Многоканальный диодный коммутатораналоговых сигналов

 

ОПИСАНИЕ(815916

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Ф у ,Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.04.76 (21) 2350001/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М: Кл.

Н 03 К 17/74

Геаударстееиный комитет

СССР (53) УДК 621.374.

062 8 (088 8) Опубликовано 23.03.81. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 28.03.81 ле делам изебретеиий и еткрытий

А. Я. Грабовщинер, С. Н. Недошивин, В. В. Коломин, М. И. Маркус и М. В. Гусак >

И (72) Авторы изобретем ля (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫИ ДИОДНЫЙ КОММУТАТОР

АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электронной импульсной технике и может быть использовано в многоканальных системах автоматического контроля, информационно-измерительных системах, в, системах ввода данных в ЦВМ.

Известны электронные аналоговые коммутаторы, в которых используются диоды в качестве ключевых и управляющих элементов. В состав коммутаторов входят пары управляющих и коммутирующих диодов, соединенных одним, полюсом, к которому 1Е подключен резистор смещения от источника питания. Диодные коммутаторы имеют малые габариты и простую схему управления, однако их точностные. характеристики невысоки (1).

Повышение точности коммутации диодных коммутаторов, в том числе многоканальных, достигается включением в их состав генератора опорного тока параллельно общему выходу, что позволяет уменьшить погрешности, вызываемые изменением величины коммутируемых напряжений (2).

Недостатком таких коммутаторов явля-. ется наличие погрешности от изменений питающего напряжения, задающего ток смещения диодов.

Целью настоящего изобретения является повышение точности коммутации в условиях нестабильного питающего напряжения.

Указанная цель достигается тем, что многоканальный диодный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий входные ключевые ячейки, каждая из которых состоит из управляющих и коммутирующих диодов с резистором смещения, и генератор опорного тока, подключенный параллельно общему выходу, снабжен дополнительным задающим генератором тока, включенным через первый согласующий каскад в цепь резисторов смещения, причем, генератор опорного тока и внбвь введЕнный генератор тока последовательно связаны между собой через второй согласующий каскад, кроме того, второй согласующий каскад и генератор опорного тока имеют регулирующие элементы, посредством которых обеспечивается соотношение токов опорного генератора и любой ключевой ячейки 1:2.

81591

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема многоканального ко м мутатор а.

Каждая из входных ключевых ячеек 1 содержит резистор 2 смешения, два коммутирующих диода 3, 4 и два управляющих диода 5, 6, аноды которых объединены. Транзистор 7 второго согласующего каскада, выполненного, например, в виде эмиттерного повторителя 8, подключен базой к общему выходу коммутатора, а эмиттером к регулирующему элементу — резистору 9, который другим выводом включен в цепь генератора 10 тока, выполненного на транзисторе 11 и резисторе 12.

Первый согласующий каскад 13 на транзисторах 14, 15 и резисторах 16, 17 выполнен, например, по схеме двух последовательных эмиттерных повторителей с компенсацией падений напряжений на р-п переходах транзисторов разной проводимости.

Генератор опорного тока 18, подключенный параллельно общему выходу, выполнен на 2о транзисторах 19, 20 и регулирую@их элементах — резисторах 21, 22. Распределитель управляющих импульсов 23 служит для управления диодными ключами. Регулирующие элементы — резисторы 9, 21, 22 обеспечивают соотношение величин рабочих

25 токов генератора 18 и резистора смещения 2 открытой ключевой ячейки как 1:2.

Работа многоканального коммутатора осуществляется подачей от распределителя

23 на диоды 5 и 6 одной из входных ключевых ячеек управляющего напряжения. При этом диоды 5 и 6 закрываются, а диоды 3 и 4 открываются. Генератор 18 опорного тока при отношении сопротивлений резисторов 21 и 22 как 1:2 обеспечивает протекание через диод 3 тока, равного половине 35 величины тока 1 резистора смещения 2, равного, при равной величине сопротивлений резисторов 2 и 9, току задающего генератора 10. Через диод 4 также протекает половина величины тока I, причем, изменения

40 напряжения питания EI не меняют этого соотношения и равенства токов диодов 3 и 4:

Если пара диодов 3 и 4 имеет идентичные. вольт-амперные характеристики, то

4

/ компенсация остаточных напряжений этих диодов будет почти полной. Таким образом, ошибка коммутации целиком зависит от точности подбора пар коммутирующих диодов.

Интегральное исполнение коммутирующих диодов на одном кристалле позволяет свести эту ошибку к минимуму.

По сравнению с известным повышение точности коммутации особенно заметно на краю диапазона коммутируемых напряжений. Изменение напряжения питания Е2 в значительных пределах не вносит никаких изменений в работу коммутатора.

В данном коммутаторе при использовании интегральных диодных матриц ошибка коммутации составляет менее 0,050/р в широком диапазоне изменений коммутируемых напряжений и напряжения питания.

Формула изобретения

Многоканальный диодный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий входные ключевые ячейки, каждая из которых состоит из управляющих и коммутирующих диодов с резистором смещения, и генератор опорного тока, подключенный параллельно общему выходу, отличающийся, тем, что, с целью повышения точности коммутации, он снабжен дополнительным задающим генератором тока, включенным через первый согласующий каскад в цепь резисторов смещения, причем, генератор опорного тока и вновь введенный генератор тока последовательно связаны между собой через второй согласующий каскад, кроме того, второй согласующий каскад и генератор опорного тока имеют регулирующие элементы, посредством которых обеспечивается соотношение токов опорного генератора и любой ключевой ячейки 1:2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. IEEE Transactions on Aегоspece, 1964, AS-2, № 2, р. 72.

2. Рефераты патентных заявок Великобритании 1025001-1050000; ХХУ-38 НЗ-Н5.

М., ЦНИИПИ, 1968, заявка № 1043596 (прототип) .

8159}6

Составитель А. Данилин

Редактор Т. Киселева Техред.А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 727/89 Тираж 999 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4