Коммутатор аналоговых сигналов

Коммутатор аналоговых сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащий первый и второй переключающие транзисторы и источник тока, из двух каналов коммутатора аналоговых сигналов содержит четыре транзистора, источник тока включен между первой шиной источника питания и объедииеннь 4и эмиттерами первого и второго пе| еключающих транзисторов, базы KOTOjMJx соединены с управляющими шинами, коллекторы первого и второго переключающих транзисторов соединены соответственно с эмиттерами первых транзисторов первого и второго каналов соответственно, базы которых подключены к входным шинам отличающийся каналов, тем, что, с целью расширения частотного диапазона коммутируемых сигналов , в каждый канал введен блок токового зеркала и в каждом канале база первого транзистора, эмиттер которого соединен с базой второго транзистора, подключена к базе третьего транзистора, коллектор которого соединен с второй шиной источника питания и с коллектором второго транзистора, эмиттер второго транзистора подключен к выходной шиие канала и соединен с эмиттером четвертого транзистора, база которого соединена с Э1«шттером третьего транзистора , вход и выход блока токового зеркала соединены соответственно с коллектором первого и с базой четвертого транзисторов, а общий вывод блока токового зеркала соединен с коллектором четвертого транзистора и с третьей шиной источника питания, 2. Коммутатор по п.1, отличающийся тем, что, блок токового зеркала содержит три транзистора и резистор, эмиттер первого транзистора, база которого соединена с базой и коллектором второго транзистора, соединен с эмиттере второго транзистора и с общим выводом блока токового зеркала, коллекО 9Ь тор первого транзистора соединен с входом блока токового зеркала, .а через резистор пoдкJgoчeн к базе третье;О го транзистора, эмиттер и коллектор которого соединены соответственно с коллектором второго транзистора и с СП) выходом блока токового зеркала.

C0IO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 Н 03 К 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3479728/18-21 (22) 30.07.82 (46) 23.01.84. Бюл. 9 3 (72) В.Ф. Басалыга, Г.М. Офицеров и В.В. Сенчук (53) 621.382(088 ° 8) (56) 1. Патент ОНА 9 3798468, .кл. 307-242, 19 ° 03.74.

2. Иатент США 9 3783307, кл. 307-243, 01.01.74. (54)(57) 1. КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ

СИГНАЛОВ, содержащий первый и второй переключающие транзисторы и источник тока, каждый из двух каналов коммутатора аналоговых сигналов содержит четыре транзистора, источник тока включен между первой шиной источника питания и объединенными змиттерами первого и второго переключающих транзисторов, базы которых соединены с управляющими шинами, коллекторы первого и второго переключающих транзисторов соединены соответственно с змиттерами первых транзисторов первого и второго каналов соответственно, базы которых подключены к входным шинам каналов, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона коммутируемых сигналов, в каждый канал введен блок тскового зеркала и в каждом канале база первого транзистора, эмиттер

„.SU„„10 А которого соедйнен с базой второго транзистора, подключена к базе третьего транзистора, коллектор кото рого соединен с второй шиной источника питания и с коллектором второго транзистора, эмиттер второго транзистора подключен к выходной шине канала и соединен с эмиттером четвер- того транзистора, база которого соединена с эмиттером третьего транзистора, вход и выход блока токового зеркала соединены соответственно с коллектором первого и с базой четвертого транзисторов, а общий вывод блока токового зеркала соединен с коллектором четвертого транзистора и с третьей шиной источника питания. е

2. Коммутатор по п.1, о т л и— чающий с я тем, что, блок токового зеркала содержит три траызистора и резистор, эмиттер первого транзистора, база которого соединена с базой н коллектором второго транзистора, соединен с эмиттером второго транзистора и с общим выводом блока токового зеркала, коллектор первого транзистора соединен с входом блока токового зеркала, .а через резистор подключен к базе третьего транзистора, эмиттер и коллектор которого соединены соответственно с коллектором второго транзистора и с выходом блока токового зеркала.

10б9164

Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно к электронной коммутационной технике и может быть использовано, например, для построения коммутационных систем, в том числе и для сигналов, транслируемых на двухнаправленной шине.

Известен коммутатор аналоговых сигналов, каждый канал которого содержит транзисторы, диоды и резистор, в каждой канале эмиттер первого транзистора, коллектор которого соединен с общей шиной, а база через первый диод соединена с входной шиной канала, через второй диод сае- 35 динен с базой общего для всех каналов выходного транзистора, база второго транзистора, эмиттер и коллектор которого соединены соответственно с общей шиной и с эмиттером 2О первого транзистора, через резистор подключена к управляющей шине канала i13.

Недостатками такого устройства являются низкая точность передачи и ограниченный частотный диапазон коммутируемых сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому является коммутатор аналоговых сигналов, содержащий первый и второй переключающие транзисторы и источник тока, каждый из двух каналов коммутатора аналоговых сигналов содержит четыре транзистора, источник тока включен между первой шиной источника питания и объединенными эмиттерами

ttepaoIo и второго переключающих транзисторов, базы которых соединены с управляющими шинами, коллекторы первого и второго переключающих транзисторов соединены соответственно с 4О эмиттерами первых транзисторов nepsoro и второго каналов соответственно,. базы которых подключены к в:.одным шинам каналов t21.

К недостаткам известного устройст 45 ва следует отнести ограниченный частотный диапазон коммутируемых сигналов.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона коммутируемых cHI íàëoâ. 5О

Цель достигается тем, что в каждый канал коммутатора аналоговых сигналов, содержащего первый и второй переключающие транзисторы и источник тока, ка д и из двух каналов KO TaTopa 55 аналоговых сигналов содержит четыре транзистора, источник тока включен между первой шиной источника питания и объединенными эмиттерами первого и второго переключающих транзисторов,60 базы которых соединены с управляющи-. ми шинами, коллекторы первого и второго переключающих транзисторов соединены соответственно с эмнттерами первых транзисторов первого и второ- 65 го каналов соответственно, базы которых подключены к входным шинам каналов, введен блок токового зеркала и в каждом канале база первого транзистора, эмиттер которого соединен с базой второго транзистора, подключена к базе третьего транзистора, коллектор которого соединен с второй шиной источника питания и с коллектором второго транзистора, эмиттер второго транзистора подключен к вы . ходной шине, канала и соединен с эмиттером четвертого транзистора, база которого соединена с эмиттером третьего транзистора, вход и выход блока токового зеркала соединены соответственно с коллектором первого и с базой четвертого транзисторов, а общий вывод блока токового зеркала соединен с коллектором четвертого транзистора и с третьей шиной источника питания.

При этом блок токового зеркала содержит три транзистора и резистор, эмиттер первого транзистора,, база которого соединена с базой и коллектором второго транзистора, соединен с эмиттером второго транзистора и с общим выводом блока токового зеркала, коллектор первого транзистора соединен с входом блока токового зеркала, а через резистор подключен к базе третьего транзистора, эмиттер и коллектор которого соединены соответственно с коллектором второго транзистора и с выходом блока токового зеркала.

На чертеже привецена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Коммутатор аналоговых сигналов содержит первый и второй переключающие транзисторы 1 и 2; источник 3 тока, а первый канал коммутатора аналоговых сигналов (схема которого идентична схеме второго канала) содержит первый, второй, третий и четвертый транзисторы 4-7; блок 8 токового зеркала, Объединенные эмиттеры первого н второго переключающих транзисторов 1 и 2 через источник 3 тока соединены с первой шиной

9 источника питания. Объединенные коллекторы второго и третьего транзисторов 5 и б nepaoro канала и объединенные коллекторы второго и третьего транзисторов второго канала соединены с второй шиной 10 источ. ника питания. Общий вывод блока 8 токового зеркала первого канала и общий вывод блока токового зеркала второго канала соединены с третьей шиной 11 источника питания. Объединенные базы первого и третьего транзисторов 4 и б первого канала и объединенные базы первого и третьего транзисторов второго канала соединены соответственно с входными шина1069164 ми 12 и 13 первого и второго каналов.

Объединенные эмиттеры второго и четвертого транзисторов 5 и 7 первого канала и объединенные эмиттеры второго и четвертого транзисторов второго канала соединены соответственно с выходными шинами 14 и 15 первого 1 и второго каналов. Базы первого

1и второго переключающих транзисторов ,1 и 2 соединены с управляющими шинами 16 и 17 коммутатора аналоговых 10 сигналов. Блок 8 токовсго зеркала содержит первый, второй и третий транзисторы 18-20 и резистор 21, Коммутатор аналоговых сигналов функционирует следующим образом. 15

Когда потенциал управляющей шины

16 выше потенциала управляющей шины

17, то первый переключающий транзистор 1 открыт, а второй переключающий транзистор 2 заперт. В этом случае источник 3 тока обеспечивает открытое состояние первого и закрытое состояние второго каналов. Келлекторный ток первого транзистора 4 является входным током блока 8 токового зеркала, выходной ток которого равен входному с высокой степенью точности. Поэтому ток с выхода блока 8 токового зеркала устанавливает третий транзистор б в. режим, аналогичный режиму цервого транзистора 4.

Если на входную шину 12 поступает отрицательный перепад коммутируемого напряжения, то на вьн одную шину З5

12 он передается через первый и второй транзисторы 4 и 5. Четвертый транзистор 7 при этом закрыт. Если же на входную шину 12 поступает положительный перепад коммутируемого сигнала, то он передается на вы- 4О ходную шину через третий и четвертый. транзисторы 6 и 7. Второй транзистор 5 в этом случае заперт. В статическом режиме разность уровней сигналов на входной шине 12 и выход- 45 иой шине 14 равна разности падений напряженый на базо-эмиттерных переходах первого и второго транзисторов 4 и 5 (или третьего и четвертого транзисторов б и 7) . Так как эти на- 5О пряжения практически равны, сигнал,: на выходной шине 14 мало отличается от сигнала на входной шине 12.

Пои изменении сигналов на управляющих шинах 16 и 17, когда потенциал управляющей шины 17 становится выше потенциала управляющей шины

16,состояние коммутатора аналоговых сигналов изменяется. Первый канал запирается, а второй канал переходит в открытое состояние.

Предлагаемый коммутатор аналоговых сигналов может функционировать в различных режимах. При объединении выходных шин 14 и .15 устройство может использоваться как мультиплексор на два входа. При объединении входных шин 12 и 13 устройство может выполнять функции двмультиплексора на два выхода. Важным достоинством предлагаемого устройства является возможность его использования для коммутации сигналов, транслируемых по двухнаправленной шине.

В этом случае входная шина 12 первого канала дЬлжна быть объединена с выходной шиной 15 второго канала, а входная шина 13 второго, канала должна быть объединена с выходной шиной 14 первого канала. Следует отметить также, что число каналов может быть легко увеличено путем введения дополнительных переключателей тока (выполненных аналогично переключателю тока на транзисторах 1 и 2) включенных ступенчато.

Положительным эффектом предлагаемого техническогр решения является расширение частотного диапазона ком" мутируемых сигналов, что достигается благодаря введению в каждый канал коммутатора аналоговых сигналов блока токового зеркала и соединению функциональных элементов коммутатора описанным образом.

Преимущества предложенного тех« нического решения в наибольшей степени проявляются при работе иа емкостную нагрузку. Неискаженная передача крутых перепадов сигналов (даже при значительной емкостной нагрузке) обеспечивается благодаря форсирующему действию четвертого транзистора . при передаче положительных перепадов и благодаря форсирующему действию второго транзистора при передаче отрицательных перепадов.

10691б4

Составитель В. Нефедов

Редактор A. Шандор Техред Т.Иаточка Корректор C. Шекмар

Заказ 11493/56 Тираж Збб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Р

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4