Аналоговый ключ

Аналоговый ключ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ, содержащий дифференциальный усилитель, первый и второй управляемые двухпозиционные переключатели, генератор тока и первый и второй резисторы, первые выводы которых объединены и подключены к инвертирующего входу дифференциального усилителя, вход первого и вход второго управляемых двухПОЗИЦИОННЫ1С переключателей, первые вьоходы которых объединены и подклю чены к второму выводу второго резистора , соединень соответственно с выходом дифференциального усилителя и с первым выводом генератора тока, второй вывод которого соединен с общей шиной, отличающийс я тем, что, с целью увеличения диапазона коммутируемкк сигналов и . расширения области использования, в него введены дополнительный дифференциальный усилитель и третий и четвертый резисторы, причем неинвертируюцие входы дифференциальных усилителей подключены к входной шине, выход дополнительного дифференциального усилителя подключен к выходной шине, а через третий резистор соединен с инвертирующим входом дополнительного дифференциального усилителя и с вторш-1 выходом второго управляемого двухпозиционного переключаСП теля, между первым и вторым выходом которого включен четвертый резистор, второй выход первогр управляемого двухпозиционнЬго переключателя соединен с инвертирующим входом дифференцисшьного усилителя, а второй вывод первого резистора подключен к . общей шине.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5g Н 03 К!17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВ(,«« " " " + 1."

""2

i-«i (.Р «(:(!»

Д «« «1 « » АЖакд м

«

-я,, . г .Эф « !! (21) 3395321/18-21 (22) 17.02.82 (46) 23.08.83. Бюл. Р 31 (72) Е. Б. Уша (53) 621.382(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 427273, кл. Н 03 К 17/56 07.08.72.

2. Труды VI Международного симпозиума по ядерной электронике, 23-30 сентября 1971, Варшава. ОИЯИ, Дубна, 1972, с. 142. (54) (57) АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ, содержащий дифференциальный усилитель, первый и второй управляемые двухпоэиционные переключатели, генератор тока и первый и второй резисторы, первые выводы которых объединены и подключены к инвертирующему входу дифференциального усилителя, вход первого и вход-второго управляемых двухпозиционных переключателей, первые выходы которых объединены и подключены к второму выводу второго резистора, соединены соответственно с выходом дифференциального усилителя

„.SU„„1037423 А и с первым выводом генератора тока, второй вывод которого соединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения диапазона коммутируемых сигналов и расширения области использования, в него введены дополнительный дифференциальный усилитель и третий и четвертый резисторы, причем неинвертирующие входы дифференциальных усилителей подключены к входной шине, выход дополнительного дифференциального усилителя подключен к выходной шине, а через третий резистор соединен с инвертирующим входом дополнительного дифференциального усилителя и с вторым выходом второго управ- I ляемого двухпозиционного переключателя, между первым и вторым выходом которого включен четвертый резистор, второй выход первого управляемого двухпозиционного переключателя соИ% единен с инвертирующим входом диффе- Ф ренциального усилителя, а второй вы.вод первого резистора подключен к .общей шине.

1037423

Изобретение относится к электрон-ной технике, в частности к электронной кс ".лутацонной технике, и может быть использовано, например, в спектрометрическнх устройствах ядерного приборостроения. 5

Известен аналоговый ключ, содержащий дифференциальный усилитель и два управляемых ключевых элемента, управляемые ключевые элементы последовательно включены в цепь отрица- . 10 тельной обратной связи дифференциального усилителя, а точка соединения управляемых ключевых элементов соединена с шиной подключения нагруз ки (11. 15

К недостаткам известного устройства следует отнести ограниченный диапазон коммутируемых сигналов и ограниченные- функциональные возможности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и схемной реализации является аналоговый ключ, содержащий дифференциальный усилитель, первый и второй управляемые двухпозиционные переключатели, генератор тока и первый и второй резисторы, первые выводы которых объединены и подключены к инвертирующему входу дифференциального усилителя, вход первого и вход второго управляемого двухпозиционного переключателя, первые выводы которых объединены и подключены к второму выводу второго резистора, соединены соответственно с выходом дифференциального усилителя и с первым выводом генератора.то- З ка, второй вывод которого соединен с общей шиной (2 ).

К недостаткам этого устройства также следует отнести малый диапазон коммутируемых сигналов и ограничен- 40 йую область использования. Малый диапазон коммутируемых сигналов обусловлен низким сопротивлением аналогового ключа в разомкнутом состоянии, а его ограниченная область использования — инвертированием входного коммутируемого сигнала, в результате чего известный аналоговый ключ не может быть использован в системах с однополярным питанием.

50 . Цель изобретения — увеличение диапазона коммутируемых сигналов и расширения области использования. ,цля достижения цели в аналоговый ключ, содержащий дифференциальный усилитель, первый и второй управляемые двухпозицирнные переключатели, генератор тока и первый.и второй резисторы, первые выводы которых объединены и подключены к инвертирующему входу дифференциального уси-, 60 лителя, вход первого и вход второго управляемых двухпоэиционных переклю чателей, первые выходы которых объединены и подключены к второму выводу второго резистора, соединены .65 соответственно с выходом дифференциального усилителя и с первым выво дом генератора тока, второй вывод которого соединен с общей шиной, введены дополнительный дифференциальный усилитель и третий и четвертый резисторы, причем неинвертирующие входы дифференциальных усилителей подключены к входной шине, выход дополнительного дифференциального усилителя подключен к выходной шине, а через третий резистор соединен с инвертирующим входом дополнительного„ дифференциального усилителя и с вто- рым выходом второго управляемого двухпозиционного переключателя, между первым и вторым выходом которого включен четвертый резистор, второй выход первого управляемого двухпозиционного переключателя соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, а второй вывоД первого резистора подключен к общей ш ине.

На чертеже изображена принципи.альная схема предлагаемого устройства.

Аналоговый ключ содержит дифференциальный усилитель 1, дополнительный дифференциальный усилитель 2, генератор 3 тока, первый и второй управляемые двухпозиционные переключатели 4 и 5, первый, второй, третий и четвертый резисторы 6-9.

Неинвертирующие входы дифференциальных усилителей 1 и 2 соединены с входной шиной 10, а выход дифференциального усилителя 2 — с выходной шиной 11.

Аналоговый ключ функционирует следующим образом.

В замкнутом состоянии управляемый двухпозиционный переключатель

4 соединяет выход дифференциального усилителя 1 с его инвертирующим входом. Резистор 7 включается при этом в цепь обратной связи дифференциального усилителя 2. управляемый двухпозиционный переключатель 5 соединяет выход генератора 3 тока с инвертирующим входом дифференциального усилителя 2. Для получения коэффициента передачи коммутируемого входного сигнала равным "1" сопротивления резисторов 6-9 выбираются одинаковыми. Генератор тока 3 создает на сопротивлении резистора .8 "напряжение пьедестала", передаваемое на выходную шину 11, вместе с коммутируемым сигналом. "Напряжение пьедестала" формируется для улучшения линейности передачи при малых значениях коммутируемого сигнала. Это напряжение вычитается в последующих цепях.

В разомкнутом состоянии аналогового ключа управляемый двухдозиционный переключатель 4 соединяет выход

1037423

Составитель:В. Нефедов .

Редактор A. Козориз Техред Ж.Кастелевич,. Корректор.B ° Вокшан

Заказ 6036/59 Тираж 936. . Подписное

ВНИИПИ Государственного Комитета СССР по делам изобретений и -открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 дифференциального. усилителя 1 с точ кой соединения резисторов 7 н 9, Резистор 7 включается при этом в цепь обратной связи дифференциального усилителя 1 и коэффициент передачи сигнала с входной шины 10 на выходную шину 11 будет равным "0". управляемый двухпозиционный переключатель 5 в разомкнутом состоянии аналогового ключа замыкает генератор тока 3 через выходную цепь дифференциального усилителя 1. "Напряжение пьедестала" на выходной шине 11 при этом равно "0".

Положительным эффектом предложенного технического решения является 35 увеличение диапазона коммутируемых сигналов и расширение области исполь- зования аналогового ключа. В извест .ном устройстве в разомкнутом состоянии напряжение на выходной шине составляет „ /К, где U - коммутируемое напряжение, à К - коэффициент усиления используемого дифференциального усилителя при разомкнутой цепи обратной связи. Так как значение К должно быть невелико (для обеспечения мон т6нного характера переходной характеристики), то сопротивление известного аналого- вого ключа в разомкнутом состояний мало, что и ограничивает диапазон коммутируемых сигналов.

° В предлагаемом же устройстве в разомкнутом состоянии напряжение на выходной шине 11 составляет

Q<„/(Ê2„- К. К, где К - коэффициейт усйления дифференциального уси-лителя 1 с замкнутой цепью обратной связи, К +- коэффициент усиления дифференциального усилителя 2 с замкнутой цепью отрицательной связи по неинвертирующему входу; К »коэфФициент усиления дифференциального усилителя 2 с замкнутой цепью отрицательной связи по инвертирующему входу. Если сопротивление резиЬтор в 6-9 равны, то K„= 2, К = 2 и

К, = 1. В этом случае найряжение на выходной шине 11 с высокой степенью точности равно нулю. Это в конечном счете и обеспечивает увеличение диапазона коммутируемых сигналов. Расширение области использования аналогового ключа обусловлено отсутствием инвертирования коммутируемо го сигнала, что позволяет использовать предлагаемый аналоговый ключ в системах с однополярным питанием.