Измерительный коммутатор Советский патент 1983 года по МПК H03K17/04 

Изобретение относится к коммутационной и измерительной технике и предназначено для коммутации цепей измерения и контроля электрических параметров интегральных микросхем.

Известен измерительный коммутатор, содержащий блоки управления, сравнения, измерений и уставок, а также регистр, распределитель и элементы И и ИЛИ С1 Недостаток известного устройства - низкое быстродействие, обусловленное раздельными по времени коммутацией цепей измерения и цепе .контроля, а также последовательным подключением ком1 1утируемых элёментов. .

Наиболее близким к предлагаемом является измерительный коммутатор, содержащий блок управления, вход которого соединен с шиной запуска, первая группа выходов - с управляющими входами- блока сравнения, а первый выход подключен к управлящему входу блока измерений, информационный вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к первому информационному входу блока сравнения, второй информационный вход которого соединен с входом блока уставок, а выход подключен к первым входам элементов И группы и первому входу основного элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму Выходу блока управления, а выход - к входу основного распределителя, каждый из выходов которого соединен с вторым входом одноименного элемента И группы, выход каждого из которых подключен к входу соответствующего разряда регистра, выходы которого соединены с входами основного элемента И, выход которого соединен с первой выходной шиной, а дополнительный вход подключен к третьему выходу блока управления 2.

Недостаток известного устройства - низкое быстродействие, обусловленное большим количеством последовательно включенных блоков и элементов передачи информационных и управляющих сигналов.

Цель изобретения - повышение быстродействия измерительного коммутатора.

Указанная.цель достигается тем, что в измерительный коммутато содержащий блок управления, вход которого соединен с шиной запуска, первая группа аыходов - с у.правляющими входалш .блока сравнения, а первый выход подключен к управляющему входу блока измерений, информационный вход которого соеди-. нен с -входной шиной, а выход подключен к первому информационному

входу блока сравнения, второй информационный вход которого соединен с выходом блока уставок, а выход подключен к первым входам элементов И группы и первому входу основного элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу блока управления, а выход. - к входу основного распределителя, каьхдый из выходов которого соединен с вторым входом одноименного элемента и группы/ выход каждого из которых подключен к входу соответствующего разряда регистра, выходы которого соединены с входами основного элемента-И, выход которого соединён с первой выходной шиной, а дополнительный вход подключен к третьему выходу блока управления, . введены линейный коммутатор, формирователь, два модулятора, генераторы тактовых и прямо угольных имдVльcoв, генераторы высокой и низкой частоты, генератор пилообразного напряжения, генератор рабочей частоты, дополнительные элементы и и ИЛИ и четырехр зрядный распределиФель, вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выходы - с управляющими входами линейного коммутатора, информационные входы которого подключены к выходам генератора тактовых импульсов, генератора прямоугольных иМпульсов и формирователя,

выход -соединен с

первым входом дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к второй выходной шине, а второй и третий входы соединены со- ответственно с выходами первого и второго дополнительных элементов И, первые входы которых подключены соответственно к пятому и шестому выходам блока управления, при этом второй вход первого дополнительного элемента и соединен с выходом первого модулятора, первый вход которого подключен к выходу генератора рабочей частоты, а второй вход - к выходу генератора низкий частоты и первому входу формирователя, при этом выход второго модулятора соединен с вторым входом второго дополнительного элемента И, первый вход втрого модулятора подключен к выходу генератора высокой частоты, второй вход - к выходу первого модулятора, а второй вход формирователя соединен с выходом генератора пилообразнЬго напряжения.

На чертеже представлена блок-схема измерительно коммутатора.

Предлагаемый коммутатор содержит блок 1 управления, вход которого соединен с шиной 2 запуска, первая группа выходов - с управляющими входами блока 3 сравнения, а первый выход подключен к управляющему вход блока 4 измерений, информационный вход которого соединен с входной шиной 5, а выход подключен к первом информационному входу блока 3 сравт нения, второй информационный вход которого сое,динен с выходом блока б устс(вок, а выход подключен к перг вым входам элементов И 7 группы и первому входу элемента ИЛИ 8, второ вход которого подключен к второму выходу блока 1 управления, а выход к входу распределителя 9, каждый из выходов которого соединен с вторым входом одноименного элемента И 7 груп пы, выход каждого из которых подключен к входу соответствующего раз ряда регистра 10, выходы которого соединены с входами элемента И 11, выход которого соединен с выходной шиной 12, а .дополнительный вход под ключен к третьему выходу блока 1, управления, распределитель 1 з, вход которого соединен с четвертым выходом блока 1 управления, а выходы с управляющими входами линейного коммутатора 14, информационные вход которого подключены к выходам генератора 15 тактовых импульсов, генератора 16 прямоугольных и лпульсов и формирователя 17, а выход соединен первым входом элемента ИЛИ 18, выхо которого подключен к вьоходной шине 19, а второй и третий входы соеди .нены соответственно с выходами элементов и 20 и 21 , первые входы кото рых подключены соответственно к пя тому и шестому выходам блока 1 управления, второй вход элемента И 20 соединен с выходом модулятора 22, п вый вход которого подключен к выход генератора 23 рабочей частоты, а вт рой вход - к выходу генератора :24 низкой частоты и первому входу формирователя 17, выход модулятора 25 соединен с вторым входом элемента И 21, первый вход модулятора 25 подключен к выходу генератора 26 :высокой частоты, второй вход - к выходу модулятора 22,: а второй вход формирователя 17 - к выходу генератора 27 пилообразного напряжения. Функционирование предлагаемого измерительного коммутатора осуществляется следующим образом. В исходном состоянии распределитель 9 и регистр 10 устанавливаются в нулевое положение, при котором на их выходах имеются вые логические уровни, а распределитель 13 устанавливается в первое положение и блокирует линей ный коммутатор 14. При помощи сигнала по шине 2 осуществляется запуск блока 1 управления, который через элемент И 20 подключает выход модулятора 22 к входу элемента ИЛИ 18. При этом запускаются генераторы 23 и 24 низкой и рабочей частоты, в результате чего модулятор 22 вырабатывает модулированный сигнал низкой частоты, который используется при измерении коэффициента усиления модулированного входного сигнала объекта. После измерения коэффициента усиления модулированного входного сигнала объект вырабатывает сигналы, поступающие в блок 4 измерений по входной шине 5. При этом блок 4 измерений по сигналу разрешения с выхода блока 1 управления вырабатывает двоично-десятичт ный эквивалент входного сигнала, который подается на один из информационных входов блока 3 сравнения, на другой информационный вход которого подается соответствующая уставка из блока уставок также в двоичнодесятичном коде. После этого с выхода блока 1 управления через элемент ИЛИ 8 первый разряд распределителя 9 устанавливается в единичное состояние, вследствие чего осуществляется разблокировка первого элемента И 7 группы и результат сравнения коэффициента усиления модулированного входного сигнала объекта с уставкой по сигналу разрешения с блока 1 управления заносится в первый разряд регистра 10. После этого сигнал с выхода блока 3 сравнения сдвигают единицу во второй разряд распределителя 9. Блок 1 управления блокирует элемент.И 20 и через элемент И 21 подключает выход модулятора 25 к входу элемента ИЛИ 18, При этом запускаются генераторы 23, 24 и 26 рабочей низкой и высокой частот, в результате .чего на вьлходе модулятора 25 формируется высокочастотный сигнгш, модулированный напряжением с выхода модулятора 22. Указанный сигнал через выходную шину 19 подается на объект и используется при измерении коэффициента ослабления модулированного -входного сигнала объекта. Пос|Ле измерения коэффициента ослабления модулированного рходного сигнала объект вырабатывает сигналы, поступающие в блок 4 измерений по входной шине 5. Результат сравнения .коэффициентаослабления модулированного входного сигнала объекта с уставкой заносится во второй разрад регистра 10, а распределитель 9 Переводится в третье состояние. Бло-i ком 1 управления блокируются элементы И 20 и 21 и распределитель 13 переводится-ВО второе положениеi При этом запускаются генератор 24 низкой частоты и генератор 27 пилообразного напряжения, вследствие чего на выходе формирователя 17 образуется напряжение нарастающей синусоиды, которое через линейный коммутатор 14 и .элемент ИЛИ 18 подается на объект и используется для измерения напряжения срабатывания пороговых каскадов объекта. Результат измерения напряжения срабатывания пороговых каскадов объекта сравнивается с уставкой и значение сравнения заносится в третий разряд регистра 10, а распределитель 9 переводится в четвертое положение. Блок 1 управления переводит распределитель 13 в третье положение, запускается генератор 15 тактовых импульсов, выходные импульсы которого через линейный коммутатбр 14 и элемент ИЛИ 18 Подаются на обьект для измерения тока потребления. Результат сравнения значения измерения тока потребления с соответствующей уставкой заносится в четвертый разряд регистра 10 при этом распределитель 9 переводится в пятое положение. В четвертом положении распределителя 13 к объекту аналогично подключается генератор 16 прямоугольных импульсов, чем обеспе чивается измерение амплитуды выходного сигнала объекта. Результат

сравнения значения измерения амплитуды выходного сигнала объекта с соответствующей уставкой заносится в пятый разряд регистра 10. Сигналом с выхода блока 1 управления

разблокируется элемент И 11. В случае, если коммутация цепей измерения и контроля объекта осуществлена правильно и параметры объекта лежат в допустимом диапазоне, на

выходной шине 12 вырабатываетс:ч единичный логический уровень.

Таким образом, за счет введения линейного коммутатора, формирователя, модулятора, генераторов тактовых и прямоугольных импульсов, генератора высокой и низкой частоты генераторов пилообразнрго-: напряжения и рабочей частоты, дополнительных элементов И и ИЛИ и распределителя в-предлагаемом коммутаторе по сравнению с; прототипом дос игается повышение быстродействия за счет уменьшения количества последовательно включенных блоков передачи информационных и управляюв{их сигналов.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОММУТАТОР, , содержащий блок управления, вход которого соединен с шиной запуска, первая группа выходов - с управляющими входами блока сравнения, а первый выход подключен к управляюще-. му входу блока измерений,информационнЕдй вход которого соединен с входной ыиной., а выход подключен к первому информационному входу блока сравнения, второй информационный вход которого соединен с выходом блока уставок, а выход подключен к первым входам элементов и группы и пер вому входу основного элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу блока управления, а выход - к входу основного распреде:лителя, каждый из выходов котороt го соединен с вторым входом одноriMiBHHoro элемента И группы, выход каждого из которых подключен к входу соответствующего разряда регистра, выходы которого соединены с входами основного элемента И, выход которого соединен с первой выходной шиной, а дополнительный вход подключен к трет&ему, выходу блока управления, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены линейный коммутатор, формирователь, два модулятора, генераторы тактовых и прямоугольных импульсов, генераторы высокой и низкой частоты, генератор пилообразного напряжения, генератор рабочей частоты, дополнительные элементы И и ИЛИ и четырех разрядный распределитель, вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выходы - с управляющими входами линейного KUMMJ- татора, информационные входы которого подключены к выходам генерато(Л ра тактовых импульсов, генератора прямоугольных импульсов и формирователя; а выхЬд соединен с первым входом дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к второй выходной шине, а второй и третий входы соединены соответственно с выхбдами первого и второго дополнительных элементов и, первые входы которых подключены соответственно к пятому и шестому выходам блока управDO ления, при этом второй вход первого дополнительного элемента И соеди:п .нен с выходом первого модулятора, первый вход которого подключен к выходу генератора рабочей частоты, д UD второй вход - к выходу генератора эо низкой частоты и первому входу формирователя, при этом выход второго модулятора соединен с вторым входом второго дополнительного элемента И, первый вход второго модулятора подключен к ВЫХ9ДУ генератора высокой частоты, второй вход - к выходу первого модулятора, а второй вход формирователя соединен с выходом, генератора пилообразного .напряжения.