Коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием

 

КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ С ЗАПОМИНАНИЕМ, содержащий дифференциальный усилитель, два повторителя напряжения, первую и вторую группы ключей, первый, второй , третий и четвертый ключи и два конденсатора, первые вьшоды ключей первой и второй групп соединены с входньв и шинами устройства, первьй конденсатор включен между входом первого повторителя напряжения,-который соединен с первьм вьюодом 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 выхо;|(ной шиНой устройства, отлиIt н чающийся тем, что, с целью повышения точности передачи коммутируемого сигнала, в него введены третья, четвертая, пятая и шестая группы ключей и пятьй, шестой,седьмой , восьмой, девятый и десятый ключи, между вторым вьшодрм каждого ключа первой группы и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен ключ третьей группы , между вторым вьшодом 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 дифференциаль (Л ного усилителя, включен ключ пятой группы, меяду каядой точкой соединения ключей второй и четвертой групп и инвертирующим входом дифференциального усилителя включен ключ шестой группы, второй вывод первого ключа через пятый ключ соединен с выходом дифференциального , усилителя, а через шестой ключ подключен к: выходу первого повтоел рителя напряжения, который через седьмой ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, второй вывод второго ключа через восьмой ключ соединен с выходом дифференциального усилителя , а через девятый ключ подключен к выходу второго повторителя напряжения , который черездесят ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) 01) 4(у) Н 03 К 17/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3465903/18-2 1 (22) 28.05.82 (46) 15..03.85. Бюл. 1(10 (72) П.П. БибЯев, Ю.В. Исаев, А. Б. Рубцов, Ракуров Бернхард и Рон Гюнтер (ГДР) (71) Проектно-технологический и научно-исследовательский институт и Комбинат ФЭБ Керамише Верке Хермсдорф (ГДР) (53) 62 1.382 (088.8) (56) Аналоговые интегральные схемы.

Под ред. Дж, Коннели. M., "Мир"

1977, с. 282.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 663105, кл. Н 03 К 17/16, 1977. (54)(57) КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ С ЗАПОМИНАНИЕМ, содержащий дифференциальный усилитель, 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, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности передачи коммутируемого сигнала, в него 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 неинвертируюи(им входом дифференциального усилителя включен ключ четвертой группы, между каждой точкой соединения ключей первой и третьей групп и инвертирующнм входом дифференциального усилителя включен ключ пятой группы, между каждой точкой соединения ключей второй и четвертой групп и инвертирующим входом дифференциального усилителя включен ключ шестой группы, второй вывод первого ключа через пятый ключ соединен с выходом дифференциального, усилителя, а через шестой ключ подключен к вьмоду первого повторителя напряжения, который через седьмой ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального 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.

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 . 10 связью, ключ и конденсатор, конденсатор включен между неинвертирующим входом второго дифференциального усилителя, который через ключ соединен с выходом первого дифференциального усилителя, и общей шиной, выход второго дифференциального усилителя соединен с выходной шиной 1 устройства, а вход первого дифференциального усилителя подключен к 20 входной шине (Ц .

К недостатку подобных устройств следует отнести низкую точность передачи коммутируемого сигнала. 25

По технической сущности и схемной реализации наиболее близким к изобретению является коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием, содержащий дифференциальный усилн- 30 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) .

К недостаткам известного устрой- 50 ства следует отнести низкую точность передачи коммутируемого сигнала. В режиме выборки эта низкая точность обусловлена проникновением сигналов через закрытые каналы, а в режиме 5 хранения — значительными токами утечки конденсаторов, используемых для запоминания напряжения.

Ф

С целью повышения точности передачи коммутируемого сигнала в коммутатор аналоговых сигналов с запоминанием, содержащий дифференциальный 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 устройства, 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, 1 между вторым выводом каждого ключа второй группы и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен ключ .етвертой 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 шестой группы, 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 ключ соединен с инвертирующнм входом дифференциального усилителя, второй вывод второго ключа через восьмой ключ соединен с выходом дифференциального усилителя, а через де- . вятый ключ подключен к выходу второго повторителя напряжения, который через десятый ключ соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя.

1101157

55 яа чертеже приведена схема конкретной реализации описываемого 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 4,5,6, 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, 6 первой группы и первые выводы 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.

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 выхо-! да 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 выводаподдерживаются под одинаковым потенциалом, что способствует умень10

З5

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 выводу 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 вывода 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 коммутируеРедактор О. Юркова

Техред М.Надь Корректор Н. Король

Заказ 1681/2

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113635, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиап ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

S 1101157 6 мого сигнала .увеличивается за счет обкладка конденсатора, сохраняютого, что близким к нулю подцержи- щего напряжение (первого конденвается напряжение между .выводами ° сатора 32 или второго конденключа l первого ключа 22 или вто сатора 33), подключена к цепи рого ключа 23 ), через который 5 заряда.