Матричный коммутатор

(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 190979 (21) 281828218 21 (5)М. Кл.3 с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетН 03 К 17/76 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийОпубликовано ЗЫ 131, Бюллетень Й 944 Дата опубликования описания 301 1,81(54) МАТРИЧНЫИ КОММУТАТОР Изобретение относится к электро- связи и может быть использовано в устройствах коммутации и управления в адаптивных системах, в частности в системах коммутации, в которых . осуществляется коммутация входов на один выход по системе с ожиданием.Известен матричный коммутатор с запоминанием записанной информации и блокировкой по столбцу, содержащий электромагнитное реле, конденсаторы и программные органы управления 1,Однако данное устройство не отличается надежностью и экономным потреблением энергии.Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности матричный коммутатор, содержащий орган управления по вертикали, подвижный контакт которого соединен с положительной 20 шиной источника питания органы управления по горизонтали, подвижные контакты которых соединены с отрицательной шиной источника питания, матрицу многообмоточных поляризованных реле, первые выводы обмоток которых соеди. нены с анодами развязывающих диодов, " вторые выводы одноименных обмоток реле каждого Столбца соединены между собой, катоды развязывающих диОдов ЗО второй обмотки включения первого Ре" ле, и обмоток отключения всех реле одной строки соединены между собой и с заьыкающим контактом первой контактной группы соответствующего органа управления по горизонтали 2).Однако известное устройство характеризуется большим потреблением элек трической энергии во время коммутации и невысокой надежностью.Цель изобретения - снижение потребляемой энергии и повышение надежности,Для достижения поставленной цели в матричный коммутатор, содержащий орган управления по вертикали, подвижный контакт которого соединен с положительной шиной источника питания, органы управления по горизонтали, подвижные контакты которых соединены с отрицательной шиной источника питания, матрицу многообмоточных поляризованных реле, первые выводы обмоток которых соединены с анодами развязывающих диодов, вторые выводы одноименных обмоток реле каждого столбца соединены между собой, катоды развязывающих диодов второй обмотки включения первого реле и обмоток откЛю-. чения всех реле одной строки соеди- нены между собой и с замыкающим .контактом первой контактной группы соответствующего органа управления погоризонтали, введены дополнительнаястрока многообмоточных поляризованных. реле, количество которых равно.количеству реле в строке матрицы, идополнительные развязываюцие диодына каждое реле матрицы, кроме релепервого столбца, причем первый вы)эод обмотки отклЮчения каждого реледополнительной строки через последовательно соединенные размыкающий иподвижный контакты первых контактныхгрупп всех реле соответствующегостолбца матрицы соединен с положительной шиной источника питания, первыйвывод обмотки включения каждого 15из этих реле соединен с объединеннымизамыкающими контактами тех же первыхконтактных групп реле соответствующихстолбцов матрицы, вторые выводы обмоток реле дополнительной строки 20соединены с объединенными замыкаюцими контактами вторых контактных группорганов управления по горизонтали,катод развязываюцего диода первойобмотки включения каждого реле однойстроки матрицы, кроме последнего,через замыкающий и подвижный контакты второй контактной группы последуюцего реле этой же строки соединенсо вторыми выводами обмоток реле дополнительной строки, каждые из объединенных вторых выводов первых обмоток включения реле каждого столбцаматрицы через размыкающие контактыпервой контактной группы соответствующего реле дополнительной строки соединены с положительной шиной источника питания, размыкающий контакт органа управления по вертикали соединенс объединенными вторыми выводами обмоток отключения всех столбцов матрицы, замыкающий контакт этого же органа управления соединен с подвижнымконтактом второй переключаюцей группы первого реле дополнительной строки,замыкаюций контакт второй контактнойгруппы, каждого реле дополнительнойстроки соединен с подвижным контактомодноименной группы последуюцего релеэтой же строки, размыкающий контактвторой контактной группы каждого реле одополнительной строки соединен собъединенными вторыми выводами вторых обмоток включения реле соответствующего столбца матрицы, катод развязываюцего диода второй обмоткивключения каждого реле одной строкиматрицы через размыкающий контактсвоей третьей контактной группы соединен с катодом аналогичного развязывающего диода последующего релеэтой строки, анод развязывающего диода Обмотки отключения каждого релематрицы кроме реле первого столбца,соединен с анодом дополнительногоразвязывающего диода катод каждого .из дополнительных диодов одной стро- щ ки соединен с замыкающим контактомвторой контактной группы предшеструющего реле этой же строки,при этом контак-.ты четвертых контактных групп всехреле матрицы и третьих реле дополнительной строки подключены между положительной шиной источника питания исоответствующими выходными шинами.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства,Устройство состоит из многообмоточных поляризованных реле 1-9,двухпозиционного органа 10 управления повертикали с Фиксацией каждого положения, органов 11-13 управления по горизонталях развязывающих диодов 14обмоток дополнительных многообмоточных поляризованных реле 15-17,дополнительных развязывающих диодов 18.При этом у всех реле матрицы, кромепоследнего столбца использованы двеобмотки 19 и 20 включения и однаобмотка 21 отключения. У реле посЛеднего столбца матрицы и дополнительнойстроки имеются только обмотки 20 и 21.У всех реле матрицы использованы четыре контактные группы : 22 1, 22=2,22=3, 22=4 - 30=1, 30=2, 30=3,30 4,а у реле дополнительной строки -три:31=1, 312, 31 ф 3 - 33=1, 32=2, 33=3,Подвижные контакты органов управления соединены с полюсами источникапитания.Матричное устройство обеспечиваетуправление коммутацией трех входов(приемников) на выходы делителяантенной мощности, при которой первый подключаемый к антенне приемниксоединяется с первым входом делителя, второй - со вторым, а третийс третьим. Для каждого отдельногосостояния коммутационного поля, которое характеризуется количеством подключенных приемниковустанавливается соответствующий коэФФициент де-,ления (изменяется внутренняя структура самого делителя мощности) покомандам матричного устройства. Кроме того, при освобождении выходов делителя матричное устройство обеспечивает автоматическое переключение -сдвиг входов на освобождающиеся выходы с меньшими номерами. Для приведенного примера это означает, что приосвобождении первого выхода на негопереключается приемник со второговыхода. На освободившийся второй выход переключается приемник с третьеговыхода. Аналогично происходит переключение приемника с третьего выходана второй при освобождении второговыхода, когда первый выход остаетсязанятым.Пусть, например, требуется осуществить последовательное (во времени)подключение первого , второго итретьего приемников к антенне, а затем в том же порядке их отключение,При включенном органе 10 управ,ления и кратковременном нажатии органа 11 управления через контактгруппы 31-2, обмотку 20, диод 14 этойобмотки и первую группу органа 11упРавления включается реле 1 и своимиконтактами группы 22=1 включает реле15. Замыкающие контакты группы 22=4реле 1 матрицы подают напряжениена обмотку высокочастотного реле,осуществляющего непосредственноеподключение первого приемника кпервому выходу делителя мощности.При включенном органе 10 управленияи кратковременном нажатии органа 12управления через замыкающие контакты органа 10 управления, контакты . )5группы 31=2 через контакты группы32=2, обмотку 20 реле 5, соответствующий ей диод 14, замыкающие контакты первой группы органа 12 управления включается реле 5 и своим контактом 26=1 включает реле 16. Замыкающийконтакт группы 26=4 включает соответствующее ему высокочастотное реле,осуществляющее подключение второгоприемника ко второму выходу делителямощности. Одновременно через размыкающий контакт группы 33=2 и контакт, группы 32=3 подается команда на установку коэфФициента деления равнымдвум (включаются высокочастотное реле в делителе)При включенном органе 10 управления и-кратковременномнажатии органа 13 управления по аналогичным цепям срабатывают реле 9 и17. Контакты группы 30=4 Формируюткоманду на подключение третьего приемника к третьему выходу делителя, аконтакт группы 33=3 - команду наустановку коэффициента деления равным трем.Таким образом, последовательно все 40три приемника подключаются к трем выходам делителя и коэффициент деления устанавливается равным трем.Отключение какого-либо приемникапроисходит при выключенном органе10 управления и кратковременном нажатии соответствующего приемнику органа управления по горизонтали. Прикратковременном нажатии органа 11управления и выключенном органе 10управления через контакты органа управления 10, обмотку 21, реле 1, соответствующий диод 14 и первую замыкающую группу органа 11 управленияотключается реле 1. Контакты группы22=4 отключают первый приемник отделителя, а контакты группы 22=1 замыкают цепь обмотки 21 реле 15.Реле 15 отключается. Через контактыгруппы 31=1, обмотку 19 реле 4, контакты группы 26=2 включенного реле 5 ци вторую группу включенного органа11 управления включается .реле 4,которое, в свою очередь, через контакты 10 управления, обмотку 21 реле 5,дополнительно введенный диод 18 этой 65 обмотки, через собственный замыкающийконтакт группы 25=2 и вторую группу органа 11 управления отключает реле 5. Контакты группы 25=4 включенного реле 4 подключают второй приемник к первому выходу делителя, а контакты группы 26=4 отключенного реле 5 отключают первый приемник от делителя.После отключения реле 5 черезконтакты группы 26=1 обмотку 21 реле16 и вторую группу включенного органа управления 11 отключается реле 16.Через контакты группы 32=1, обмотку19 реле 8, диод 14 этой обмотки, контакты группы 302 включенного органа 11 управления включается реле 8. Через контакты группы 29=2 отключается реле 9 по ачалогичным цепям, Черезконтакты группы 30=1 отключается реле 17, Группы 29=4 и 30=4 отключают через соответствующие высокочастот-ные реле третий приемник 3 от третьего выхода и подключают ко второму.Таким образом, после нажатия органа 11 первый приемник отключается, второй приемник переключается на первый выход, а третий приемник переключается на второй выход делителя. мощности, при этом коэФфициент деления устанавливается равным двум,Далее при нажатии управления 12 органа и выключенном органе 10 управления по аналогичным цепям отключаются реле 4,8 н 16 и включается реле 7, т.е. второй приемник отключается, а на первый вход делителя подключается третий приемник, при этом коэффициент деления устанавливается равным единице. При последующем нажатии органа 13 управления аналогичным образомотключается тРетий приемник от делителя мощности. При любой другой последовательности подключения и отключения входов устройство работает аналогично.Таким образом, матричное устройство обеспечивает коммутацию приемников на выходы делителей антенной мощности с переменным коэффициентом целения, которые широко применяются в адаптивных радиопрнемных комплексах особенно УКВ-диапазона. Кроме того, устройство может быть использовано для непосредственной коммутации низкочастотных входов на один выход по системе с ожиданием, при которой первый вход, требующий соединенияс выходом, получает соединение сразу, а последующие выходы, требующие соединения с выходом устанавливаются на очередь (для них устанавливаются соединения с незадейственными выходами, которые могут быть соединены с источником сигнала Ждать) в порядке поступления заявок н получают соединения автоматически по мере освобождения выхода. Вместе с тем устройство имеет импульсное потребление энергии и позволяет уменьшить потребляемый ток за счет того, что максимальное количество одновременно включаемых и отключаемых реле не, превышает. ,количества реле в одной строке. Уменьшение амплитуды тока, протекающего через коммутирующие контакты, приводит к увеличению надежности последних,формула изобретенияМатричный коммутатор, содержащий орган управления по вертикали подвижный контакт которого соединен с положительной шиной источника питания, органы управления по горизонтали, подвижные контакты которых соединены с отрицательной шиной источника питания, матрицу многообмоточных поляризованных реле, первые выводы обмоток которых соединены с анодами развязывающих диодов, вторые выводы одноименных обмоток реле каждого 20 столбца соединены между собой) катоды развязывающих диодов второй обмотки включения первого реле и обмоток отключения всех реле одной строки соединены между собой и с замыкающим 5 контактом первой контактной группы соответствующего. органа управления по горизонтали, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения потребляемой энергии и повышения надеж-,зо ности, введены дополнительная строка многообмоточных поляризованных реле, количество которых равно количеству реле в строке матрицы, и дополнительные развязывающие диоды на каждое реле матрицы, кроме реле первого столбца, причем первый вывод обмотки отключения каждого реле дополнительной строки через последовательно соединенные размыкающий и подвижный контакты первых контактных групп 40 всех реле соответствующего столбца матрицы соединен с положительной шиной источника питания, первый вывод обмотки включения каждого из этих реле соединен с объединенными 4 замыкающими контактами тех же первых контактных групп реле соответствующих столбцов матрицы, вторые выводы обмоток реле дополнительной строки соединены с объединенными замыкающими о контактами вторых контактных групп органов управления по горизонтали, катод развязывающего диода первой обмотки включения каждого реле одной строки матрицы, кроме последнего,через замыкающий и подвижный контакты второй контактной группы последующего реле этой же строкисоединен со вторыми выводами обмоток реле дополнительной строки, каждые из объединенных вторых выводов первых обмоток включения реле каждого столбца матрицы через размыкающие контакты первой контактной группы соответствующего реле дополнительной строки соединены с положительной шиной источника питанияразь)щкающий контакт органа управления по вертикали соединен с объединенными вторыми выводами обмо-) ток отключения всех столбцов матрицы, замыкающий контакт этого же органа управления соединен с подвижным кон" тактом второй переключающей группы первого реле дополнительной строки, замыкающий контакт второй контактной группы каждого реле дополнительной строки соединен с подвижным контактом одноименной группы последующего реле этой же строки, размыкающий контакт второй контактной группыкаждого реле дополнительной строки соединен с объединенными вторыми выводами вторых обмоток включения реле соответствующего столбца матрицы, катод развязывающего диода второй обмотки включения каждого реле одной)строки матрицы через размыкающий контакт своей третьей контактной группы соединен с катодом аналогичного раэвязывающего диода последующего реле этой строки, анод развязывающего диода обмотки отключения каждого реле матрицы, кроме реле первого столбца, соединен с анодом дополнительного развязывающего диода, катод каждого иэ дополнительных диодов одной строки соединен с замыкающим контактом второй контактной группы предшествующего реле этой же строки, . при этом контакты четвертых контактных групп всех реле матрицы и третьих реле дополнительной строки подключены между положительной шиной источника питания и соответствующими выходными шинами. Источники: инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 470932, кл. Н 04 М 3/28, 1973.2. Авторское .свидетельство СССРР 429531, кл. Н 03 К 17/74,27.12.72, Редактор Л.Пчелинская Техред З.фанта КоРРектоР М.Д филиал ППП фПатентфг. Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 10559/77 Тираж 991 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раущ