SU1234959A1 - Switching device - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике. Может быть использовано в устройствах обработки и передачи аналоговых сигналов. Цель изобретени  - упрощение устройства и повышение его надежности - достигаетс  сокращением числа элементов и осуществлением управлени  аналоговы.м и контрольным каналами коммутатора от одного и того же однопол рного источника управл ющего сигнала. Устройство содержит операционный усилитель 1, транзисторы 2- 5, трансформатор 6, конденсаторы 7, 8 и 9, резисторы 10-18. Предложенный коммутатор реализуетс  с меньшим числом элементов по отношению к прототипу, управл етс  однопол рным источником управл ющего сигнала. В интервалах между коммутацией аналоговых сигналов позвол ет коммутировать контрольные или служебные сигналы, что повьпиает надежность устройства. 1 ил. 23 t СО со сл со 22The invention relates to a pulse technique. It can be used in processing devices and transmission of analog signals. The purpose of the invention is to simplify the device and increase its reliability, by reducing the number of elements and controlling the analog and control channels of the switch from the same unipolar control signal source. The device contains an operational amplifier 1, transistors 2-5, transformer 6, capacitors 7, 8 and 9, resistors 10-18. The proposed switchboard is implemented with a smaller number of elements with respect to the prototype, controlled by a unipolar control signal source. In the intervals between the switching of analog signals, it allows the switching of control or service signals, which increases the reliability of the device. 1 il. 23 t WITH from sl with 22

Description

tt

Изобретение относитс  к HMiiyjibciioil коммутационной технике и может быть нсио.ль- зовано в устройствах обработки н не)е- дачи аналоговых сигналов.The invention relates to HMiiyjibciioil switching technology and can be used in processing devices for the failure of analog signals.

Целью изобретени   вл етс  унрощение устройства и новышение его надежности ну- тсм сокращени  числа элементов и осуществлени  управлени  аналоговым и контрольным каналами коммутатора от одного и того же однопол рного источника управл ющего сигнала.The aim of the invention is to improve the device and increase its reliability by reducing the number of elements and controlling the analog and control channels of the switch from the same unipolar control signal source.

На чертеже показана принципиальна  схема предлагаемого коммутатора.The drawing shows a schematic diagram of the proposed switch.

Коммутатор содержит операционный усилитель 1, первый 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5 транзисторы, трансформатор 6, первый 7, второй 8 и дополнительный 9 конденсаторы и дев ть резисторов 10-18.The switch contains an operational amplifier 1, first 2, second 3, third 4 and fourth 5 transistors, transformer 6, first 7, second 8 and additional 9 capacitors and nine resistors 10-18.

Базы всех транзисторов объединены и подключены через первый резистор 10 к отрицательному полюсу источника питани  19, а через второй резистор 11 - к управл ющей шине 20, коллекторы третьего 4 и четвертого 5 транзисторов соединены через третий резистор 12. Контрольный вход 21 коммутатора через последовательно включенные первый конденсатор 7 и четвертый резистор 13 подключен к коллектору третьего транзистора 4, а через дев тый резистор 18 - к отрицательному полюсу источника питани  19, положительный полюс которого соединен с общей щиной 22. Эмиттеры всех транзисторов соединены с общей шиной 22, а коллекторы первог О 2 и второго 3 транзисторов подключены к одному из выводов вторичной обмотки трансформатора 6, второй вывод которой через последовательно включенные второй конденсатор 8 и п тый резистор 14 подключен к инвертирующему входу операционного усилител  1. неинвертирующий вход которого через шестой резистор 15 соединен с общей щи- пой 22.The bases of all transistors are connected and connected through the first resistor 10 to the negative pole of the power source 19, and through the second resistor 11 to the control bus 20, the collectors of the third 4 and fourth 5 transistors are connected via the third resistor 12. Control input 21 of the switch through the first connected the capacitor 7 and the fourth resistor 13 are connected to the collector of the third transistor 4, and through the ninth resistor 18 to the negative pole of the power source 19, the positive pole of which is connected to the total length of 22. Emitter all transistors are connected to the common bus 22, and the collectors of the first O 2 and second 3 transistors are connected to one of the secondary windings of the transformer 6, the second terminal of which through series-connected second capacitor 8 and the fifth resistor 14 is connected to the inverting input of the operational amplifier 1. non-inverting the input of which through the sixth resistor 15 is connected to the common pin 22.

Инвертирующий вход операционного усилител  1 через седьмой резистор 16 соединен с выходом того же усилител , а через последовательно включенные дополнительный конденсатор 9 и восьмой резистор 17 - с коллектором четвертого транзистора 5. Аналоговые входы 23 и 24 коммутатора подключены к выводам первичной обмотки трансформатора 6.Inverting input of the operational amplifier 1 through the seventh resistor 16 is connected to the output of the same amplifier, and through series-connected additional capacitor 9 and the eighth resistor 17 - to the collector of the fourth transistor 5. The analog inputs 23 and 24 of the switch are connected to the terminals of the primary winding of the transformer 6.

Трансформатор 6, транзисторы 2 и 3, конденсатор 8, резисторы 10,11 и 14 составл ют аналоговый канал коммутатора, по которому с входов 23 и 24 передаютс  на вход усилител  1 аналоговые высокочастотные сигна;1ы.Transformer 6, transistors 2 and 3, capacitor 8, resistors 10, 11 and 14 constitute an analog switch channel through which analog high-frequency signals are transmitted from inputs 23 and 24 to input of amplifier 1;

Транзисторы 4 и 5, корщенсаторы 7 и 9, резисторы 12,13,17 и 18 составл ют конгроль- ный канал коммутатора, но которому с контрольного входа 21 на вход того же усилител  1 могут нереданатьс  контрольные сиг- па.;1Ы, .1ер синхроимпульсы, или слу- жсбн1)1е команды. Управ.юние обоими капаTransistors 4 and 5, pressure sensors 7 and 9, resistors 12,13,17 and 18 constitute the switch congroup channel, but which from the control input 21 to the input of the same amplifier 1 can be unresolved control signals.; 1Ы, .1р sync pulses, or service 1) 1st commands. Manage both caps

лами осуществл етс  в противофазе от одного и того же однопол рного источника управл ющего сигнала.The lamines are made in antiphase from the same unipolar control signal source.

Коммутатор функционирует следующим образом.The switch operates as follows.

В закрытом состо нии коммутатора наIn the closed state of the switch on

управл ющую щину 20 подан положительный сигнал не менее величины источника питани  19. Все транзисторы 2-5 р-п-р типа нри этом закрыты. Импульсы с контроль10 ного входа 21 через дифференцирующую цепочку ( конденсатор 7 - резисторы 13,12, 17 - конденсатор 9) подаютс  на вход операционного усилител  1, где усиливаютс . Аналоговые сигналы с входов 23-24 на вход усилител  не поступают, так как транзисторыthe control pad 20 is given a positive signal of at least the size of the power supply 19. All transistors 2-5 ppn of the type are closed. The pulses from the control input 21 through the differentiating chain (capacitor 7 - resistors 13, 12, 17 - capacitor 9) are fed to the input of operational amplifier 1, where they are amplified. Analog signals from inputs 23-24 to the input of the amplifier are not received, since the transistors

2 и 3 закрыты и их сопротивление значительно превьщ1ает суммарное сопротивление резисторов 14 и 15 и вторичной обмотки трансформатора 6. Таким образом, на выходе онерационного усилител  присутствуют толь20 ко .контрольные сигналы. 2 and 3 are closed and their resistance significantly exceeds the total resistance of the resistors 14 and 15 and the secondary winding of the transformer 6. Thus, at the output of the operational amplifier there are only 20 control signals.

В режиме коммутации аналоговых сигналов на управл ющую щину 20 подаетс  потенциал обилей щины 22. На базах р-п-р транзисторов при этом формируетс  отрицательный потенциал и все транзисторы 2-5In the switching mode of analog signals, the potential of region 22 is applied to the control bus 20. At the bases of pn transistors, a negative potential is formed and all transistors 2-5

25 открываютс . Резисторы 10,11 и 18 предназначены дл  задани  рабочей точки р-п-р транзисторов в режиме насыщени , чтобы их сопротивление в открытом состо нии было минимально. Этой же цели служат парные транзисторы. Так, импульсы с контрольного25 open. Resistors 10, 11 and 18 are designed to set the operating point of the pnp transistors in saturation mode so that their resistance in the open state is minimal. Paired transistors serve the same purpose. So, the pulses from the control

0 входа 21 ослабл ютс  сначала на третьем транзисторе 4, а затем дополнительно шунтируютс  на общую щину через четвертый транзистор 5. Нагрузочные резисторы 12 и 13 также служат дл  подавлени  контрольных синхроимпу.чьсов, которые в режиме коммутации аналоговых сигналов не должны проходить на вход операционного усилител  1. Конденсаторы 7,8 и 9 служат дл  разв зки входа онерационного усилител  1 по посто нной составл ющей от источника вход40 ных сигналов и источника 19 питани . Резисторы 14-17 определ ют коэффициент усилени  операционного усилител  1 в обоих режимах работы.The inputs 21 are attenuated first on the third transistor 4, and then additionally bridged to a common bus across the fourth transistor 5. The load resistors 12 and 13 also serve to suppress the control sync signals that, in the switching mode of the analog signals, should not pass to the input of the operational amplifier 1. The capacitors 7, 8 and 9 serve to isolate the input of the power amplifier 1 at a constant component from the source of the 40 signals and the source 19 of the power supply. Resistors 14-17 determine the gain of opamp 1 in both modes of operation.

Благодар  низкому сопротивлению открытых парных транзисторов 2 и 3 аналого45 вый входной сигнал с вторичной обмотки трансформатора 6, обеспечивающего гальваническую разв зку источника аналоговых сигналов от коммутатора, полностью поступает на входы операционного усилител  1, где усиливаетс , и инвертированны.м поступает на выход коммутатора.Due to the low resistance of open paired transistors 2 and 3, the analog input signal from the secondary winding of transformer 6, which provides galvanic isolation of the source of analog signals from the switch, is completely fed to the inputs of the operational amplifier 1, where it is amplified and inverted to the output of the switch.

Таким образом, предлагаемый ко.ммута- тор реализуетс  с меньшим числом эле.мен- тов, управл етс  дополнительным источником управл ющего сигнала и в интервалах между коммутацией аналоговых сигналов поз1 о;1 ет коммутировать контрольные или служебные сигналы, что повышает надеж- iU) устройства.Thus, the proposed co.mutator is realized with a smaller number of ele- ments, is controlled by an additional source of control signal, and in the intervals between the switching of analog signals, pos1 1; switch control or service signals, which increases the reliability iU) devices.

3535

5050

З:)W :)

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Коммутатор, содержащий операционный усилитель, четыре транзистора, трансформатор , дев ть резисторов и два конденсатора, базы первого и второго транзисторов под- ключены к первым выводам соответственно первого и второго резисторов, коллекторы третьего и четвертого транзисторов соединены через третий резистор, а первый конденсатор и четвертый резистор соединены последовательно, первый вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с первым выводом п того резистора через второй конденсатор , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и повышени  надежности, базы всех транзисторов объединены, а вторые вы- воды первого, второго и п того резисторов подключены соответственно к отрицательному полюсу источника питани , управл ющей шине коммутатора и инвертирующему входу операционного усилител , неинвертирующийA switch containing an operational amplifier, four transistors, a transformer, nine resistors and two capacitors, the bases of the first and second transistors are connected to the first terminals of the first and second resistors, the collectors of the third and fourth transistors are connected via the third resistor, and the first capacitor and the fourth the resistor is connected in series, the first output of the secondary winding of the transformer is connected to the first output of the fifth resistor through a second capacitor, characterized in that, in order to simplify and increase the reliability, the bases of all transistors are combined, and the second terminals of the first, second and fifth resistors are connected respectively to the negative pole of the power source, the control bus of the switch and the inverting input of the operational amplifier, non-inverting вход и выход которого подключены соответственно через шестой резистор к общей шине и через седьмой резистор к инвертирующему входу операционного усилител , который соединен также через последовательно соединенные дополнительно введенный третий конденсатор и восьмой резистор с коллектором четвертого транзистора, а коллекторы первого и второго транзисторов объединены и подключены к второму выводу вторичной обмотки трансформатора, эмиттеры всех транзисторов подключены к общей шине, а свободный вывод четвертого резистора соединен с коллектором третьего транзистора и через дев тый резистор с отрицательным полюсом источника питани , положительный полюс которого соединен с общей шиной, свободный вывод первого конденсатора подключен к контрольному входу коммутатора, аналоговые входы которого подключены к выводам первичной обмотки трансформатора.the input and output of which are connected respectively through the sixth resistor to the common bus and through the seventh resistor to the inverting input of the operational amplifier, which is also connected through a third capacitor and the eighth resistor connected in series with the collector of the fourth transistor, and the collectors of the first and second transistors are combined and connected to the second terminal of the secondary winding of the transformer, the emitters of all transistors are connected to the common bus, and the free terminal of the fourth resistor is connected with the collector of the third transistor and through the ninth resistor with a negative pole of the power supply, the positive pole of which is connected to the common bus, the free terminal of the first capacitor is connected to the control input of the switch, the analog inputs of which are connected to the terminals of the transformer primary winding.