Устройство для коммутации аналоговых сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащее два управляемых ключевых элемента, .дифференциальный усилитель и два резистора, выход первого управляемого ключевого элемента соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, отличающеес я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений коммутируемого сигнала, в него введен третий управляемый ключевой элемент, вход и выход первого управляемого ключевого элемента соединены соответственно с входной и с выходной шинами устройства , a управляющий вход первого управляемого ключевого элемента подключен к выходу дифференциального усилителя, первый и второй резисторы соединены последовательно и включены между входной шиной устройства и общей шиной, между точкой соединения резисторов и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен второй управляемой ключевой элемент, третий управляемый (Л ключевой элемент включен между неинвертирующим входом дифференциального усилителя и шиной источника смещения , управляющие входы второго и третьего управляемых ключевых элементов соединены с шинами управления устройства. о 3d ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

3(50 Н 03 К 17 687

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

10 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3005991/18-21 (22) 07.08.80 (46) 23.01.84. Бюл. Р 3 .(72) П.П. Бибяев, Ю.В. Исаев, A.Á. Рубцов, Ракуров Бернхард и Рон Гюнтер (ГДР) (71) Проектно-технологический и научно-исследовательский институт и Комбинат ФЭБ Керамише Верке Хермсдорф (ГДР) (53) 621.382(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 320048, кл. Н 03 К 17/06, 05.05.70.

2. Балакай В.Г. и др. Интегральные схемы АЦП и ЦАП. N., "Энергия", 1978, с. 152, рис. 3-9. (54 ) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ

АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащее два управляемых ключевых элемента, .дифференциальный усилитель и два резистора, выход первого управляемого ключевого элемента соединен с иннертирующим входом дифференциального усилителя, о т л и ч а ю щ е е,Л0, А с я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений коммутируемого сигнала, в него введен третий управляемый ключевой элемент, вход и выход первого управляемого ключевого элемента соединены соответственно с входной и с выходной шинами устройства, а управляющий вход первого управляемого ключевого элемента подключен к выходу дифференциального усилителя, первый и второй резисторы соединены последовательно и включены между входной шиной устройства и общей шиной, между точкой соединения резисторов и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен второй управляемий клюO чевой элемент, третий управляемый ключевой элемент включен между неинвертирующим входом дифференциального усилителя и шиной источника смещения, управляющие входы второго и третьего управляемых ключевых элемен- Я тов соединены с шинами управления устройства, 1069165

Изсбретение отнссится к электронной технике, а более конкретно — к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например, в коммутаторах телеинформационных систем.

Известно устройство для коммутации аналоговых сигналов, содержащее два управляемых ключевых элемента, усилитель постоянного тока, сумматор и резисторы, последовательно сое- 16 диненные резистор и первый управляемый ключевой элемент включены между выходом сумматора, первый вход которого соединен с входной шиной устройства, и входом усилителя постоянного тока, выход которого подключен к выходной шине устройства «1). .Недостатками такого устройства являются сложность конструкции и высокий уровень нелинейных искажений 7п коммутируемого сигнала.

Наиболее близким к изобретению является устройство для коммутации аналоговых сигналов, содержащее два управляемых ключевых элемента,. дифференциальный усилитель и два резистора, выход первого управляемого ключевого элемента соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя t2j.

Недостатком известного устройства является высокий уровень нелинейных искажений коммутируемого сигнала.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений коммутируемого сигнала, 35

Цель достигается тем, что в устройство для коммутации аналоговых сигналов, содержащее два управляемых ключевых элемента, дифференциальный усилитель и два резистора, выход нервого40 управляемого ключевого элемента ñoåдинен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, введен третий управляемый ключевой элемент, вход и выход первого управляемого ключевого элемента соединены соответственно с входной и с выходной шинами устройства, а управляющий вход первого управляемого ключево"î элемента подключен к выходу дифференциального усилите-, ля, первый и второй резисторы соединены последовательно и вкжочены между входной шиной устройства и общей шиной, между точкой соединения резисторов и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен второй управляемый ключевой элемент, третий управляемый ключевой элемент включен между неинвертирующим входом дифференциального усилителя и шиной источника смещения, управляющие входы вто-60 рого и третьего управляемых ключевых элементов соединены с шинами управления устройства.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства. .65

Устройство для коммутации аналоговых сигналов содержит первый, второй и третий управляемые ключевые элементы 1-3, дифференциальный усилитель 4, резисторы 5 и 6. Вход и выход первого управляемого ключевого элемента 1 подключены соответственно к входной 7 и к выходной 8 шинам устройства. Третий управляемый ключевой элемент 3 включен между неинвертируюшим входом дифференциального усилителя 4 и шиной 9 источника смещения. Управляющие входы второго 2 и третьего 3 управляемых ключевых элементов соединены с управляющими шинами 10 и 11 устройства. На чертеже показано также сопротивление нагрузки 12, подключенное к выходной шине 8 устройства..

В качестве управляемых ключевых элементов 1 — 3 в устройстве коммутации аналоговых сигналов использованы МДП-транзисторы.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на управляющую шину 11 подается напряжение, отнирающее третий управляемый ключевой элемент 3, а на управляющую шину

10 подается напряжени, запирающее второй управляемый ключевой элемент

2. При этом на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 4 поступает напряжение с шины 9 источника смещения, и первый управляемый ключевой элемент 1 запирается выходным напряжением дифференциального усилителя 4 . Коммутируемый сигнал не проходит с входной 7 на выходную 8 шину устройства. .Для перевода устройства для коммутации аналоговых сигналов в открытое состояние на управляющие шины

10 и 11 подаются сигналы, отпирающие второй управляемый ключевой элемент 2 и запирающие третий управляемый ключевой элемент 3. При этом на неинверт4рующий вход дифференциального усилителя 4 поступает напряжение со средней точки резистивного делителя, образованного резисторами

5 и 6. Первый управляемый ключевой элемент 1 отпирается и коммутируемый сигнал проходит с входной шины

7 на выходную шину 8 устройства. В этом случае входным напряжением для дифференциального усилителя 4 является напряжение, поступающее с диагонали моста, образованного резисторами 5 и б, сопротивлением нагрузки 12 и сопротивлением пернаго управляемого ключевого элемента

1 в открытом состоянии.

Выходное напряжение дифференциального усилителя 4 определяет сопротивление первого управляемого ключевого элемента 1, и мост, при изменении. в определенных пределах

1069165

Составитель В. Нефедов

Редактор A. Шандор Техред A.Бабинец Корректор С. Юекмар

Заказ 11493/56 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 коммутируемо о напряжения, подаваемого на входную шину 7, автоматически поддерживается в сбалансированном состоянии, таком, что R5/R6

R1/812, где R5 и R6 — сопротивленйя резисторов 5 и 6; R1 — сопро- 5 тивление первого управляемого ключевого элемента 1 в открытом состоянии; R12 — сопротивление нагрузки, Таким образом, сопротивление отнрытого nepsoro управляемого ключевого !О элемента 1 поддерживается постоянным»

Положительным эффектом предлагаемого технического решения является уменьшение нелинейных искажений ком- )5 мутируемого сигнала, что обусловлено постоянством сопротивления перного управляемого ключевого элемента, включенного в коммутируемую цепь, при изменении уровня входного сигнала. Роль регулирующего элемен- . та, обеспечивающего постоянное значение сопротивления первого управяемого ключевого элемента 1, выполяет дифференциальный усилитель 4, входы которого подключены к диагонали самобалансирующегося моста, образованного резисторами, сопротивлением .нагрузки и сопротивлением открытого первого управляемого ключевого элемента.