Матричный коммутатор Советский патент 1985 года по МПК H03K17/00 

со ел Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано для коммутации электрических цепей, в частности антенно-фидерных трактов. Известен коммутатор, содержащий многообмоточные поляризованные реле с обмотками управления, схемы управления по вертикали и горизонтали и диодную матрицу Cl J. Недостатками известного устройства являются сложность схемы и невысокая надежность, так как сигналы управления, кроме обмоток включения, проникают в обмотки отключения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является матричньй коммутатор, содержащий поляризованные реле, первые выводы обмоток отключения которых соединены с плюсовой шиной источника питания, первые выводы обмоток включения в строке объединены, замыкающие контак ты управления строкой и столбцом, подключенные к минусовой шине источника питания, при этом обмотки включения и отключения образуют совместно с диодами развязки две матрицы 2 Недостатками известного устройства являются сложность.схемы, определяемая наличием двух матриц и дополнительного нейтрального реле с элементом задержки, сложность контактной системы, что снижает надежность, низкое быстродействие, обусловленное необходимостью задержки срабатывания нейтрального реле, а также низкая надежность функционирования. Цель изобретения - увеличение на.дежности и быстродействия, Для достижения поставленной цели в матричный коммутатор, содержащий, поляризованные реле, первые выводы обмоток отключения которых соединены с плюсовой шиной источника питания, первые выводы обмоток включения в строке объединены, замыкающие контакты управления строкой и столбцом, подключенные к минусовой шине источвика питания, введены двухвходовые логические элементы ИЛИ и РАВНОЗНАЧНОСТЬ по числу поляризованных реле и балластные резисторы по числу стро и столбцов, причем вторые выводы обмоток включения поляризованных реле соединены с выходами элементов ИЛИ, вторые выводы обмоток отключения соединены с выходами элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, первые входы элементов ИЛИ и РАВНОЗНАЧНОСТЬ в строке подключены к замыкающему контакту управления строкой и через балластный резистор - к плюсовой шине источника питания, вторые входы элементов ИЛИ и РАВНОЗНАЧНОСТЬ в столбце подключены к замыкающему контакту управления столбцом и через балластный резистор к плюсовой шине источника питания, а объединенные первые выводы обмоток включения поляризованных реле соединены с плюсовой шиной источника питания . На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого коммутатора . ; Коммутатор содержит поляризованные реле 1-6, первые концы обмоток включения и отключения которых подключены к плюсовой шине 7 источника питания, вторые концы обмоток включения соединены с выходами логических элементов ИЖ 8 - 13, а вторые концы обмоток отключения соединены с выходами логических элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 14 - 19. Первые входы элементов ИЛИ и РАВНОЗНАЧНОСТЬ в каждой строке объединены и подключены к замыкающим контактам 20 и 21 управления строками, а также через балластные резисторы 22 и 23 - к плюсовой шине 7. Вторые входы элементов ИЛИ и РАВНОЗНАЧНОСТЬ в каждом столбце объединены и подключены к замьасающим контактам 24, 25 и 26 управления столбцами, а также через балластные резисторы 27, 28 и 29 - к плюсовой шине 7. Все замыкакмцие контакты подключены к минусовой шине 30 источника питания . Коммутатор работает следующим образом. Для включения, например, поляризованного реле 5 замыкают контакты 21 и 25. При этом входы логических элементов ИЛИ 12 и РАВНОЗНАЧНОСТЬ 18 подключаются к минусовой шине, т.е. имеют потенциал логического нуля. На выходе элемента 12 будет О, на выходе элемента 18 - 1. Вследствие этого, по обмотке включения реле 5 протекает ток, обмотка отключения реле 5 обесточена, т.е. оно срабатывает. 3 У остальных логических элементов строки, подключенной к контакту 21, и столбца, подключенного к контакту 25, при этом присутствуют следующие уровни: на первых входах злементов 11, 17, 13, 19 и на вторых входах элементов 9, 15 - логический нуль; на вторых входах элементов 11 17, 13, 19 и на первых входах элемен тов 9, 15 -, логическая единица, поступающая от плюсовой шины 7 через резисторь 27, 29, 22. При этом на выходах элементов 9, 11, 13 будет 1, на выходах элементов 15, 17, 19 - О. Вследствие этого, по обмоткам отключения реле 2, 4, 6 протекает ток обмотки включения этих реле обесточены, т.е. эти реле отключаются. На обоих входах остальных, логических элементов 8, 14, 10, 16 при этом присутствуют логические единицы на их выходах также 1, вследствие ;чего обмотки включения и обмотки отключения реле 1 и 3 обесточены, т,е реле остаются в прежнем состоянии. Таким образом, отказ любого элемента может привести к выходу из строя только одной ячейки коммутации, в то время как в прототипе вькод из строя нейтрального репе 06 или линии задержки приводит к полному выходу из строя коммутатора, т.е. надежность предложенного коммутатора существенно в.ыше, чем у прототипа. Кроме того, коммутатор обладает большим быстродействием, чем прототип, так как задержка между управляю1гоим сигналом и поступлением напряжения на поляризованные реле у предложенного коммутатора определяется бьютродействием логических элементов, т.е. имеет порядок десятков наносекунд, что на несколько порядков меньше, чем время срабатывания используемого в прототипе нейтрального реле с линией задержки. Вместе с тем коммутатор имеет более простую схему по сравнению с прототипом, за счет исключения ряда элементов - развязываюа пс диодов, дополнительного реле, линии задержки. Вве денные логические элементы имеют малые габариты и высокую степень интеграции, в одном корпусе микросхеьол могут размещаться четыре логических элемента и, следовательно, все логические элементы коммутатора могут быть размещены в четырех корпусах микросхем. Упрощается также схема управления, так как отпадает необходимость в сдвоенных контактах управления по строкам и столбцам.

МАТРИЧНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий поляризованные реле, первые выводы обмоток отключения которых соединены с плюсовой шиной источника питания , первые выводы обмоток включения в строке объединены, замыкающие контакты управления строкой и столбцом, подключенные к минусовой шине источника питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и быстродействия, в него введены двухвходовые логические элементы ИЛИ и РАВНОЗНАЧНОСТЬ по числу поляризованных реле и балластные резисторы по числу строк и столбцов, причем вторые выводы обмоток включения поляризованных реле соединены с выходами элементов ИЛИ, вторые выводы обмоток отключения соединены с выходами элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, ; первые входы элементов ИЛИ и РАВНОЗНАЧНОСТЬ в строке подключены, к замыкающему контакту управления строкой и через балластный резистор - к плюсовой шине источника питания, вторые входы элементов ИЛИ и РАВНОЗНАЧНОСТЬ в столбце подключены к замыкающему контакту управления столбцом и через tn балластный резистор - к плюсовой шине источника питания, а объединенные первые вьгаоды обмоток включения поляризованных реле соединены с плюсовой шиной источника питания.