Транзисторный ключ

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«>845284 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1807.79 (21) 2797132/18-21 (51)М. К .з

Н 03 К 17/60 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР но делам йзобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 0707.81. Бюллетень N9 25

Дата опубликования описания 07.0781 (53) УДК 621 382 (088.8) Ю Н родионов, В.В. Кельменский, Ю.A Алексеев и В.И. Высоков (72) Авторы изобретения

Особое конструкторское бюро технической кибернетики Ленинградского политехническо института им. М.И. Калинина..L. к ии."т (71) Заявитель (54) тРАнзисторныП ключ

Изобретение относится к электрон ной технике, а более конкретно — к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например, при построении вычислительных и измерительных устройств, преобразователей частоты.

Известен транзисторный ключ, содержащий два коммутирующих МДИ-транзисто-1О ра различных типов проводимости и два инвертора . Объединенные истоки коммутирующих МДП-транзисторов соединены с входной, а объединенные стоки — с выходной шинами устройства.

Первый инвертор, к выходу которого подключен затвор первого МДП-транзистора, .включен между положительной и отрицательной шинами источника питанйя, второй инвертор, к выходу которого подключена подложка второго

МДП-транзистора, между входной шиной устройства и отрицательной шиной источника питания 1 .

К недостаткам подобного устройства следует отнести ограниченные функ- 25 циональные возможности. Оно не может быть использовано для коммутации отрицательного напряжения, меньшего, чем напряжение на отрицательной шине источника питания. 50

Наиболее близок к описываемому транзисторный ключ, содержащий два коммутирующих МДП-транзистора различных типов проводимости, два управляющих МДП-транзистора различных типов проводимости, три диода и резистор. Тип проводимости первого коммутирующего МДП-транзистора совпадает с типом проводимости первого управляющего МДП-транзистора, объединенные стоки коммутирующих МДП-транзисторов соединены с входной, а объединенные истоки — с выходной шинами устройства, истоки управляющих

МДП-транзисторов объединены и подключены к затвору второго коммутирующего МДП-транзистора, между шиной источника питания, к которой подключен сток первого управляющего МДП-транзистора, и стоком второго управляющего

МДП-транзистора включены последовательно соединенные первый и второй диоды, точка соединения которых подключена к объединенным затворам первого коммутирующего и управляющих

МДП-транзисторов, а через последовательно соединенные резистор и третий диод соединена с шиной источника питания подложки первого коммутирующего и первого управляющего МДП-тран845284 эисторов объединены и подключены к шине источника питания, подложка и сток второго управляющего МДП-транзистора объединены и соединены с подложкой второго коммутирующего ИДПтранзистора 2 .

К недостаткам этого устройства также следует отнести ограниченные функциональные возможности. Оно не может рыть использовано для коммутации знакопеременного напряжения при исполь-! зовании источника питания с однополярным положительным выходом.

С целью расширения функциональных возможностей, в транзисторный ключ, содержащий два коммутирующих МДП-транзистора различных типов проводимости, два управляющих МДП-транзистора различных типов проводимости, три диода и резистор, тип проводимости первого коммутирующего МДП-транзистора совпадает с типом проводимости первого уп- 20 равляющего ИДП-транзистора, объединенные стоки коммутирующих ИДП-транзисторов соединены с входной, а объединенные истоки этих транзисторов — с выходной шина>ли устройства, истоки уп- 25 равляющих МДП-транзисторов объедине-, ны и подключены к затвору второго коммутирующего МДП-транзистора, между шиной источника питания, к которой подключен сток .первого управляющего

ИДП-транзистора, и стоком второго управляющего МДП-транзистора включены последовательно соединенные первый и второй диоды, точка соединения которых подключена к объединенным затворам первого коммутирующего и управляющих МДП-транзисторов, а через последовательно соединенные резистор и третий диод — к шине источника питания, подложки первого коммутирующего и первого управляющего МДП-транзис- 40 торов объединены и подключены к шине источника питания, подло>кка и сток второго управляющего МДП-транзистора объединены и соединены с подложкой второго коммутирующего МДП-транэис- 45 тора, введены два конденсатора и дополнительный диод, причем первый конденсатор включен между шиной источника питания и стоком второго управляющего МДП-транзистора, а дополнительный диод — между стоком второго управляющего МДП-транзистора и точкой соединения резистора и третьего диода, которая через второй конденсатор подключена к шине управления."

На чертеже изображена принципиальная схема транзисторного ключа.

Устройство содержит коммутирующие

ИДП-транзисторы 1 и 2, управляющие

МДП-транзисторы 3 и 4, диоды 5-8, ре- 60 зистор 9, конденсаторы 10 и 11.- Объединенные стоки коммутирующих МДПтранзисторов 1 и 2 соединены с входной 1?, а объединенные истоки - c выходной 13 шинами устройства. Подложка 55 коммутирующего МДП-транзистора 1 и объединенные сток и подложка управляющего транзистора 3 подключены к шине 14 источника питания. Точка соединения диода 7 и резистора 9 через конденсатор 11 подключена к шине управления 15. При работе на высокоомную нагрузку в устройство следует ввести резистор утечки, показанный на чертеже пунктиром.

Транзисторный ключ функционирует следующим образом. На шину 15 поступают положительные управляющие импульсы с амплитудой U пр . Величина

1 напряжения на шине 14 источника питания должна быть выбрана таким образом, чтобы +E>U < а (+Е-0>,„р ) (0 „ (U +> и U,> — пределы, в которых изменяется коммутируемое напряжение) ..

В момент поступления положительного напряжения на шину 15 транзистор 4 отпирается, транзисторы 1-3 запираются, и коммутируемый сигнал не проходит с входа 12 на выход 13 устройства. В момент окончания управляющего импульса, на шину 15 поступает отрицательный перепад напряжения.

При этом конденсатор 10 быстро дозаряжается через открытый диод 8, и на его нижней обкладке возникает отрицательное напряжение, равное (+E-0>>р ). Постоянная времени разряда конденсатора 10 достаточно велика, и напряжение на его нижней обкладке практически не изменяется между отрицательными перепадами на шине 15. При нулевом сигнале на шине 15 транзиснулевом сигнале на шине 15 транзистор. 4 запирается, а транзисторы 1-3 отпираются, и коммутируемый сигнал проходит с входа на выход устройства.

Введение в устройство дополнительного диода и двух конденсаторов обеспечивает отрицательное смещение на подложке транзистора 2 и достаточный уровень сигнала на его затворе, что и позволяет, в конечном счете, осуществлять коммутацию раэнополярных сигналов при использовании однополярного источника питания с положительным выходным напряжением, т.е. позволяет расширить функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий первый и второй коммутирующие МДПтранзисторы различных типов проводимости, первый и второй управляющие МДП-транзисторы различных типов проводимости, три диода и резистор, тип проводимости первого коммутирующего МДП-транзистора совпадает с типом проводимости первого управляющего МДП-транзистора, объединенные стоки коммутирующих МДП-транзисторов соединены с входной, а объединенные

845284

Составитель В. Нефедов

Редактор Б. Федотов Техред Т.Маточка Корректор О. Билак

Заказ 4209/6 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ФилиаЛ ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 истоки этих транзисторов — с выходной шинами устройства, истоки управляющих МДП-транзисторов объединены и подключены к затвору второго коммутирующего МДП-транзистора, между шиной источника питания, к которой

5 подключен сток первого управляющего

МДП-транзистора, и стоком второго управляющего МДП-транзистора включены последовательно соединенные первый и второй диоды, точка соединения которых подключена к объединенным затворам первого коммутирующего и

«управляющих МДП-транзисторов, а через последовательно соединенные резистор и третий диод соединена .с шиной источника питания, подложки riep- 5 вого коммутирующего и первого управляющего МДП-транзисторов объединены и подключены к шине источника питания, подложка и сток второго управляющего

МДП-транзистора объединены и соеди- 20 иены с подложкой второго коммутирующего МДП-транзистора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,, в него введены первый и второй конденсаторы и дополнительный диод, причем первый конденсатор включен между шиной источника питания и стоком второго управляющего МДП-транзистора, а дополнительный диод включен между стоком второго управляющего

МДП-транзистора и точкой соединения резистора и третьего диода, которая через второй конденсатор подключена к шине управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мьиаляев В.Н. Аналоговые ключи на МДП-транзисторах. "Зарубежная электронная техника", Р 22(143), 1976, с. 19, рис. 35.

2. Микросхемы интегральные полупроводниковые цифровые. Справочник, группы 6231, т. 3, РМ 11 070.013.3.

Микросхемы интегральные серии 164, лист 8. ВНИИ "Электронстандарт", 1976, (прототип).