Коммутирующее устройство Советский патент 1983 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к импульсн технике, в частности к коммутирующи устройствам, и может быть использовано в осциялографических и других устройствах. Известны коммутирующие устройств содержащие коммутирующие элементы н МОП-транзисторах, биполярные транзисторы, резисторы, генераторы тока устройство управления Qj . Однако такие коммутируьэщие устройства позволяют организовать одну регулировку и компенсацию только по быстродействию каналов, а также име ют малые функциональные возможности Известно коммутирующее устройств содержащее, три транзисторных ключа, входные, выходную и общую шины, оди делитель напряжения, состоящий из постоянных резисторов - первого и второго, два делителя напряжения, состоящих соответственно из перемен ного и постоянного резисторов - пер вого переменного; и третьего постоян ного, второго переменного и пятого постоянного, два резистора - четвер тый и шестой, четыре повторителя на пряжеиия, три диода, два.из которых соответственно одним из электродов подсоединены к выходам повторителей напряжения непосредственно, а один - через третий резистор, второй электрод одного из диодов подключен к входу четвертого повторителя напряжения и через второй резистор соединен с коллектором второго транзисторного ключа, базы транзисторных ключей подключены к устройству управления L2j . Однако такое устройство характеризуется малыми функциональными возможностями, невозможностью одним органом управления усиления) изменять и сигиал и маркеры на нем, т.е. сохранять коэффициент пропорцион.альности, а также сложностью коммутаторов. Пель изобретения - расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в коммутирующее устройство, содержащее три транзисторных ключа, входные, выходную и общую шины, один делитель напряжения, состоящий из постоянных резисторов - первого и второго, два делителя напряжения, состоящих соответственно из переменного и постоянного резисторов - перU1Boio перемгиного и третьего постоянного, второго переменного и пятого постоянного, два резистора четпертый и тестом, четыре гюиторителя напряхення, три диода, два из. которых соответственно одним из электродов подсоединены к выходам повторителей напряжения непосредственно, а один - через третий резистор, второй электрод одного из диодов подключен к входу четвертого повторителя напряжения и через второй резистор соединен с коллектором второго транзисторного ключа, базы транзисторных ключей подключены к устройству управления , введены два дополнительных диода, причем второй из них включен между выходом четвертого повторителя напряжения и вторым диодом, точка соединения которых через четвертый резистор соединена с обшей шиной, а через второй переменный резистор и пятый резистор - с обшей шиной, точка соединения последних резисторов соединена с коллектором третьего транзисторного ключа и через первый дополнительный диод - с выходной шиной устройства/и через первый диод соединена с первым переменным резистором и коллектором первого транзисторного ключа, выходная ншна устройства через шестой резистор и эмиттеры первого и третьего транзисторных ключей подключена к минусу источника питания транзисторных ключей, к которому подсоединена через первый резистор точка соединения Tpetbero диода и входа четвертого повторителя напряжения, эмиттер .второго транзисторного ключа подг соединен к плюсу источника питания транзисторных ключей. На чертеже представлена схема коммутирующего устройства. Устройство содержит повторители .1-4 напряжения,диоды 5-7, первый и второй дополнительные диоды 8 и 9, транзисторные ключи 10-12, постоянные резисторы 13-18, переменные резисторы 19 и 20, устройство 21 управления, общую шину 22, входные шины 23-25, выходную шину 26. Входная шина 23 устройства через последовательно соединенные повторитель 3 напряжения, диод 7 повторитель 4 напряжения , диод 9,резистор 20 и диод 8 соединена с выходной шиной 26 устройства. Точка соединения диода 7 и входа повторителя 4 наряжения через резис3Штор 13 соединена с минусом источника питания и через резистор 14 и последовательно соединенные коллекторэмиттер транзисторного ключа 10 - с голосом источника питания. Входная шина 24 устройства через последовательно соединенные повторитель 2 напряжения и диод 6 соединена с точкой соединения диода 9, переменного рези тора 20 и одного конца резистора 16, другой конец которого соединен с общей шиной 22,Точка соединения резис тора 20 и диода 8 через резистор 17 соединена с общей шиной 22, а через, коллекТор-эмиттер транзисторного KJWMa 12 - с в нycoм источника питания. Входная шина 25 устройства через последовательно соединенные повторитель. 1 напряжения, резистор 15 и диод 5 соединена с выходной шиной 26 устройства,соединенной через резисто 18 с минусом источника питания. Точка соединения резистора 15 с диодом 5 через переменный резистор 19 соетдинёна с общей шиной 22, а через коллектор-эмиттер транзисторного клю ча 11 - с минусом источника питания. Базы транзисторных ключей 10-12 соединены с устройством 21 управления. Коммутирующее устройство работает следукичим образом. На входные шииы 23-25 устройства поступают сигналы, например, соответственно на входною шину 23 - коммутируемый сигнал, на входную шииу 2Д - маркеры, обозначающие место изт мерения на исследуемом сигнале, на входную шину 25 - сигналы формирователя цифр о значении измеряемой величины. На выходной шине 26 коммутирующего устройства указанные сиг налы появляются последовательно во времейи. Рассмотрим прохождение каждого из сигналов, подаваемых на вход ные шины устройства. В исходном состоянии транзисторный ключ 10 закрыт, минус источника, питания через резистор 13 и повторитель 4 напряжения 4 подается к ано ду диода 9 и запирает его. Сигнал от входной шины 23 не проходит на выходную шину 26 устройства. С входной щины 24 подается как минус, так и плюс сигнала через повторитель 2 напряжения к аноду диода 6, который также закрывается и открывается. Для того, чтобы сигнал не проходил на вы ходную тину 26 устройства,, необходимо, чтобы транзисторный ключ 12 бып 144 открыт, в этом случае к аноду диода 8 прикладывается минус напряжения источника питания и диод 8 находится в закрытом состоянии. Сигнал входной шины 24 на выходную шину устройства 26 не проходит. Также, если транзисторный ключ 1I открыт, то к аноду диода 5 прикладьтается минус напряжения, диод 5 закрывается, и сигнал с его входной щины не проходит к выходу. Рассмотрим прохождение сигнала с входной шины 23 на выходную шину 26 устройства. Транзисторные ключи 10 и 1I открываются, а транзисторный ключ 12 закрьтается соответствующим сигналом, поступающим от устройства 21 управления, при этом даюды 7-9 открываются и сигнал с входной щины 23 проходит на выходную шину 26 устройства. При открывании транзисторного ключа 10 диод 9 открывается и в точке соединения диода 9, резистора 16 и переменного резистора 20 устанавливается напряжение, близкое к нулевому значению, при этом диод 6 остается в закрытом состоянии, так как со стороны анода в зто время поступает отрицательное напряжение. Одновременно с открыванием транзисторного ключа 10 закрывается транзисторный ключ 12 и в точке соединения резистора 17, переменного резистора 20, диода 8 и коллектора транзисторного ключа 12 также.устайавливается напряжение, близкое к нулевому значению. Изменением сопротивления переменного резистора 20 можно изменять коэффициент деления сигнала, т.е. регулировать коэффициент усиления по тракту. Рассмотрим прохождение сигнала с входной шины 24 на выходную пшну 26 устройства. Для этого транзисторный ключ 10 сигналом от устройства 21 управления закрьшается,. при этом диод 9 также закрывается, так как на его анод поступает минус источника питания, С входной шины 23 сиг-нал не проходит на выходную гоину 26 устройства. В;.этот момент открывается диод бис входной шины 24 сигнал поступает в тракт прохождения сигнала. Потенциал в точке соединения диодов 9 и 6, резистора 16 и переменного резистора 20 остается при этом близким к нулю. При этом переменный резистор 20 позволяет производить 5 изменение коэффициента деления сигнала в том же масштабе , что и при прохождении сигнала с входной шины 23. Остается рассмотреть прохождени сигнала с входной шины 25 на выходкую шину устройства. Устройством 21 управления транзисторный ключ 10 ос тавляется в закрытом состоянии, тра зисторный ключ 12 открывается, а ключ J1 закрьшается, диод 8 запирается, а диод 5 открьгоается. С входных шин 23 и 24 сигналы не поступают, с шины 25 сигнал проходит на выходную шину 26 устройства. Особенностью устройства является возможность регулирования двух вза1А«имозависимых сигналов, проходящих по двум независимым каналам без изменения параметров и исключения влияния каналов друг на друга. Это достигается благодаря предлагаемому построению устройства, где, независимо от подключения каналов и изменения сопротивления переменного резистора, остаются одинаковыми потенциалы до и после резистора, что позволяет регулировать коэффициент деления без изменения параметров цепей. Таким образом, предлагаемое устройство является более функционально широким и простым по сравнению с известным: количество элементов сокращено на шесть.

К01Ф1УТИРУЮ1ЦЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее три транзисторных ключа, входные, вькодную и общую шину, один делитель напряжения, состоящий из постоянных резисторов - первого и второго, два делителя напряжения, состоящих соответственно из переменного и постоянного резисторов - первого переменного и третьего постоянного, второго переменного и пятого постоянного, два резистора - четвертый и тестой, четыре повторителя напряжения, три диода, два из которых соответственно одним из электродов подсоединены к выходам повторителей напряжения непосредственно, а один через третий резистор, второй злектрод одного из диодов подключен к входу четвертого повторителя напряжения и через второй резистор соединен с коллектором второго транзисторного ключа, базы транзисторных ключей подключены к устройству управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функционапьных возможностей, в него введены два дополнительных диода, причем второй из них включен метзду выходом четвертого повторителя напряжения и вторым диодом, точка соединения которых через четвертый резнстор Соединена с общей втной, а через второй переменный резистор и пятый резистор - с общей ртной, точка соединения последних7 резисторов соединена с коллектором третьего транзисторного ключа и через .первый допол нительньй диод - с выходной шиной Чустройства и через первый днод соеди нена с первым переменным резистором и коллектором первого транзисторного ключа, выходная шина устройства через шестой резнстор и змиттеры первого и третьего транзисторных ключей подключена к минусу источника питания транзисторных ключей, к котосл рому подсоединена через первый резнстор точка соедннения третьего sl диода и входа четвертого повторителя напряжения, эмиттер второго транзис4 торного ключа подсоединен к плюсу источника питания транзисторных ключей .

5