуонных цифроанало" елей..чеклю Известен переключатель напряжения содержащий дифференциальный усилитель, охваченный резистивной отрицательной обратной связью, два управ" ляемых ключевых элемента и резисторы первый и второй управляемые ключевые элементы последовательно включены между входной шиной устройства и не" инвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с выходной шиной устройства, инвертирующий вход дифференциального усилителя через резистор подклю"н к точке соединения управляемыхчевых элементов 1 1. К недостаткам подобногоустройстваотносятся низкая точность коммутациии малое быстродействие.Наиболее близким к предлагаемому 5является переключатель напряжения,содержащий два дифференциальных уси-лителя, два управляемых ключевых элемента, два диода и два резистора, Упервый и второй диоды включены междувыходом и инвертирующим входом первого и между выходом и инвертирующимвходом второго дифференциальных усйлителей соответственно неинвертирующие входы дифференциальных усили" 1 телей подкпючены к входным шинам устройства2Недостаток известного устройствазаключается в низком быстродействии.В процессе переключения выходного на; о;пряжения напряжение на выходахис-.пользуемых дифференциальных усилите,лей должно меняться в широких преде"лах. И медленные переходные процес-,3 9745 сы в выходных цепях дифференциальных усилителей ограничивают .быстродействие этого устройства.Цель изобретения - увеличение бы- стродействия. 3Поставленная цель достигается.Тем, .что в переключатель напряжения, содержащий два дифференциальных усилителя, два управляемых ключевых элемента, два диода и два резистора, первый и 1 ф второй диоды включены между выходом и инвертирующим входом первого и между .выходом и инвертирующим входом второго дифференциальных усилителей соответственно, неинвертирующие входы И дифференциальных усилителей подклю" цены к входным шинам устройства, вве 1 дены первый и второй источники тока и два транзистора, а каждый управляемый ключевой элемент, содержит два 2 р диода, катоды которых объединены, первый и второй резисторы включены соответственно между выходной шиной устройства и инвертирующим входом первого диФФеренциального усилителя и а между выходной шиной устройства и ин" вертирующим входом второго дифференциального усилителя, анод первого диода первого управляемого ключевого элемента и анод первого диода второ- ЗЕ го управляемого ключевого элемента подключены соответственно к выходу первого и выходу второго дифференциальных усилителей, между выходной шиной устройства, к которой подключены объединенные аноды вторых диодов уп" равляемых ключевых элементов, и общей шиной включен первый источник тока, объединенные катоды диодов первого и объединенные катоды диодов второго, управляемых ключевых элементов под" ключены соответственно к коллекторам первого и второго транзисторов, базы которых соединены с управляющими шинами устройства, а эмиттеры объединены и через второй источник тока 1 подключены к общей шине.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.Переключатель напряжения содержит первый 1 и второй 2 дифференциальныеМ усилители, первый 3 и второй 4 источ" ники тока, первый 5 и второй 6 транзисторы, первый 7 и второй 8 диоды, первый 9 и второй 1 О резисторы, . первый 11 и второй 12 диоды фЗ первого управляемого ключевого элемента, первый 13 и второй 14 диоды второгоуправляемого ключевого эле 84 43 мента. Неинвертирующие входы дифференциальных усилителей 1 и 2 соединены с входными шийами 15 и 16 устройства, объединенные аноды вторых диодов 12 и 14 первого и.второго управляемых ключевых элементов подключены к выходной шине 17 устройства, а базы транзисторов 5 и 6 соединены с шинами управления 18 и 19 устройства.Переключатель напряжения функционируе следующим образом.Пусть на входные шины 15 и 16 устройства поданы соответственно высокий и низкий уровни сигналов, а управляющие сигналы на управляющих шинах 18 и 19 устройства таковы, что транзистор 5 открыт, а транзистор 6 заперт. В этом случае первый управляемый ключевой элемент на диодах 11 и 12 открыт, а второй управляемый ключевой элемент на диодах 13 и 14 закрыт. Через открытые диоды 11 и 12 напряжение с выхода дифферен.- циального усилителя 1, с высокой степенью точности равное напряжению высокого уровня на входной вине 15 устройства, поступает на выходную шину 17 устройстваЕсли же управляющие сигналы на шинах 13 и 19 таковы, что транзистор 5 заперт, а транзистор 6 открыт, отпирается второй управляемый ключевой элемент на диодах 13 и 14, а первый управляемый ключевой элемент на дио-дах 11 и 12 запирается. Через открытые диоды 13 и 14 напряжение с выхода дифференциального усилителя 2, с высокой степенью. точности равное напряжению низкого уровня на входной шине 16 устройства, поступает на выходную шину 17 устройства,Сопротивление управляемых ключевыхэлементов в открытом состоянии не оказывает заметного влияния нд тОчнОсть передачи коммутируемого напряжения, так как управляемые ключевые элементы включены в цепь отрицательной обратной связи дифференциальных усилителей.Введение двух источников 3 и 4 тока, двух транзисторов 5 и б, выполне" ние ключевых элементов на диодах 11- 14 и введение упомянутых связей между элементами переключателя напряжения позволяет повысить быстродействие пеоеключателя напряжения. Увеличениебыстродействия происходит за счетустранения переяодных процессов в .цеформула изобретения 1, 974 пях дифференциальных усилителей. Внезависимости от состояния переключате" ля напряжения напряжение на выходах дифференциальных усилителей мало отличается от напряжения на соответст- % вующей входной шине (не более, чем на напряжение смещения открытого ди" ода), Поэтому при изменении управляющего сигнала и переключении напряжения на выходной шине 17 устройства напряжение на выходах дифференциаль" ных усилителей практически не изменяется, переходные процессы в его" целях не имеют места и быстродействие ,пеоеключателя напряжения возрастает. 1 ф Переключатель напряжения, содержащий два дифференциальных усилителя, 39 два управляемых ключевых элемента, два диода и два резистора, первый и второй диоды включейы между выходом ,и инвертирующим входом. первого и между выходом и инвертирующим входом ЗФ второго дифференциальных усилителей .соответственно, неинвертируащме вхо" ды дифференциальных усилителей под-ключены к входным шинам устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, ЗЭ с целью увеличения быстродействия, в него введены первый и второй источники тока и два транзистора, а каждый управляемый ключевой элемент 84 6содержит два диода, катоды которыхобъединены, первый и второй резисторы включены соответственно между выходной шиной устройства и инвертиру; ющим входом первого дИфференциального усилителя и между выходной шинойустройства и инвертирующим входомвторого дифференциального 1 усилителя,анод первого диода первого управляемого ключевого элемента и анод перво"го диода второго управляемого ключе. вого элемента подключены соответственно к выходу первого и выходу второгодифференциальных усилителей, между.выходной шиной устройства, к которойподключены объединенные аноды вторыхдиодов управляемых ключевых элемен-тов, и общей шиной включен 1 первыйисточник тока, объединенные катодыдиодов первого и объединенные катодыдиодов второго управляемых ключевыхэлементов подключены соответственнок коллекторам первого и второго тран: зисторов, базы которых. соединены суправляющими шийами. устройства, аэмиттеры объединены и через второйисточник тока подключены к общей шине.Источники информации,: принятые во внимание при экспертизе1; Алексеенко А, Г. и др, Применение прецизионных аналоговых ИС. М974584 оставитель В. Нефедовехред И. Тепер КорректоР В,Прохненко.Ае Редактор Л. Алексеен4 ифказ 8735/ иал ППП "Патент", гужгород, ул. Проектная Тираж 959 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 035, Носква, Й, Раув