Многоканальный аналоговый коммутатор

Многоканальный аналоговый коммутатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах контроля и измерения аналоговых сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения работы устройства от заземленных источников сигналов и снижение требований, предъявляемых к идентичности характеристик операционных усилителей. Указанная цель достигается за счет выполнения ключевого элемента 1 на основе операционного усилителя 5 с соответствующими резисторами 7-9 на входах и выходе усилителя с шунтирующим МДП-транзистором 6. Устройство содержит также общий операционный усилитель 2, замыкающий отрицательную обратную связь, выход которого соединен с выходом 4 устройства. Шунтирование входов операционного усилителя 5 включенных каналов, использование развязывающих резисторов 8 и глубокой общей отрицательной обратной связи позволяет получить на выходе 4 устройства сигнал, равный коммутируемому аналоговому сигналу при значительном разбросе параметров и характеристик элементов каналов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

coLIHAëècTè÷åñHèх

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„1497737 А1 (51) 4 Н 03 К 17/687

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4353405/24-21 (22) 30.12.87 (46) 30.07.89.Бюл. II 28 (71) Одесский политехнический институт (72) И.Г.Никитюк (53) 621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1221735, кл. Н 03 К 17/00, 25.09.84.

Авторское свидетельство СССР

Ф 932614, кл. Н 03 К 17/00, 24.03.80. (54) МНОГОКАНАЛЬНЬП1 АНА110ГОВЬГ1 КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах контроля и измерения аналоговых сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства за счет обеспечения работы устройства от заземленных источников сигналов и снижение требований, йредъявляемых к идентичности характеристик операционных усилителей. Укаэанная цель достигается эа счет выполнения ключевого элемента I на основе операционного усилителя 5 с соответствующими резисторами 7-9 на входах и выходе усилителя с шунтирующим

1 1ДП-транзистором 6. Устройство содержит также общий операционный усилитель 2, замыкающий отрицательную обратную связь, выход которого соединен с выходом 4 устройства. Иунтирование входов операционного усилителя 5 включенных каналов, использование развязывающих резисторов 8 и глубокой общей отрицательной обратной связи позволяет получить на выходе 4 устройства сигнал, равный коммутируемому аналоговому сигналу при значительном разбросе параметров и характеристик элементов каналов. 1 ил.

1497737

ll I«6l с тс ии< отиоГ и! ся к имиу!11к< I ><ож» т быть испол» он!! и;и<з <>митин< Гких системах коитроля, мс реиий, сбора и обработки яняло-! <>н<>Й информяции.

Цель изобретения — расширение

<«уг!к!(ио!!г!льп!!х во >можностей коммутатора зя счет обеспечения работы устpoII<"! e;I nx за землеиных источников 10 с игнялов ири сохранении высокой точнос.ти — достигяется зя счет ныиолнеиия ключевого элемента в каждом канале ня основе операционного усили15 теля,1 входы которого шунтиронаиы

1 !Г1П-транзистором, и подключения к входам и н>!ходу кяждого оперяционного усилителя соответствующих резисисточник сигнала и снизить требования, предъявляемые к операционным усилителям ио идентичности их хярак25 тсристик.

11а чертеже приведена принципиальняя схема многоканального аналогово30 го коммутатора.

Коммутатор содержит ключевые элементы 1 в кяждом канале, общий операционный усилитель 2, неинвертирующий вход коtороIо подключен к обк(ей шине 3, я выход — к выходу 4 устройства. 7

Ключевой элемент 1 содержит операциониыи усилитель 5,11,>1П-тран"истор Ь и три рез >сторя 7-9.Первый резистор 7 включен ь!ежг>у иеипнертирующиы входом 40 оперяци >нного уси:!ителя 5 и первым контактом !() ключевого элемента 1, второй резистор 8 — между выходом операционн<>го усилителя 5 и вторым контактом ll ключевого элемента 1. !!еж- фф ду входями операционного усилителя 5 включен .Ч, 1П--.рянзистор 6, затвор которс ro соединен с управляющим контактом 12 к:п<>ченого элемента 1. Третий резистор 9 включен между иннертирующим входом операционного усилителя 5 и входной клеммой 13 каждого канала.

Первые контакты 10 ключеньIx элементов 1 подключены к выходу 4 устройства, а вторые контакты ll ключевых элементов 1 соединены с инвертирующим входом общего операционного усилителя 2. торов. исиоль.>оняние общей отрицательной 20 обрятиой связи и параллельного клн>ча ня входе операционного усилителя позволяет использовать заземленный

IloSI>Io>« I и !ДП-тря!! Зи< торин 6 I «>! y 1 быть соедииеил! с дополнительной шиной 14 смешеиия в зависимости от неличины и полярности коммутируемых сигналов).

1!г!огокяи

При подаче на управляющий контакт

12 ключевого элемег!Тя 1 сигнала, отпирающего МДП-транзистор Ь, входи операционного усилителя шунтируются очень низким соиротинлением открытого МДП-трянзистора. Величины сопротивлений первого 7 и третьего 9 ре— зисторов н1-!6ираются значительно больше сопротивления канала NJIII-транзистора 6, поэтому независимо от сигналов, подяняемьгх на входную клемму 13 и первый контакт 10 ключевого элемента 1, дянш!й канал передачи оказывается выключенным и не участвует в формировании сигнала на выходе 4 устройства.

При поступлении на упрг!вляющий контакт 12 ключевого элемента 1 одного из коммутируемых каналов управ>!>(его соответствующий МДП-транзистор 6, размыкается связь иннертирун>щего и неинвсртирующего входов операционного усилителя 5. Аналоговые сигналы от источника коммутируемых сигналов, связанного с обще!1 шиной 3, через третий резистор 9 поступают на инвертирующий вход операционного усилителя 5, усилива!ется и через резистор 8 поступают на инвертирующий вход общего операционного усилителя

2, на выходе которого эти сигналы инвертируются вторично.

Таким образом, общий операционный усилитель 2 замыкает отрицательную обратную связь в устройстве, что обеспечивает подавление как синфязных сигналов, так и влияний операционньж усилителей 5 выключенных каналов.

Включенный операционный усилитель

5 формирует на своем выходе такой сигнал, при котором напряжения на обоих входах данного операционного усилителя одинаковы, т.е. сигнал на выходе 4 устройства будет равен вход- ному сигналу на нходной клемме 13 включенного канала ° Общий операционный усилитель 2 работает при этом как дифференциальный усилитель. Вто рые резисторы 8 ключевых элементон

1497737

Составитель В.Лементуев редактор А.Маковская Техред А.Кравчук Корректор И.Горная

Заказ 4456/55 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,!01

1 служат для развязки выходов операционных усилителей 5.

Таким образом, обеспечивается возможность коммутации аналоговых сигналов от заземленных источников сигнала, при этом снижаются требования к идентичности характеристик операционных усилителей, ключевых элементов и увеличивается диапазон работоспособности-устройства при разбросе значений параметров его элементов, т.е. расширяются функциональные воэможности коммутатора.

Формула изобретения

Многоканальный аналоговый коммутатор, содержащий ключевые элементы по числу каналов, каждый иэ которых 20 снабжен первым, вторым и управляющим контактами, и общий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, инвер25 тирующий вход — с первыми контактами ключевых элементов, а выход — с объединенными вторыми контактами ключе— вых элементов и с выходом устройства, отличающийся;-ем, что, с целью расширения функциональных возможностей, каждый ключевой элемент содержит операционный усилитель, МДП-транзистор и три резистора, причем первый резистор включен между первым контактом ключевого элемента и неинвертирующим входом операционного усилителя, между выходом которого и вторым контактом ключевого элемента включен второй резистор а третий резистор включен между инвертирующим входом операционного усилителя и входной клеммой, между входами операционного усилителя включен МДП-транзистор, затвор которого подключен к соответствующему управляющему контакту ключевого элемента.