Аналоговый ключ

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 748877

Союз Советских

Социалистических

Республик (6) ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 29.09.76 (21) 2407435/18 >1 с присоединением заявки %в (23) Приоритет

Опубликовано 15,07.80. Бюллетень Лв 26

Дата опубликования описания 18.07,80 (5I)М. Кл.

Н 03 К 1 7/60

ГеаудератвемиыН кеаитет

СССР па делан мзвбрвтеммм н аткрытмй (53) УДК621.382 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. В. Будяков и Е. Б. Механцев (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ зобретение относится к радиоэлектронике и может бы:ь использовано в уст/ ройствах многоканальной обработки информации, преобразования сигналов, в системах автоконтроля и в измеритепьно-ин5 формационных устройствах.

Известны аналоговые ключи, содержащие два последовательно включенные в коммутируемую цепь полевых транзистора одинакового типа проводимости, причем сток одного транзистора соединен с входной клеммой устройства, а сток другого с выходной, объединяемые затворы попа вых транзисторов и точка соединения нх стоков подключены к выходам блока управления (1) .

Недостатки этих устройств — большая амплитуда коммутационных шумов, значительная потребляемая мотность и малое быс троде йс твие.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является аналоговый ключ, содержащий первый и второй полввыв транзисторы к аналогам и -типа, первый и второй бипопярные транзисторы

P-ll=p и и =p--и типов соответственно, два резистора и источник питания, сток первого полевого транзистора подключен к входной, а сток второго полевого транзистора к выходной клемме устройства, объединенные истоки полевых транзистсьров соединены с коллектором первого биполярного транзистора, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с коллектором второго биполярного транзистора, эмиттеры первого и второго бипопярных транзисторов подключены к положительному и отрицательному выводам источника питания соответственно, база второго биполярного транзистора подключена к первому выводу первого резистора, а через второй резистор к орицательному выводу источника питания (21 .

Недостатками этого устройства также являются большая амплитуда коммутационных шумов, значительная моптность, потребляемая от источника питания и низкое быстродействие.

3 74887

Бель изобретения — уменьшение амплитуды коммутационных шумов, снижение потребляемой мощности и повьппение бысг родействия.

Бель достигается тем, что аналоговый ключ, содержащий первый и второй поле вые транзисторы с каналом,h -типа, первый и второй биполярные транзисторы

P=p p и h =p =h типов соответственно, два резистора и источник питания, сток

1о первого полевого транзистора подключен к входной, а сток второго полевого транзистора к выходной клемме устройства,. объединенные истоки полевых транзистс ров соединены с коллектором первого би15 полярного транзистора, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с коллектором второго биполярного транзистора, эмиттеры первого и второго биполярных транзисторов подключены к положи20 тельйому и отрицательному выводам источника питания соответственно, база втс рого биполярного транзистора подключена к первому выходу первого резистора, а через второй резистор к отрицательному

25 выводу источника питания, дополнительно содержит третий и четвертый полевые транзисторы ср -каналом,. биполярный транзистор р =и - p типа, первый и второй

MllH-транзисторы с р - и h -каналами зо соответственно и пять резисторов, причем сток третьего полевого транзистора подключен к входной, а сток четвертого полевого транзистора к выходной клемме устройства, объединенные истоки и объе35 диненные затворы третьего и четвертого полевых транзисторов соединены с кол-лекторами второго и первого биполярных транзисторов соответственно, эмиттер дополнительного биполярного транзистора непосредственно связан с положительным

40 выводом источника питания, а его коллектор через первый дополнительный резистор подключен к отрицательному выводу источнйка питания, база дополнитель45 ного биполярного транзистора через второй дополнительный резистор подключена к клемме управляющего входа устройства, а через третий дополнительный резистор к положительному выводу источника питания, исток первого МЙП-транзистора через последовательно соединенные четвертый и пятый дополнительные резисторы подключен к положительному выводу источника питания, а сток этого транI" 55 зистора соединен со вторым выводом первого резИстора, "точка "соединения четвертого и питого дополнительных резисторов подключена к базе первого биполярного транзистора, исток и сток второго MQHтранзистора соединены с коллекторами второго и первого биполярных транзисторов соответственно, затворы обоих МДПтранзисторов объединены и подключены к коллектору дополнительного биполярного транзистора.

На чертеже изображена схема аналогового ключа, Ключ содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 полевые транзисторы, первый 5 и второй 6 биполярные транзисторы, первый 7 и второй 8 резисторы, первый 9 и второй 10 MQH-транзисторы, дополнительный биполярный транзистор 11, дополнительные резисторы 1216, выходная клемма 17.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сигнала E ïî амплитуде равной +Et транзистор 11 закрыт.

Это приводит к тому, что транзисторы 9, 5 и 6. открыты, а транзистор 10 закрыт..Напряжение между, стоком и истоком транзистора 10 приблизительно равно (+Е„)+ (-E„B случае равенства (+Е„,) = (-E ) йапряжение равно 2 (E ). Это напряжение приложено между затворами и потоками полевых транзисторов 1-4 и запирает их. Разряд паразитных емкостей транзисторов 1-4 происходит через малые сопротивления насьпценных транзисторов 5 и 6, что обуславливает малую амплитуду и длительность коммутационного шума при разрыве коммутируемой цепи (запирании транзисторов 1-4). Кроме того, амплитуды коммутационных шумов полевых транзисторов 1 2 и 3, 4 имеют один порядок, но противоположно направлены, т. е. на нагрузке происходит их взаимная компенсация. При поступлении отпи(.ающего сигнала на транзистор 11 транзисторы 9, 5 и 6 запираются, а транзистор 10 открывается. B этом случае напряжение между затворами и истоками транзисторов. 1-4 равно нулю и эти транзисторы отпираются. Разряд параэитных транзисторов. 1-4 в данном случае происходит через малое сопротивление открытого транзистора 10. Кроме того, благодаря предлагаемому включению транзисторов 15 и 16 также происходит взаимная компенсация коммутационных шумов.

Формула изобретения

Аналоговый ключ, содержащий первый и второй полевые транзисторы с каналом п-типа, первый и второй биполярные тран

74 88

5 зисторы р =о =р - и п=р-"и - THIIQB соответсчъенно, два резистора и источник питания, сток первого полевого транзистора подключен к входной, а сток второго полевого транзистора к выходной клизме устройства, объединенные истоки полевых транзисторов соединены с коллектором первого биполярного транзистора, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с коллектором второго биполярного 10 транзистора, эмиттеры первого и второго биполярных транзисторов подключены к положительному и отридательному выводам источника питания соответственно, база второго биполярного транзистора подклю- 15 чена к первому выводу первого резистора, а через второй резистор к отрииателЬному выводу источника питания, о т л и ч а юшийся тем, что, с аделью уменьшения амплитуды коммутаиионных шумов, сниже- 20 ния потребляемой мощности и повышения быстродействия, он дополнительно содержит третий и четвертый полевые транзисторы с р -каналом, биполярный транзистор р= =р типа, первый и второй МДП-транзисторы с р- и и-каналами соответственно и пять резисторов, причем сток третьего полевого транзистора подключен к входной, а сток четвертого полевою транзистора к выходной клемме устройства, объе-30 диненные затворы третьего и четвертого полевых транзисторов соединены с коллекторами второго и первого биполярных транзисторов соответственно, эмиттер

77 дополнительного биполярного транзистора непосредственно связан с положительным выводом источника питания, а его коллектор через первый дополнительный резистор подключен к отрипательному выводу источника питания, база дополнительного биполярного транзистора через второй дополнительный резистор подключена к клемме управжпощего входа устройства, а через третий дополнительный резистор к положительному выводу источника питания, исток первого МДП-транзистора, через последовательно соединенные четвертый и пятый дополнительные pesac Top&1, подключен к положительному выводу источника питания, а сток этого транзистора соединен со вторым выводом первого резистора, точка соединении четвертого и пятого дополнительных резисторов подклк чена к базе первого биполярного транзистора, исток и сток второго MDH-транзистора соединены с коллекторами второго и первого биполярных транзисторов сосп ветственно, затворы обоих МОП-транзисторов объединены и подключены к коллеатору дополнительного биполярного транзис-.

TOP &

Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США, N. 3532899, НКИ 307-88.5, 13.03.69.

2. Электронная техника в автоматике".

Сб. статей. М., Сов. радио", 1974, с. 127.

IIHHHIIH Заказ 4384/22

Тираж 995 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужт ород, ул. Проектная, 4