Электронный коммутатор переменных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H03K17/687 

Изобретение относится к импульсн технике, а именно к электронной коммутационной технике, и может быть использовано в электронных системах контроля и измерения.

Цель изобретения - повьшение точности коммутации за счет уменьшения искажений, вызьшаемых переходными процессами, путем осуществления переключений коммутатора только в моменты отсутствия коммутируемого сигнала на входе устройства.

На чертеже показана функциональная схема электронного коммутатора переменных сигналов.

Коммутатор содердит полевой транзистор 1, повторитель 2 напряжения, ключ 3 управления полевым транзистором с управляющим входом, формирователь 4 прямоугольных импуль-сов, блок 5 синхроимпульсов и синхронизируемый генератор 6. Сток полевого транзистора 1 объединен с входом формирователя прямоугольных импульсов и подключен к входу 7 коммутатора, выход 8 которого подключен к объединенным выходу повторителя 2 напряжения и входу ключа 3 управления полевым транзистором. Исток и затвор полевого транзистора 1 соединены соответственно с входом повторителя 2 напряжения и с выходом ключа 3 управле ,ния полевым транзистором. Управляющи вход 9 ключа 3 управления полевым транзистором подключен к выходу синхронизируемого генератора 6, установочный вход которого подключен к шине 0 сброса. Формирователь прямоугольных импульсов 4, блок 5 вырабатывания синхроимпульсов и синхронизируемый генератор 6 соединены последовательно.

Формирователь прямоугольньк импульсов 4 соедржит последовательно со входом на выход соединенные неинвертирующий усилитель напряжения и триггер Шмидта 12. Блок синхроимпульсов 5 содержит входной змиттер- ный повторитель 13, первую 14 и вторую 15 дифференцирующие цепи с соответствующими диодными ограничителями 16 и 17 импульсов, первый 18 и второй 19 выходные эмиттерные повторители и дифференциальный усилитель 20, неинвертирующий вход которого подключен к выходу первого выходного эмиттерного повторителя 18, а инвертирующий вход - к выходу

5

0

5

второго выходного эмиттерного повторителя 19, выход которого является выходом блока синхроимпульсов 5, подключенных к входу синхронизируемого генератора 6, Вход блока синхроимпульсов подключен к выходу триггера ШмиДта, являющегося выходом формирователя прямоугольных импульсов,

: К выходу входного эмиттерного повторителя 13 подключены параллельно соответствующие входы первой и второй дифференцирующих цепей 14 и 15, выходы которых через параллельные диодные ограничители 16 и 17 подключены к входам первого 18 и второго 19 эмиттерного повторителя соответственно. Синхронизируемый генератор выполнен, например, в виде транзистороного мультивибратора, синхронизируемого по базовым цепям с помощью-входного сигнала с выхода узла вырабатывания синхроимпульсов и установочного входа, подключенного к шине 10 сброса.

Коммутатор функционирует следующим образом,

В исходном состоянии полевой транзистор 1 заперт сигналом с выхода транзисторного ключа 3 уп- рАвления, который в свою очередь закрыт, поскольку синхронизируемый импульсный генератор 6 дезактивирован отсутствием сигнала на установочном входе, подключенном к шине 10 сброса.

Коммутируемый сигнал с входа 7 коммутатора подается на вход неинвертируемого усилителя 11 .напряжения и усиливается для обеспечения необходимой точности определения перехода сигнала через нулевой уровень и подается на вход триггера Шмидта, который переключается при каж,цом 5 переходе входного коммутируемого сигнала через нулевой уровень. Триггер Шмидта 12 формирует выходные импульсы формирователя 4 прямоугольных импульсов, поступающие на вход блока 5 синхроимпульсов, который обладает синхронизацией по любому переходу коммутируемого напряжения через нулевой уровень.

Прямоугольные импульсы с выхода 5 триггера Шмидта через входной эмит- терный повторитель 13 подаются на входы первой и второй дифференцирующих цепочек 14 и 15. С выхода первой

0

5

0

0

дифференцирующей цепи 14 импульсы подаются на диодный ограничитель отрицательных импульсов 16, который срезает отрицательную часть импульсов. Положительные импульсы через первый выходной змиттерный повторитель 18 подаются на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 20. С выхода второй дифференцирующей цепи :15 импульсы подаются на диодньй ограничттель положительных импульсов 17, который срезает положительную часть импульсов и отрицательные импульсы через второй выходной эмиттер- ный повторитель 19 подаются на ин- вертирунмций вход дифференциального усилителя 20, на выходе которого получают последовательность коротких положительных синхроимпульсов, которые по временному расположению соот- ветствуют моментам фронтов входных прямоугольных импульсов триггера ОЫидта. Положительные импульсы с выхода дифференциального усилителя 20 подаются на вход синхронизируемого генератора 6, собственная частота генерации которого значительно меньше минимальной частоты коммутируемого сигнала. Подачей на установочный вход, подключенный к шине 10 сбро- са, запирающего сигнала синхронизируемый генератор 6 активируется и появление на его входе синхроимпульса от блока 5 синхроимпульсов вьздает запирающее напряжение на управляющий вход 9 ключа 3 управления полевым транзистором и дезактивируется.

Транзисторный ключ управления полевым транзистором 3, запираясь, запирает полевой транзистор 1 в момент, когда коммутируемый сигнал на входе коммутатора еще очень мал. Подачей на установочный вход, подключенный к шине 10, отпирающего сигнала синхронизируемый генератор 6 снова активируется и при появлении запускающего импульса от блока 5 синхроимпульсов выдает отпирающее напряжение на управляющий вход ключа 3 управления полевым транзистором, опять дезактивируется. Ключ управления полевым транзистором, отпираясь, открьтает полевой транзистор 1 и коммутируемый сигнал с входа 7 коммутатора через повторитель 2 напряжения проходит на вькод 8 устройства.

Время переключения коммутатора составляет величину менее I мкс,. что обеспечивает высокую точность коммутации входных сигналов в диапазоне звуковых частот.

Рудактор-Н, Гунько

Составитель В, Лементуев,

Техред Ж.Кастелевич Корректор А.Тяско

Заказ 786/61 Тираж 813 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПГШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4