Электронный переключатель на мднтранзисторах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ 1п 547039

Союэ Советских

Социалистических

Респуодии (ul) Дополнительно" к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.08.73 (21) 1954900 21 (51) М. Кл."- Н 03К 17 60 с присоединением заявки №

Государствеииый комитет

Совета Министров СССР до делам изссретеиий и отирчтий (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень М 6 (53) УДК 621.374(088.8) Дата опубликования описания 28.03.77 (72) Авторы изобретения

В. И. Золотаревский, Б. М. Мансуров и В. П. Сидоренко (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЪ

HA МДП-ТРАНЗИСТОРАХ

Изобретение относится к областям аналоговой и аналогово-цифровой вычислительной техники и телеметрии.

Известен электронньш переключатель на

МДП-транзисторах, содержащее два последовательно соединенных ключевых транзистора одного типа проводимости, .схему защиты выхода переключателя от перенапряжения, действующего на его входе, формирователь напряжения, сигнализирующего отрицательное перенапряжение, и формирователь напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение.

К недостаткам известного устройства относится низкая надежность и сложность схемы.

С целью повышения надежности и упрощения схемы электронного переключателя на

МДП-транзисторах в нем схема защи выполнена в виде двух цепочек последовательно соединенных транзисторов с индуцированным каналом одного типа проводимости, включенных между входом переключателя и положительным полюсом источника напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, причем средняя точка первой цепочки подключена к затвору ключевого транзистора, подсоединенного к входу, и через резистор — к управляющему входу переключателя, а средняя очка, второй цепочки соединена с затвором транзистора первой цепочки, подключенного к положительному полюсу источника напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, и через дополнительный транзистор, затвор которого соединен с затво5 ром второго транзистора первой цепочки, соединена с входом переключателя, затвор первого транзистора другой цепочки соединен со стоком этого транзистора и подключен к входу, а затвор второго транзистора подсоединен

io к средней точке последовательно соединенных транзисторов входной цепочки формирователя напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, у которого первые транзисторы схем подачи напряжения на подложi5 ку и входной цепочки, затворы которых подклю 1ены к положительному полюсу источника напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, подсоединены к входу переключателя, второй транзистор схемы подачи напряжения на подложку, затвор которого подключен к средней точке входной цепочки, подсоединен к положительному полюсу упомянутого источника, а точка соединения первого и второго транзисторов схемы подачи напря25 жения подключена к подложке, второй транзистор входной цепочки включен по схеме

МДП-резистора и подсоединен к отрицательному полюсу источника напряжения питания, причем точка соединения транзисторов вход30 ной цепочки подключена ко входу дополни547039

1О

25 зэ

4Э

65 тельно введенного инвер тор а, включенного между положительным полюсом источника напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, и отрицательным полюсом источника напряжения питания, а выход инвертора подключен к затвору выходного транзистора, включенного между положительным полюсом источника напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, и точкой соединения ключевых транзисторов, а формирователь напряжения, сигнализирующего отрицательное перенапряькение, выполнен на МДП-транзисторе, включенном между отрицательным полюсом источника |напряжения, сигнализирующего отрицательное перенапряжение, и точкой соединения ключевых транзисторов, причем затвор его подключен к средней точке второй цепочки схемы защиты.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого электронного переключателя на МДП-транзисторах.

Переключатель содержит для последовательно соединенных ключевых транзистора 1 и

2 с индуцированным каналом одного типа проводимости, затворы которых объединены через резистор 3 и подключены к управляющему входу 4. Схема защиты выполнена в виде двух цепочек последовательно соединенных транзисторо в, первая из которых содержит транзисторы 5 и 6, а вторая — 7 и 8. Точка соединения транзисторов 5 и 6 подключена к затвору транзистора 1, а общая точка транзистора 7 и 8 соединена с затвором транзистора

6 и через дополнительный транзистор 9, затвор которого соединен с затвором транзистора 5 и подключен к положительному полюсу источника напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, — с входом 10.

Затвор транзистора 8 подсоединен к средней точечке транзисторов 11 и 12. Формирователь напряжения, сигнализирующего отрицательное перенапряжение, выполнен на МДП-транзисторе 13, включенном между отрицательным полюсом 14 источника напряжения, сигнализирующего отрицательное перенапряжение, и точкой соединения ключевых транзисторов 1 и 2. Формирователь напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, содержит схему подачи напряжения на подложку, выполненную на транзисторах 15 и 16, входную цепочку последовательно соединенных транзисторов 11 и 12, включенную между входом 10 и отрицательным полюсом 17 источника напряжения питания, причем транзистор

11 включен по,схеме МДП-резистора, а затвор транзистора 12 подключен к положительному полюсу 18 источника напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, инвертор, выполненный на транзисторах 19 и,20 и включенный между положительным полюсом 18 источника и отрицательным полюсом

17 источника напряжения питания. Вход инвертора подключен к точке соединения транзисторов 11 и 12, а его выход соединен с затвором выходного транзистора 21, включенного между положительным полюсом 18 источника напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, и точкой соединения ключевых транзисторов 1 и 2. Затвор нагрузочного транзистора 19 подключен к управляющему входу 4. Схема подачи напряжения на подложку выполнена в виде цепочками последовательно соединенных транзисторов 15 и 16, включенной между входом 10 и положительным полюсом 18 источника напряжения, спгнализирукнцего положительное перенапряжение, причем затвор транзистора 15 подключен к точке соединения транзисторов 11 и 12, а затвор транзистора 16 подсоединен к положительному полюсу 18 источника напряжения.

Точка соединения транзисторов 15 и 16 подключена к подложке 22. Аналоговый сигнал подастся на вход 10 и снимается с выхода 23.

Управляющее напряжение подается па вход 4.

Электронный переключатель на МДП-транзисторах работает следующим образом.

В рабочем состоянии, при поступлении на управляющий вход 4 отрицательного напря кения, ключевые транзисторы 1 и 2 открываются, и аналоговый сигнал передается на выход 23 без искажений. Транзисторы 5 и 9 схемы защиты и транзисторы 12 и 16 формирователя напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, закрыты напряжением источника. Транзисторы 8 и 20 открываются суммарным действием положительного напряжения от полюса 18 и отрицательного напряжения, снимаемого с точки соединения транзисторов 11, 12. К затворам транзисторов

13 и 21 прикладываются запирающие напряжения, бл изкие к снимаемому с положительного полюса 18 источника напряжения, в результате чего на выход 23 не передаются напряжения с полюсов 14 и 18.

Если на входе 10 действует отрицательное перенапряжение, то .к затвору транзистора 6, а, следовательно, и к затвору транзистора 13 через транзистор 7 прикладывается отрицательное напряжение, под действием которого транзисторы б и 13 открыты. Положительное на пряжен ие от полюса 18 через открытый транзистор 6 прикладывается к затвору ключевого транзистора 1, не пропуская тем самым отрицательного сигнала перенапряжения на выход 23. При поступлении на управляющий вход 4 отрицательного напряжения на выход передается на пряжение, близкое к снимаемому с полюса 14, сигнализирующее отрицательное перенапряжение на входе 10.

Если на входе 10 действует положительное перенапряжение, превышающее напряжение с полюса 18, то транзисторы 5 и 9 схемы защ иты открыты, а транзисторы 6, 7 и 8 закрыты, к затвору ключевого транзистора 1 прикладывается запирающее напряжение, близкое к сигналу перенапряжения, вследствие чего положительное перенапряжение не передается на выход 23 переключателя. Открытые транзисторы 12 и 16 обеспечат подачу положительного напряжения, близкого к сигналу пе547039 ренапряжения, соответственно на подложку 22 и па затвор транзистора 20.

При поступлении на управляющий вход 4 отрицательного напряжения ключевой транзистор 2 и выходной транзистор 21 открываются, и на выход 23 переключателя передается напряжение, близкое снимаемому с полюса 18, сигнализирую1цгг положительное перенапряжение на входе 10. Затвор нагрузочного транзистора 19 подключен к управляющему входу

4, следовательно, в выключенном состоянии переключателя, когда к управляющему входу

4 прикладывается положительное напряжение, транзистор 19 закрыт, в результате чего уменьшается мощность, потребляемая устройством.

Формула изобретения

1. Электронный переключатель на МДПтранзисторах, содержащий два последовательно соединенных ключевых транзистора одного типа проводимости, схему защиты выхода переключателя от перснапряже ьпя, действующего на его входе, формирователь напряжения, сигналпзирующего отр,!нательное перенапряжение и формирователь напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения схемы, схема защиты выполнена в виде двух цепочек последовательно соединенных транзисторов с индуцированным каналом одного типа проводимости, включенных между входом переключателя и положительным полюсом иc точника напряжен:1я, сигнализирующего положительное перенапряжение, причем средняя точка первой цепо:1к11 подключена к затвору ключевого транзис i ора, подсоединенного к входу, и через рез:!стор — к управляющему входу переключателя, а средняя точка второй цепочки соединена с затвором транзистора первой цепочки, подключснногo к положительному полюсу источника напряжения, сигнализирующего положительное перенапряжение, и через дополнительный транзистор, за10

45 твор которого соединен с затвором второго транзистора первой цепочки, соединена с входом переключателя, затвор первого транзистора другой цепочки соединен со стоком этого транзистора и подключен к входу, а затвор второго транзистора подсоединен к средней точке последовательно соединенных транзисторов входной цепочки формирователя напряжения, сигнализирующе"o положительное перенапряжсн ie, у которого первые транзисторы схем подачи HQHpÿæåíèÿ на подложку и входной цепо !ки, затворы которых подключены к положительному полюсу источника напряжения, сигнализирующего положительное перенапря;1:снпс, подсосдинечы и входу переклlочателя, второй транзистор схемы подачи напряжения Iа под;1Ожку, затвор KQTopol О подключен к средней точке входной цепочки, подсоединен 1 положительнох!у полlосу у помянутого источника, а точка соединения первого и второго транзисторов схемы подачи напряжения подключена к подложке, второй транзистор входно!1:;Си» !к;i включен,по схеме МДПрезистора и и.!дсоед11:1ен к отрицательному полюсу источшгка иап»яжеиия питания, причем точка сосдингпия транзисторов входной цепочки под! .Лючена ко входу дополн11тельно введенного ипвсртора, включенного между положительным по:110сом источи!1I.а напряжения, сигнагп1зируюшсго положительное перенапряжение, и Отрпца1слыlым полюсом источника напряжен:1я питания, а выход инвертора подключен к затвору выходного транзистора, включенного меж у положительным полюсом источника напряжения, с!!гнал!:з IpyioIIIего полож11тгль.1ог пгрснапряжгниг, и точк и согди;!ения кл!Очсвь1х тра! з . сторов, а формирователь напряжения, с:11Л1ализирующего отрицательное перенапряжение, выполнен на МДПтранз:1сторе. включенном х!ежду отрицательным полюсом источника напряжения, с!ггнализирующ;гo отрицHTC,Hüi-loc перенапряжение и точкой соединения ключевых транзисторов, причем затвор его подl .лlочсн 1 средне!1 точке второй цепочк:. -xc;Iû защиты.

547039

Я

1 г

Л

1 — "7

CocT

Рсдактор Л, Попова l l; ) сд Д, Коз ()за

Ко) ) .: Г: .) л. ДсlPIICI,IIil I

Заказ 434/20 Изд. 1,"а 204 Тирагк 105-1 1! одllllс. |<и

Ц1-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретеиий и открытий

113035, Москва, ЗК-35, Pay!!Pc! иаб., д. 4)5

Тииогра11и!я, lip С;)иуиова, 2