Коммутатор Советский патент 1984 года по МПК H03K17/00 

1 Изобретение относится к измерительной и импульсной технике и может быть использовано совместно с электронно-лучевым осциллографом для элек ронной коммутации измеряемых аналоге вых сигналов. Известен коммутатор, содержащий соединенные последовательно счетчик, переключатель, цифроаналоговый Преоб разователь и cyMMiaTop Г1 3. Известен также коммутатор, содержащий соединенные последовательно счетчик, цифроаналоговьй преобразователь и аналоговый сумматор, выход которого является выходом коммутатора, а также первьй мультиплексор с п входами, являющимися входами ком мутатора, генератор импульсов, выход которого соединен со вторым входом второго, мультиплексора, первый вход которого соединен с выходом согласующего блока, вход которого является шиной запуска коммутатора, причем выходы первого и второго мультиплексоров соединены соответственно со вторым входом аналогового сумматора и входом счетчика, выход которого соединен с управляющим входом первого мультиплексора, а также частотный дискриминатор, вход которого соединен с выходом согласую щего блока 12 . Недостатком известных коммутаторов являются ограниченные функционал ные возможности в связи с невозможностью варьирования количества коммутируемых сигналов в пределах от 1 до п и автоматического выбора режима работы в зависимости от количества коммутируемых сигналов и частоты раз вертки осциллографа. Цель изобретения - расширение фун циональных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что в коммутатор, содержащий соединенные последовательно счетчик, цифроаналоговьй преобразователь и аналоговый сумматор, выход которого является выходом коммутатора, а также первый мультиплексор с п входами, являющимися входами коммутатора, гене ратор импульсов, выход которого соединен со вторым входом второго мультиплексора, первый вход которого сое динен с выходом согласующего блока, вход которого является шиной запуска коммутатора, причем выходы первого и. второго мультннлексоров соединены соответственно со вторым входом ана92jioroBoro сумматора и входом счетчика, выход которого соединен с управляющим входом первого мультиплексора, введены переключатель, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и блок сравнения частот, причем счетчик выполнен с переменным коэффициентом пересчета, управляющие входы которого соединены с выходом переключателя и управляющими входами делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с первым входом блока сравнения частот, второй вход которого соединен с первым входом ВТОРОГО мультиплексора, управляющие входы которого соединены с выходом блока сравнения частот. . На чертеже представлена блок-схема предлагаемого коммутатора. Коммутатор содержит первьй мультиплексор 1, п входов которого являются входами 2 устройства, аналоговой сумматор 3, выход которого является вькодом коммутатора, первьй и второй входы соединены с выходами соответственно цифроаналогового преобразователя Д и первого мультиплексора 1, управляющий вход которого соединен со входом цифроаналогового преобразователя 4 и выходом счетчика 5 с переменным коэффициентом пересчета, управляюпре входа которого соединены с управояющими входами делителя 6 частоты с переменным коэффициентом деления и с выходом переключателя 7, генератор 8 импульсов, согласующий блок 9, вход которого является входной вшной 10 коммутатора, блок 11 сравнения частот, первый и второй входы которого соединены соответственнос выходом делителя 6 частоты с переменным коэффициентом деления и с выходом согласующего блока 9, первьм входом второго мулыиплексора 12, выход которого подключен ко входу счетчика Зс переменным коэффициентом пересчета, а второй вход - с выходом генератора 8 импульсов и входом делителя 6 частоты с переменным коэффициентом деления. Выход блока 11 сравнения частот соединен с управляняцим входом второго мультиплексора 12. Коммутатор работает следующим образом. Сигналы, предназначенные для наблюдения на экране осциллографа, подаются на входы 2(1-к) первого мультиплексора 1, сигнал развертки осциллографа подается на входную шину 10, Выходные импульсы формируются согласующим блоком 9 во время обратного хода луча осциллографа. Коммутатор имеет два режим арыбот: поочередный режим выборки коммутируемьк сигналов и прерывистый. При поочередном режиме работы в те чение одного периода развертки осциллографа-к выходу 13 коммутатора подключается один из К входных сигналов, подаваемых на входы 2(1гК). Счетчик 5 с переменным коэффициентом пересчета синхронизируется импульсами с выхода согласующего блока 9, проходящими через второй мультиплексор 12, и после каждого периода развертки осциллографа содержание счетчика изменяется на единицу так, что сигнал на выходе счетчика 5 с переменным коэффициентом пересчета периодически пробегает К значений. Коэффициент пересчета счетчика 5 задается переключателем 7. По сигналу с выхода счетчика 5 первый мультиплексор 1 последовательно подключает К входных сигналов коммутатора, подаваемых на входы. 2(1-К) на пер вьй вход аналогового сумматора 3, а на выходе цифроаналогового преобразователя (ЦДЛ) 4 последовательно формируется соответственно К уровней напряжения. Так как напряжение на выходе ЦАП 4 меняется дискретно в момент обратного хода луча осциллографа и, следовательно, меняется напряжение на выходе 13, соединенном со входом осциллографа, то при отображении каждого входного сигнала электронньй луч смещается по вертикали на определенную величину и обеспечивает К линий развертки на экране осциллографа. При прерывистом режиме выборки коммутация всех К входных сигналов коммутатора осуществляется с частотой генератора 8 импульсов многократно в течение одного периода развертки осциллографа. В этом режиме счетчик 5 синхронизируется импульсами генератора 8 импульсов, проходящими через второй мультиплексор 12. При прерывис том режиме выборки все К линий развертки на экране осциллографа формируется в виде пунктиров за один период развертки луча. Такой режим рабоТЬ1 используется при наблюдении редко повторяющихся сигналов на медленных развертках осциллографа, так , учитывая, что время обратного хода луча много меньше времени развертки, для сохранения визуальной непрерывности линий развертки должно вьтолняться соотнощение где F - частота развертки осциллографа;f - частота генератора 8; d толщина линии луча осциллографаС - длина линии развертки; К- количество коммутируемых сигналов. Для сохранения непрерывности линий и отсутствия мельканий изображения на экране осциллографа ддя любой частоты развертки частота переключения должна удовлетворять условию А-К .Р„,р.|-|- . где А - критическая частота мельканий - минимальная частота мелькания, гарантирующая отсутствие его восприятют; - частота переключения режимов коммутатора; при F . Fjjgp- поочередный режим, при F F„gp- прерывистый режим. { Режим работы коммутатора устанавливается автоматически и зависит от частоты развертки осциллографа и от количества коMhryтируемых сигналов, задаваемого переключателем 7. Переключатель 7 устанавливает коэффициент деления делителя частоты пропорционально количеству коммутируемых сигналов . Блок 11 сравнения частот сравнивает частоту выходных импульсов согласующего блока 9, формируемых в момент обратного хода луча осциллографа, с частотой импульсов на выходе делителя 6 частоты и в зависимости от соотношения этих частот сигнал с выхода блока 11 сравнения частот упратвляет передачей сигнала через второй мультиплексор 12. Технический эффект от использования предложенного коммутатора заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения однозначного соответствия количества линий развертки количеству , коммутируемых сигналов; увеличения частоты коммутации при уменьшении числа ком утируемых каналов.

М .

Щ:

15

КОММУТАТОР,содержащий соединенные последовательно счетчик, цифроаналоговый преобразователь и аналог ов

ri 5 -Ь If