Аналоговый ключ

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«!>7.23782

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090278 (21) 2576156/18-21 .с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (51)М. Кл.2

Н 03 К 17/56

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.382 (088,8) Опубликовано 25.03.80. Бюллетень № ll

Дата опубликования описания 2503.80 (72) Авторы изобретения

В.М. Андри ев ский и В. Е. Прокофьев

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (71) Заявитель (54) лнллоговый ключ

Изобретение относится к коммутационной и информационно-измерительной технике и может использоваться, в частности, при построении времяимпульсных устройств и быстродействующих электронных коммутаторов Изнестны аналоговые ключи, содержащие коммутирующий полевой транзистор с изолированным затвором и источник смещения затвора и подложки транэисторон, причем затвор коммутирующего транзистора соединен с источником смещения через резистивный делитель напряжения, а между подложкой коммутирующего транзистора 15 и источником смещения включен диод (1) .

К недостаткам подобных ключей на полевых транзисторах следует отнести малое быстродействие, наличие связи 20 между коммутируемым сигналом с цепью управления, сложность конструкции и большое потребление энергии.

Наиболее близок по технической сущности и схемной реализации к 25 предлагаемому изобретению аналоговый ключ, содержащий коммутирующий полевой транзистор, два линеариэующих полевых транзистора, источник опорного напряжения и два диода, 30 причем сток коммутирующего полевого транзистора подключен к входной клемме устройства, а через первый резистор соединен со стоком первого линеаризующего транзистора, исток коммутирующего поленого транзистора подключен к выходной клемме устройства, а через второй резистор соединен со стоком второго линеариэующего транзистора, катод первого и анод второго диодов подключены к управляющему входу устройства и шине источника опорного напряжения соответственно (2) .

Недостаток такого устройства— малое быстродействие.

С целью унеличения быстродействия аналоговый ключ, содержащий коммутирующий полевой транзистор, два линеаризующих полевых транзистора, источник опорного напряжения и два диода, причем сток коммутирующего полевого транзистора подключен к входной клемме устройстна, а через первый резистор соединен со стоком первого линеариэующего транзистора, исток коммутирующего полевого транзистора подключен к выходной клемме устройства, а через второй резистор соединен со

723782

6S стоком второго линеаризующего транзистора, катод первого и анод второго диодов подключены к управляющему входу устройства и шине источ ника опорного напряжения соответственно, содержит дополнительный полевой транзистор, причем затвор этого транзистора непосредственно, а исток через дополнительный резистор соединены с анодом первого диода, объединенные истоки линеаризующих полевых транзисторов и объединенные затворы коммутирующего и линеариэующего полевых транзисторов соединены сс стоком и истоком дополнительного полевого транзистора соответственно, а катод второго диода подключен к истоку дополнительного полевого транзистора.

На чертеже представлена схема предлагаемого аналогового ключа.

Он содержит коммутирующий полевой Щ транзистор 1, первый и второй линеариэующие полевые транзисторы

2 и 3. первый и второй резисторы

4 и 5, первый и второй диоды 6 и 7, дополнительный полевой транзистор

8, дополнительный резистор 9, источник 10 опорного напряжения, входную 11 и выходную 12 клеммы, клемму 13 управляющего входа. устройство Функционирует следующим образом.

В начальный момент времени на управляющую входную клемму 11 ключа подается запирающее напряжение

u „ . При этом все транзисторы находятся в закрытом состоянии., Диоды 6 и 7 открыты прямым смещением, так как U„

Е, выходное напряжение источника спорного напряжения ° Процесс открывания ключа начинается с отпира- 40 ния дополнительного транзистора 8 при выполнении условия U ъЕ +О(8) (в) оп отс где U ) — напряжение отсечки отс транзистора 8, Полное открывание транзистора 8 произойдет при О„=Е „, щ

Но это условие одновременно является и условием начала запирания диодов

6 и 7. Поэтому открывание транзистора 8 происходит быстро вследствие переэаряда параэитной емкости затвор-исток транзистора 8 через малые сопротивления смещенных в прямом направлении диодов 6, 7 и малые внутренние сопротивления источников управляющего напряжения и опорного смещения. Аналогичные параэитные емкости транзисторов 2 и 3 быстро разряжаются через малое сопротивление канала транзистора 8. Транзисторы 2 и 3 открываются, замыкают линеаризующие цепи, вследствие чего 60 открывается коммутирующий транзистор 1 и коммутируемое напряжение появляется на выходной клемме 12 устройства. Коммутируемое напряжение U появляется также в точках

A и Б,так как транзисторы 2,3 и 8 открыты. Диод 7 закрывается, так как всегда выполняется условие 0 >E „

Быстрое включение коммутирующего транзистора 1 обеспечивается подачей íà его затвор сигнала управления через открытый диод 6 и низкоомный дополнительный резистор 9.

Диод 6 закроется нри достижении управляющим напряжением U уровня

0 . Для надежного запиранйя диода 6 отпирающий сигнал управления должен быть больше U . Во включенном состоянии на затвор коммутирующего транзистора 1 подается половина напряжения между его стоком и истоком через каналы открытых транзисторов 2,3 и 8, чем обеспечивается линеаризация.

Для запирания ключа необходимо изменить полярность управляющего сигнала на противоположную. Запирание транзисторов 2 и 3 происходит быстро, так как заряд их паразитных емкостей происходит от источника управляющего сигнала с малой постоянной времени через открытый диод 6 и низкоомный резистор 9. Далее при (<) (<)

У

U„„=U -О,, где () — напряжение отсечкй транзистора .1, коммутирующий транзистор закрывается с той же постоянной времени, что и транзисторы 2 и 3. При выполнении условия

„<Е +О „ запирается транзистор 8 и выход аналогового ключа отключается от его входа.

Формула изобретения

Аналоговый ключ, содержащий ком- . мутирующий полевой транзистор, два линеариэующих полевых транзистора, источник опорного напряжения и два диода, причем -сток коммутирующего полевого транзистора подключен к входной клемме устройства, а через первый резистор соединен со стоком первого линеаризующего транзистора, исток коммутирующего полевого транзистора подключен к выходной клемме устройства, а через второй резистор соединен со стоком второго линеаризующего транзистора, катод первого и анод второго диодов подключены к управляющему входу устройства и шине источника опорного напряжения соответственно,отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, аналоговый ключ содержит дополнительный полевой транзистор, причем затвор этого транзистора непосредственно, а исток через дополнительный резистор, соединены с анодом первого диода, объединенные истоки линеариэующих полевых транзисторов и объединенные затворы коммутирующего и линеариэующих полевых транзисторов соединены со стоком и истоком дополнительного полевого транзистора соответствен723782

Составитель В. Нефедов

Техред М.Петко Корректор A,Ãðèöåíêo

Редактор Л. Гребенникова

Тираж 995 Подписное

Заказ 452/43

СССР

ЦНИИПИ Государственного комитета СС, по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул . Проектная, 4 но, а катод второго диода подключен к истоку дополнительного полевого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9451194 кл . Н 03 К 17/60, 15.06 .72.

2. Авторское свидетельство СССР

9617840, кл. Н 03 К 17/56, 22.10 .76 (прототип).