Электронный коммутатор аналоговых сигналов

Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 150278 (2) 2579509/18-21 (5)М Н 03 К 17/02 с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР ло ледам изобретений и открытий( 54 ) Э 1 П-КТРОННЫЙ КОММУТАТОР АНА 5 ЮГОВЫХ С ИГНАЛЭВ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, вчастности к импульсной технике, иможет быть использовано при управлении коммутаторами аналоговых сигналов,Известны переключатели аналоговыхсигналов, которые имеют несколькоканалов, каждый из которых содержитполупроводниковый ключ с информационным и управляющим входом, напоследний подан коммутируюций сигнал с блока управления, представляющего собой логическую схему 1 Ц .Недостатком такого переключателяаналоговых сигналов являетсяневозможность изменения сигналовуправления в зависимости от амплитуды коммутируемых сигналов,Известен также электронный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий счетчик импульсов, вход первоготриггера которого соединен с выходомждущего мультивибратора, один входкоторого соединен с шиной сигналаопроса, а второй вход подключен через дифференцирующий элемент к выходу логического элемента НЕ, дешифратор, входы которого соединеныс выходами триггеров счетчика импульсов, а выходы подключены к входам управления ключей блока коммутации, на информационные входыкоторых поданы коммутируемыеаналоговые сигналы 12).Недостатком такого электронногокоммутатора аналоговых сигналовявляется недостаточная точность регулировки длительности импульсовО опроса от амплитуды коммутируемыхсигналов,Целью изобретения является повышение точности регулировки длительности импульсов опроса от амплитуды5 коммутируемых сигналов.Это достигается тем, что в электронный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий счетчик импульсов,вход первого триггера которого со 20 единен с выходом ждущего мультивибратора, один вход которого соединенс шиной сигнала опроса, а второйвход подключен через дифференцирующий э 31 емент к выходу логического25 элемента НЕ, дешиФратор, входы которого соединены с выходами триггеров счетчика импульсов, а выходы подключены к входам управленияключей блока коммутации, на информационные входы которых поданы коммутируемые аналоговые сигналы, введены два элемента сравнения, делительнапряжения, запоминающий элемент игенератор пилообразного напряжения,вход которого соединен с первымвходом запоминающего элемента ивыходом ждущего мультивибратора,выход подключен к первым входам элементов сравнения, вторые входы которых состветстненно через запоминающий элемент и делитель напряжения соединены с выходом последнеготриггера счетчика импульсов ивыходами ключей блока коммутации,причем выход одного элемента сравнения соединен со входом логическогоэлемента НЕ, а выход второго элемента сравнения соединен с дополни. тельными входами дешифратора.На чертеже .дана структурнаясхема электронного коммутатора ана-логовых сигналов.Электронный коммутатор аналоговых сигналов состоит иэ счетчика 1импульсов, выполненного на триггерах, выходы которого присоединены ксоответствующим входам дешифратора2, подключенного выходами к управляющим входам блока 3 коммутации. Квыходу блока 3 коммутации через делитель 4 напряжения и через запоминающий элемент 5 присоединены соответственно первые входы первого б ивторого 7 элементов сравнения, вторые входы которых подключены к выходу генератора 8 пилообразного напряжения, Выход первого элемента бсравнения подключен к дополнительным входам дешифратора 2, а выход второго элемента 7 сравнения через последовательно соединенные логический элемент НЕ 9, дифференцирующий элемент 10 и ждущий мультинибратор 11 подключен ко входу генератора8 пилообразного напряжения и управляющему входу запоминающего элемента 5.Электронный коммутатор работает следующим образом.При подаче на вход ждущего мультивибратора 11 команды опрос с внешнего устройства он вырабатывает импульс положительной полярности. Этим импульсом устанавливается в нуленое состояние генератор 8 пилообразного напряжения и стирается информация, имеющаяся в запоминающем элементе 5, Кроме того, отрицательным перепадом этого же импульса запускается счетчик 1 импульсов, который изменяет свое состояние. В результате этого срабатывает сответствующая ячейка дешифратора 2, на дополнительные входы которого поступает положительное напряжение с первого элемента б сравнения.С выхода дешифратора 2 на управляющий вход соответствующего ключа блока 3 коммутации поступает напря 8 пилообразного напряжения. Крометого, этим импульсом стирается информация в запоминающем элементе 5, аотрицательным перепадом запускаеттате чего открывается следующий ка 59 нал блока 3 коммутации и процесс повторяется. Таким образом, длительность импульса паузы определяется разностью времени достижения равенства напряжений на первом б и втором 7 элементах сравнения, а длительность импульса опроса равна времени достижения равенства напряжений на элементе б сравнения и пропорциональна величине коммутируемого сигнала, т.е. период коммутации каждого канала адаптируется к величине коммутируемых. напряжений.Предлагаемый электронный коммутатор обеспечивает воэможность поны 55 60 5 10 15 20 25 30 35 40 жение, которое отпирает этот ключ.На выходе блока 3 коммутации появляется напряжение, равное напряжениюкоммутируемого сигнала на входе открытого ключа, которое запоминаетсязапоминающим элементом 5. Одновременно с окончанием действия положительного импульса с выхода ждущего мультивибратора 11 запускается генератор8 пилообразного напряжения. Напряжение с выхода блока 3 коммутации,ослабленное (уменьшенное) делителем4 напряжения, сравнивается с напряжением генератора 8 пилообразногонапряжения в первом элементе б сраннения. При достижении равенства этихнапряжений величина сигнала элементаб сравнения резко падает до нулевогоуровня. В результате этого срабатывает соответствующая ячейка дешифратора 2 и запирается открытый ключблока 3 коммутации, На этом заканчивается действие импульса опроса.Одновременно с работой первого элемента б сравнения во втором элементе 7 сраннения происходит сравнениезапомненного запоминающим элементом5 выходного напряжения блока 3 коммутации и сигнала с выхода генератора8 пилообразного напряжения. Очевидно, что в этом случае достижениеравенства сравниваемых величин произойдет позже, чем в первом элементеб сравнения, так как здесь сравниваемое напряжение с выхода запоминающего элемента 5 имеет большее значение, потому что не ослаблено делите-лем, При достижении равенства напряжений в элементе 7 сравнения величина сигнала на его выходе резко падает до нулевого уровня. Пройдя черезлогический элемент НЕ 9 и дифференцирующий элемент10, этот сигнал запускает ждущий мультивибратор 11,который формиует импульс, вознращающий в нулевое состояние генератор ся счетчик 1 импульсон, в резуль750736 Формула изобретения 5 Подпис но НИИПИ Заказ 4671/4 Проектная, 4 ород,щения точности регулировки длительностей импульсов опроса и пауз между ними по каждому из каналов в зависимости от коммутируемых напряжений, что позволяет расширить его Функциональные возможности,Электронный коммутатор аналого-. вых сигналов, содержащий счетчик им 10 пульсов, вход первого триггера которого соединен с выходом ждущего мультивибратора,один вход которого соединен с шиной сигнала опроса, а второй вход подключен через дифференцирующий элемент к выходу логического элемента НЕ, дешифратор, входы которого соединены с выходами триггеров счетчика импульсов, а выходы подключены к входам управления 20 ключей блока коммутации, на. информационные входы которых поданы коммутируемые аналоговые сигналЫ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с , целью повышения точности регулиров Филиал ППППатентки длительности импульсов опроса взависимости от амплитуды коммутируемых сигналов, в него введены дваэлемента сравнения, делитель напряжения, запоминающий элемент и гене: ратор пилообразного напряжения, вход: которого соединен с первым входомзапоминающего элемента и выходом ждущего мультивибратора, выход подключенк первым входам элементов сравнения,вторые входы которых соответственночерез запоминающий элемент и делительнапряжения соединены с выходом последнего триггера счетчика импульсови выходами ключей блока коммутации,причем выход одного элемента сравнения соединен со входом логическОгоэлемента НЕ, а выход второго элемента сравнения соединен с дополнительными входами дешифратора.гИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р 3798468,кл. 307 - 242, 19,03.74.2. Авторское свидетельство СССР9 507935, кл. Н 03 К 17/02, 21.11.74.