Коммутатор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1738161 Свез Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки М 9 -Н 03 К 17/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открыти 6(53) УДК б 81,3. ,055(088.8) Дата опубликования описания 300580(72) Авторы изобретения Л.Э. Вилол, О.П. Скобелев Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамениавиационный институт имени академика С.П, Королева(71) Заявитель5 4 ) КОММУТАТОР Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники.Известны коммутаторы, содержащие коммутирующие ключи, ключи обратной связи и операционный усилитель 1).Недостатком этого устройства является низкая точность.Кроме того, известны коммутаторы, содержащие источники питания и опорного напряжения, подключенный к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединей с управляющим входом регулирующего элемента, выходные ключи, входы котбрых соединены с выходом регулирующего элемента, а выходы с выходами коммутатора и входами, управляемык синхронно с выходными ключами, ключей обратной связи, выходы которых соединены с инвертирующим входом операционного усилителя 2).Недостаток этого устройства - ниэкай надежность.С целью повышения точности и надежности в коммутатор, содержащий источник питания, выходные транзисторы, эмиттеры который соединены с выходными шинами и через соответствующие ключи обратной связи - с ин 30 2вертирующим входом операционного усилителя и выходом дополнительного ключа обратной связи, управляющий вход которого подключен к выходу распределителя, а другие его выходы сое- " динены с управляющими входами ключей обратйой связи, й источник" опорного напряжения, подключенный к неинвертирующему"входу операционного усилителя, введены управляющие ключи, диоды, делитель напряжения, ограничитель тока и селектор амплитуды, причем выход операционного усилителя соединен с входами управляющих ключей и через делитель напряжения - с входбм дополнительного ключа обратной связи, при этом выходы распределителя соединены с управляющими входами и через диоды с выходами соответстэующих: управляющих ключей и базами соответствующих выходных транзисторов, коллекторы которых через ограничитель тока подключены к выходу источника питания и через селектор амплитуды - к входу распределителя.На чертеже представлена функциональная схема. коммутатора, который содержит источник питания 1, подключенный,к выходным транзисторам 2 у35 40 2: через ограничитель 3 тока. Выходы 4 -4 коммутатора через ключи5 -5 д обратной связи соединены синвертирующим входом операционногоусилителя б и выходом дополнительного ключа 7 обратной связи, вход которого соединен с:выходом делителя 8напряжения. Неинвертирующий вход операционного усилителя б соединен с выходом источника 9,опорного напряжения. Выход усилителя б подключен квходам управляющих ключей 10 -101выходыкоторых соед 1 инены с базамитранзисторов 2 -2 и катодам диодов11 -11. Управляющие входы ключей5 -5 д и 10 -10 и подключены к выходамраспределителя 12, вход которого связан с выходом селектора 13 амплйтуды,вход которого подключен к точке соединения коллекторов выходных транзисторов 2 -2 и выходом ограничителя 3"тока.Коммутатор работает следующим образом.В исходном состоянии ключи 2 -2 п,5-51 и 10-10заперты положительнйм йапряжением, подаваемым с сост"ветствующих выходов распределителя12, Ключ 7 открыт, Напряжение с выхода делителя 8 через ключ 7 подаетсяна инвертирующий вход усилителя б.При большом входном сопротивлении ивысоком коэффициенте усиления операционного усилителя напряжение на еговыходеб ОПгде О - выходное напряжение источника 9;Н,Н в . сопротивление резисторовделителя 8,Для формирования заданного напряжения на выходе коммутатора 4 импульсами распределителя 12 открываются ключи 5, 10 и закрывается ключ7. Диод 11 при этом заперт, Напряжение с выхода 4 через ключ 5 обратной связи подается на инвертирующий"вхоД усилителя 6, где сравниваетсяс 1)в , Сигнал РассогласованиЯ отРабатывается усилителем б таким образом, что напряжение на выходе 4 ста новится равным П в . Напряжение навыходе усилителя б при этом отличается от опорного .на величину паденийнапряжений на ключе 10 и переходеэмиттер-база транзистора 2 .По окончании импульса управлениядополнительный ключ 7 открывается,ключи 5, и 10 запираются.При йодаче Управляющих импульсовна ключи других каналов устройствоработает аналогично описанному.При прохождении тока коллекторатранзисторов 2-2 и на ограничителе 3возникает падение напряжения, Амплитуда импульсов напряжения на выходеограничителя 3 зависит от величины,нагрузки на выходах 4 -4коммутато 5 а 15 35 ЗО 40 45 50 55 ра. Селектор 3 амплитуды на входкоторого подаются импульсы позволяетавтоматически определять номер неисправного канала и характер неисправности в измерительной системе(короткое замыкание, обрыв и т.д.)а также предотвращать выход иэ строятранзисторов 2 -2при коротком замыкании нагрузки йутем подачи на запрещающий вход распределителя 12 импульса, прекращающего подачу управляющего импульса на ключи опрашиваемого канала,При высокой точности установки напряжения на выходах 4 -4 1 коммутаторобладает малым временем переключенияи отсутствием задержек выходных импульсов относительно управляющих, атакже малой величиной эквивалентногоостаточного сопротивления выходногоключа.Коммутатор поээоляетпроизводитьзащиту выходных. ключей 5 -5 от выхода иэ строя при коротких замыканияхнагрузки беэ ухудшения их эквивалентных остаточных параметров и производить контроль эа работой системы,что существенно упрощает ее эксплуа-тацию и повышает надежность,Формула изобретенияКоммутатор, содержащий источникпитания, выходные транзисторы, эмиттеры которых соединены с выходнымишинами и через соответствующие ключиобратной связи - с инвертируюшим входом операционного усилителя и выходом дополнительного ключа обратнойсвязи, управляющий вход которого подключен к выходу распределителя, а другие его выходы соединены с управляющими входами ключей обратной связи,и источник опорного напряжения, подключенный к неинвертирующему входуоперационного усилителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и надежности, введены управляющие ключи, диоды, делитель напряжения, ограничитель токаи селектор амплитуды, причем выходоперационного усилителя соединен свходами управляющих ключей и черезделитель напряжения - с входом дополнительного ключа обратной связи,при этом выходы распределителя соединены с управляющими входами и,черездиоды с выходами соответствующих управляющих ключей и базами соответствующих выходных транзисторов, коллекторы которых через ограничитель токаподключены к выходу источника питанияи через селектор амплитуДы - к входураспределителя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Р 2148774,кл, Н 03 К 17/00, опублик, 13,02,72.2. Авторское свидетельство СССРУ 493917, кл. Н 03 К 17/02, 12.03.74поототиг),738161 аказ 2831/3 Тираж 995 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушс