Многоканальный программируемый коммутатор Советский патент 1984 года по МПК H03K17/00 

ю ел сд ел Изобретение относится к автомати ке и измерительной технике и может быть использовано в устройствах адресного или обегающего контроля эле трических аналоговых сигналов, поступающих от датчиков в виде напряжений. Известны многоканальные коммутаторы, содержащие в каждом кангше кл чевой ИДП-тра:нзистор, повторитель напряжения, резисторы, генератор те мозависимого тока, дополнительные резисторы и диоды, количество которых равно количеству каналов коммутации, аноды всех диодов объединены и через дополнительный резистор свя завы с выходом повторителя-напряжения, а катоды дополнительных диодов соединены с затворами НДП-транзисто ров коммутатора С17 . Недостаток такого устройства отсутствие возможности группировани коммутируемых сигналов как по входам так и по выходу. Наиболее близким к предлагаемому является многоканальный коммутатор, содержащий по числу кангшов активны и пассивные ключи, входы которых со единены с соответствующими входными шинами, динги-шческий ЙС-фильтр с управляемыми ключги о1 в его узлах, общие переключатель и программный распределитель, выходы переключател соединены с управляющими входгьми соответствующих активных и пассивных ключей и входом распределителя Г 21. Однако известный коммутатор не позволяет ко № утировать любую группу входных сигналовна любую группу приемников, например индикаторных, что сужает его функциональные возмож ности. Кроме того, устройство облада ет низким быстродействием. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повьше ние быстродействия. Указанная цель достигается тем, что в многоканальный программируемый коммутатор, содержащий в кгигдом кангиле активный и пассивный ключи, входы которых соединены с соответствующими входными шинами, динамический ЙС-фильтр с управляемыми ключами в его узлах, общие переключатель и програ1Ф1ный распределитель, выходы переключателя соединены с управляющими входами соответствующих активных и пассивных ключей и входом распределителя, введены в кгикдый канал фуферный каскад, включенный между собой общей точкой соединения активных И пассивных ключей и входом соответствующего динамического RC-фильтра, аналоговый запоминающий элемент, разрядный и первый выходной ключи, входы которых соединены с выходом динамического ЯС-фильтра, выходы аналогового запоминашщего элемента и разрядного ключа соединены с общей шиной, выходы коммутатора соединены через соответствующие вто рые выходные ключи с общей точкой соединения первых выходных ключей, выходы программного распределителя соединены с соответствующими управляющими входами всех ключей, а выход пе эеключателя соединен с выходом генератора тактовых импульсов. На чертеже представлена схема предлагаемого коммутатора. Многоканальный программируемый коммутатор содержит входные шины 1, подключенные к активным 2 и пассивным ключам 3 управляемым переключателем 4, работающим от генератора 5 тактовых импульсов, к точке 6 соединения выходов активных 2 и пассивных 3 ключей подключены динамические RC-фильтры 7, содержащие буферный каскад 8 на входе, обеспечивающий независимую работу фильтров 7, управляемые ключи 9-12 в узлах, аналоговый запоминающий элемент 13, разрядный 14 и первый выходной 15 ключи динамического фильтра 7. При зтом управляющие входы ключей динамических многозвенных SiC-фильтров 7 подключены к соответствующим выходам программного распределителя 16, а объединенные в точке 17 выходы фильтров 7 через вторые выходные ключи 18 многокансшьного коммутатора, управляемые от соответствующих выходов программного распределителя 16, соединены с выходами 19 многоканального коммутатора. Входные сигналы подключены к входным шинам 1, отображающие и регистрирующие приборы - к выходам 19 коммутатора, выходы переключателя 4 и распределителя 16 - к управляющим входам ключей коммутатора. Устройство работает следующим .образом. Тактовые импульсы от генератора 5 поступают на вход переключателя 4, управляющего работой ключей 2 и 3, которые последовательно передают напряжение источника сигнала с шины 1 в точку 6, При коммутации любого з входных каналов вначгьле замкнуты активный ключ 2 и ключи 9-12 фильтов 7 , работающих независимо друг т друга ввиду наличия буферного аскада 8 на входе каждого из них. роизводится быстрый заряд паразитой емкости точки 6 и конденсаторов ильтров 7 до уровня, приблизительо равного напр жению источника сигала. Длительность процесса заряда пределяется временем задержки, становленной в переключателе 4, или епосредственно активным ключом 2. о окончании активного режима ключ 2 тключается и переключателем 4 вклюается пассивный ключ 3, через который производится дозаряд паразитной емкости точки б и конденсаторов фильтров 7 непосредственно отисточника сигнала до точного значения коммутируемого напряжения. Время работы пассивного ключа 3 определяется задержкой, установленной в переключателе 4. После заряда ключи 512фильтров 7 переключаются в необходимые состояния программным распределителем 16 в соответствии с программой фильтрации в зависимости от требуемой полосы пропускания. Отфильтрованное от помех напряжение источника сигнала запоминается на аналоговом запоминающем элементе 13фильтра 7, после чего производится его последовательная коммутация с выходов фильтров 7 на любой из выходов 19 многоканального коммутатора путем замыкания программньл распределителем 16 соответствующих ключей 15 на выход фильтра 7 в точку 17 и ключей 18 - на соответствующий выход многоканального коммутатора. По окон чании программы коммутации по каждому из фильтров 7 программный распределитель 16 кo влyтиpyeт соответствующий разрядный ключ 14 и ключи 9-12 на разряд паразитной емкости точки 6 конденсаторов соответствующего фильт ра 7 и аналогового запомингиощего эле мента 13. На зтом процесс коммутации напряжения источника сигнала любого из 1 входов на любую группу из m выходов с индивидуальной программной фильтрации напряжения помех по каждому из фильтров считается законченным. Таким образом, введение динамических многозвенных фильтров по числу требуемых полос пропускания и выходных управляемых ключей обеспечивает возможность вывода состояния любого контролируемого .парс1метра на любой из приемников информации, подключенных к любому из выходов, в требуемой области частотного диапазона, т.е. обеспечивает гибкость структуры устройств. Гибкость структуры многокансшьного коммутатора обеспечивает возмож- ность программного группирования информации в различных применениях (например, для формирования потоков одновременного представления оператору инфоЕялации о ходе технологического процесса, одновременного регистрирования) без дополнительных конструктивных доработок. Введение разрядных ключей повышает быстродействие многоканального коммутатора. Время коммутации параметра достигает 1 с, что является недостаточным быстродействием при сборе информации в автоматизированных системах управления быстродействующих технологических процессов (например, производство а1«1миака), где требуемое быстродействие находится в пределах 200-300 мс. Предлагаемый многоканальный коммутатор позволяет группировать (оператору) параметры по входу и выходу ко1влутатора, быстродействие коммутора увеличивается до 70-100 мс.

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРОГРАММИРУЕМЫЙ КОММУТАТОР, содержащий в каждом канале активный и пассивный ключи, входы которых соединены с соответствующими входными шинами, динамический RC-фильтр с управляемыми ключами в его узлах, общие переключатель и программный распределитель, выходы переключателя соединены с управляющими входами соответствующих активных и пассивных ключей и входом распределителя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введены в каждый канал буферный каскад, включенный между общей точкой соединения активных и пассивных ключей и входом соответствующего динамического ис-фильтра, аналоговый запоминающий элемент, разрядный и первый выходной ключи, входы KOTOfftix соединены с выходом динамического RC-фильтра, выходы аналогового запоминающего элемента и разрядного ключа соединены с общей шиной, выходы коммутатора соединены через соответствующие вторые выходные ключи с общей точкой соеди нения первых выходных ключей, выходы g програквлного распределителя соедине- ны с соответствующими управляющими (Л входами всех ключей, а вход переклюс чателя соединен с выходом генератора тактовых импульсов.