Многоканальный коммутатор аналоговыхсигналов

Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл.Н 03 К 17/60 Н 03 К 17/78 с присоедииениемзаявкиМ -Государственный коинтет СССР но дедам пзобретеннй н открытнй(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЯ КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХСИГНАЛОБ Изобретение относится к импульсной технике, в частности к электрон.ной коммутации, н может быть использовано в информационно-измерительных системах.Известен многоканальный коммутатор аналоговых сигналов, которыйсодержит МОП-транзисторы, соединенные по одноступенчатой, однопроводной схеме Г 13Однако такой коьщутатор имеетбольшую погрешность нз-за модуляциисопротивления канала МОП-транзисторов и больших токов утечки параллельно соединенных переходов подложка-нсток МОП-транзисторов,Известен также многоканальныйкоммутатор аналоговых сигналов, содержащий устройство управления,аналого-циФровой преобразователь и, 20по крайней мере, один блок комаутации, содержащий плавающий источникпитания с внешней синхронизацией,двумя общими шинами н с двумя положительными и отрицательными выходами, входные н групповые ключи,включенные по двухступенчатой двух-проводной схеме, каждый из которыхсодержит оптрон, резистор и МДП-транзистор, причем истокиМДП-транзисторов каждой линии соединены с соответствующими общими шинами плавающего источника питания, отрицательные выходю которого соединены с выходами оптронов соответствующей линии, а положительные выходю - с подложками МДП-транэнсторов и резисторами ключей соответствующих линий. другой вывод резистора каждого ключа соединен с затвором МДП- транзистора и вторым выходом оптрона, входы которого соединены с устройством управления, а выходы блоков ковенутации соедииенй со входом аналого-цифрового преобразователя 21.Такой ковиутатор имеет значительную погрещноств эа счет импульсной помехи, которая накладывается на основной сигнал, Импульсная помеха возникает иэ-за наличия паразитных емкостей между выходами плавающего источника питания и между сигнальными линиямиеЦель. изобретения - уменьшение погрешности коммутатора за счет устранения влияния импульсной помехи, в момент измерения.Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий уст 801250ройство управления, аналого-цифровой преобразователь и, по крайней мере, один блок Коммутации, содержащий плавающий источник питания с внешней синхронизацией, двумя общими шинами и с двумя положительными и от- . рицательными выходами, входные и групповые ключи, включенные по двухступенчатой двухпроводной схеме. Каждый ключ содержит оптрон, резистор и МДП-транзистор . Истоки МДП-транзисторов каждой линии соединены с со ф ответствующими общими шинами плавающего источника питания, отрицательные выходы которого соединены с выходами оптронов соответствующей линии а положительные выходы - с подложкамй 15 МДП-транзисторов и резисторами ключей соответствующих линий, причем другой вывод резистора каждого ключа соединен с затвором МДП-транзистора и вторым выходом оптрона, входы которого ;щ соединены с устройством управления, а выходы блоков коммутации соединены со входом аналого-цифрового преобразователя, введены О-триггер, три Формирователя, элемент И-НЕ,элемент НЕ, и генератор импульсов, выход которого соединен со входом внешней синхронизации плавающего источника питания и входом первого формирователя, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, а его выход соединен со входом второго Формирователя выход второго формирователя соединен с входом третьего Формирователя и че;" рез элемент НЕ со входом СО-триггера. Входы 5 и Р. триггера соединены с, З 5 устройством управления, вход О соединен с общей шиной, а выход- со вто. рым входом элемента И-НЕ, причем вы- . ход третьего Формирователя соединен со входом "пуск" аналого-цифрового 4 ц преобразователя.На чертеже представлено предлагаемое устройство для Р-канального МДП-транзистора с обогащением и диод- ным оптроном, схема, вариант. 45Схема содержит устройство уггравления (УУ) 1, аналого-цифровой преобразователь(АЦП 1 2, и блоков 3 , 3 и коммутации(на черт, показаны 2 блока), каждый из которых содержитплавающий источник 4 питания, имеющий, вход 5 ннешней синхронизации, две общие шины 6 и 7, два отрицательных выхода 8 и 9 и два положительных выхода 10 и 11. Кроме того, в блоки 3,3коммутации входят 55 входные ключи 1212 первой ли нии, входные ключи 13 г,13 щ второй линии и дна групповых ключа 14 и 15 включенные по двухпроводной двухсту пенчатой схеме. Выходы групповьгх 6 О ключей 14 и 15 блоков 3, 3 ком. мутации соединены между собой и с измерительными входами 16 и 17 АЦП 2 Ключи 12, 12 13 13 и 14 и 15 ныпОлнены по ОдийаконОЙ схеме 5 и содержат оптрон 18, резистор 19 и МДП-транзистор 20, затвор которого соединен с резистором 19 и перным выходом оптрона 18. Истоки МДП-транзисторов 20 ключей 121 12первой линии и ключа 14 соединены между собой и с первой общей шиной 6 плаваю- лцего источника 4 питания, первый отрицательный выход 8 которого соединен с выходами оптронов 18 ключей. 12,12первой линии и ключа 14, а первый положительный выход 10 - с резисторами 19 и подложками МДП-транзисторон 20 ключей 12, 12 первой линии и ключа 14, Истоки МДП- транзисторов 20 ключей 13 ,13 второй линии и ключа 15 соединены между собой и с второй общей шиной 7 плавающего источника 4 питания, нторой отрицательный выход 9 которого соединен с выходами оптронон 18 ключей 13 13второй линии и ключа 15, а второй положительный выход 11 с резисторами 19 и подложкамиМДП-транзисторов 20 ключей 13,13 второй линии и ключа 15,Входы опронон 18 ключей 12112,13 14 и 15 через устройство 21 сопряжения соединены с (УУ 1. Предлагаемое устройство содержит также генератор 22 импульсов, выход которого соединен с входом 5 внешней синхронизации плавающего источника 4 питания и с входом формирователя 23. Выход Формирователя 23 соединен с первым входом элемента 24 И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом 0 0-триггера 25, а выход - со входом формирователя 26. Выход формирователя 26 соединен со входом элемента 27 НЕ и входом формирователя 28. Выход элемента 27 НЕ соединен со входом СО- триггера 25, входы й и 5 которого, соединены суу )1, а вход Д - с общей шиной. Выход формирователя 28 соединен со входом 29 "пуск" АЦП 2,Предлагаемое устройство работает следующим образом.В исходном состоянии сигнал из фу 1 на входы оптронон 18 не подается. При этом фотодиоды оптронов 18 закрыты и на затворы МДП-транзисто-, ров 20 подается запирающее напряжение с выходов 10 и 11 плавающего Источника 4 питания. Входные и групповые ключи 12,12 щ, 13 13 ;14 и 15 первой и второй линии закрыты и сигналы с входов коммутатора не поступают на измерительные входы 16 и 17 АЦП 2. На вход 29 фпускф АЦП 2 сигнал из УУ 1 не подается.Для измерения сигнала, например ПЕРВОГО Каиала.иэ Уу 1 через устрой- . ство 21 сопряжения подаются сигналы включения на входы оптронон 18 ключей 12, 13, 14и 15 блока 3 коммутаций, Фотодиоды оптронов 18 открываются и на затворы МДП-транзисторов 20 входных и групповых ключей 12, 14 и 131, 15 первой и второй йиний подается отпирающее напряжение с отрицательных выходов 8 и 9 плавающего источника 4 питания. При этом входные и групповые ключи 12, 14 , 134, 15 первой и второй линий открываются и входной сигнал первого канала коммутатора поступает на измерительные входы 16, 17 АЦП 2. После включения ключей между измерительными входами 16 и 17 АЦП 2 могут О появляться паразитные импульсы синхронизированные с частотой генератора 22. Кроме того, импульсы с генератора 22 поступают на вход формирователя 23. Одновременно с сигналом вклю чения оптронов из Уу 1 поступает сигнал на вход ТО-триггера 25, устанав. ливающий его в единицу. При этом разрешается прохождение сигнала с иыхода Формирователя 23 через элемент 2 О 24 И-НЕ, который поступает на вход Формирователя 26. Сигнал с выхода Формирователя 26 инвертируется элементом 27 НЕ и устанавливает О-триггер 25 в ноль, при этом запрещается прохождение сигналов через элемент 24 И-НЕ. Одновременно сигнал с выхода формирователя 26 поступает на вход формирователя 28, сигнал с выхода которого поступает на вход 29 1 пуск" АЦП 2, после чего происходит измере- ЗО ние входного сигнала первого канала коммутатора.Таким образом, запуск АЦП 2 происходит в момент отсутствия на его входе паразитных импульсов, что исключает составляющую погрешности коммутатора, обусловленную этими импульсами и, следовательно, уменьшает погрешность коммутатора в целом.40Формула изобретенияМногоканальный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий устройст во управления, аналого-цифровой преобразователь и по крайней мере, один ,блок коммутации, содержащий плавающий источник питания с внешней синхронизацией, двумя общими шинами и с двумя положительными и отрицательными выходами, входные и групповые ключи, включенные по двухступенчатой двухпроводной схеме, каждый из которых содержит оптрон, резистор и МДП- транзистор, причем истоки МДП-транзисторов каждой линии соединены с соответствующими общими шинами плавающе го источника питания, отрицательные выходы которого соединены с выходами оптронов соответствующей линии, а положительные выходы - с подложками МДП-транзисторов и резисторами ключей соответствующих линий, причем другой вывод резистора каждого ключа соединен с затвором МДП-транзистора и вторым выходом оптрона, входы которого соединены с устройством управления, а выходы блоков коммутации сое динены со входом аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ и йФ с я тем, что, с целью уменьшения пог решности коммутатора, в него введены д-триггер, три Формирователя, элемент И-НЕ, элемент НВ, и генератор импульсов, выход которого соединен со входом внешней синхронизации плавающего источника питания и входом первого Формирователя, выход которого соединен с первым входом элбм. мента И-НЕ, а его выход соединен со входом второго формирователя, выход которого соединен с входом третьего Формирователя и через элемент НЕ со входом СД-триггера, входы 5 и В которого соединены с устройством управления, вход Э соединен с общей шиной, а выход 0, - со вторым входом элемента И-НЕ, причем выход третьего Формирователя соединен со входом "пуск" аналого-цифрового преобразователя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Р 1081534 кл. Н 3 Т, опублик. 1967.2. Авторское свидетельство СССР 9 544132, кл. Н 03 К 17/78, 1976 прототип) .801250 Составителй Л. СкобелеваПчелинская Тех е М.Голинка, Корре Ив 4 5 илиад ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектная,0 6 8 Тираж 999 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035 Москва 3-35 Р