Многоканальный коммутатор Советский патент 1986 года по МПК H03K17/693 

11

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в системах автоматики, контроля и измерений.

Целью изобретения является повы- шение надежности коммутатора за счет блокирования каналов передачи при коротком замыкании выходной шины коммутатора путем введения в коммутатор дополнительного канала калибров- ки и вентилей разрешения передачи на входе каждого канала.

На чертеже показана принципиальная схема многоканального коммутатора,

Устройство содержит в каждом канале .1 передачи первый 2, второй 3, третий 4, четвертый 5 и пятый 6 инверторы, первый 7 и второй 8 ключи, входную 9 и управляющую 10 шины,эле- мент И 11, выходную шину 12, шину 13 питания, общую шину 14, управляющую 15 и тактовую 16 шины калибровочного канала 17, которьй состоит из инвертора 18, первого 19, второ- го 20 и третьего 21 элементов И,счетного триггера 22, первого 23 и второго 24 D-триггеров и дополнительного ключа 25.

tr -

Каждый ключ состоит из пары

МДП-транзисторов р- и п-типов с индуцированным каналом, соединенных параллельно, причем объединенные стоки подключены к выходной шине 12 коммут

тора,подложка МДП-транзисторов р-типа подключена к шине 13 питания, а подложка МДП-транзисторов п-типа - к общей шине 14, Объединенные истоки пары МДП-транзисторов ключей каж,цого канала подключены к входной шине 9 соответствующего канала 1 передачи, а объединенные истоки пары МДП-транзисторов ключа калибровочного канала подключены к прямому выходу счетного триггера 22. Второй, третий, четвер- тый, пятый и первый инверторы канало передачи включены соответственно последовательно с выхода на вход, причем затворы ВДП-транзисторов п- и р-типов первого ключа подключень: со ответственно к входу и выходу первог инвертора, а второго ключа- соответственно к входу и выходу второго инвертора соответствующего канала передачи. Затвор МДП-транзистора р-тип ключа 25, калибровочного канала 17 подключен к выходу инвертора 18 калибровочного канала, а затвор МДП242

транзистора п-типа того же ключа - к входу того же инвертора.

Входы вторых инверторов 3 каждого канала подключены к выходу элемента И 11 того же канала. Первый вход элементов И каждого канала коммутатора подключен к входной шине собтветст- вующего канала, а вторые входы объединены и подключены к выходу третьего элемента И калибровочного канала. Вход счетного триггера соединен с певыми входами первого 19 и второго 20 элементов И калибровочного канала и подключен к тактовой шине коммутатора, вторые входы первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с тактовыми входами первого 23 и второго 24 D-триггеров, подключены соответственно к прямому и инверсному выходам счетного триггера 22. Информационные входы D-триггеров объединены и подключены к выходной шине 12 коммутатора. Прямой выход первого 23 и инверсный выход второго 24 D-триггеров подключены к входам третьего элемента И 21 калибровочного канала коммутатора.

Устройство функционирует следующим образом.

В исходном состоянии производится калибровка коммутатора, т.е. диагностика состояния выходной шины 12 коммутатора. На тактовую шину 16 подается серия импульсов, а на управляющую шину 15 - сигнал разрешения, который открывает оба ВДП-транзис- тора дополнительного ключа 25, Калибровочные импульсы с прямого выхода счетного триггера 22 через дополнительный ключ 25 подаются на выходную шину 12 коммутатора.

, В случае, если выходная шина 12 находится в раб.очем состоянии, калибровочные импульсы счетного триггера поступают на D-входы обоих D-триггеров. Первый 19 и второй 20 элементы И формируют сигналы синхронизации D-триггеров 23 и 24. На первом такте синхроимпульса в первьй D-триггер 23 записьшается или подтверждается логическая 1, на втором такте во второй D-триггер записьшается или подтверждается логический О. На выходе третьего элемента И 21 формируется высокий уровень сигнала, который поступает на входа элементов И 11 каждого каналя коммутатора, разрешая прохождение сигнала управ-

3

ления с шины 10. Коммутатор при этом готов к работе.

При выборе соответствующего канала передачи на управляющую шину 10 данного канала подается сигнал разрешения, а на входной шине 9 уже присутствует аналоговый сигнал, который необходимо передать на выходную шину 12 коммутатора во время действия сигнала разрешения передачи данного канала. Сигнал управления, проходя через элемент И 11, поступает на затвор МДП-транзистора п-ти- па второго К-МДП-ключа 8 и открывает его. Этот же сигнал инвертируется инвертором 3 и поступает на затвор МДП-транзистора р-типа ключа 8 и также открьшает его. Аналогичным образом си-гнал управления, проходя через последовательно включенные инверторы 4, 5, 6и2, открывает первый ключ 7. Аналоговый сигнал с входной шины 9 через параллельно включенные ключи 1 и 8 ггередается на выходную шину 12 коммутатора.

Другие каналы передачи коммутатора работают подобньм образом.

Если в процессе калибровки коммутатора на его выходной шине 12 обнаруживается неисправность, калибровоч ньй канал М на. выходе элемента И 21 вырабатьгоает нулевой сигнал, который закрывает элементы И 11 каждого канала 1 передачи и, таким образом, ключи 7 и 8 в каждом канале закрыты и аналоговые сигналы не передаются на выход коммутатора.

При замыкании выходной шины 12 коммутатора на общую шину 14 на D-входы обоих D-триггеров подается нулевой сигнал. На первом такте синхроимпульса в первьш D-триггер 23 запишется О и сразу же на выходе элемента И 21 образуется нулевой сигнал запрещающий включение каналов передачи.

I При замыкании выходной шины 12 на шину 13 питания на D-входы обоих триггеров подается единичньш сигнал. На втором такте синхроимпульса во второй D-триггер 24 запишется 1 и на выходе элемента И 21 также появится нулевой сигнал, запрещающий включение каналов коммутатора.

При нормальном функционировании выходной шины коммутатора в процессе калибровки серия тактовых импульсов на шине 16 прерывается. Сигнал управления калибровочным каналом снимает20124 4 ,

ся и D-триггеры 23 и 24 сохраняют состояние, соответствующее разрешению коммутации каналов передачи.

Таким образом, периодическое с включение канала калибровки позволяет обнаружить неисправность выходной шины коммутатора и предотвратить прием ложного сигнала с выхода коммутатора, т.е. повысить надежность работы ком- 10 мутатора.

Формула изобретения

Многоканальный коммутатор, содержащий в каждом канале первый, второй, третий,четвертый и пятьй инверторы, входную и управляющие шины, первый и второй ключи, каждый из которых состоит из МДП-транзистора р-типа и МДП-транзистора п-типа, истоки которых объединены и подключены к входной шине соответствуклдего канала, а стоки объединены и подключены к выходной шине коммутатора, подложки МДП-транзисторов п ключей подключены соответственно к шине питания и к общей шине, второй, третий, четвертый, пятый и первый инверторы включены соответственно последовательно с выхода на вход, затворы МДП-транзисторов п- и р-типа первого ключа подключены соответственно к входу и выходу первого инвертора, а второго ключа - соответственно к входу и выходу второго инвертора, отличающий- с я тем, что, с целью повьш1ения надежности, в каждый канал коммутатора введен элемент И и общий калибровочный канал, содержащий инвертор, первый, второй и третий элементы И,счетный триггер, управляющую и тактовую шины, первый и второй О-триггеры, дополнительный ключ, состоящий из МДП-транзистора р-типа и ВДП-транзис- тора п-типа, объединенные истоки которых подключены к прямому выходу счетного триггера, а объединенные стоки - к выходной шине многоканального коммутатора, подложки МДП-транзисторов р- и п-типа подключены соответственно к шине питания и к общей шине многоканального коммутатора, затворы МДП-транзисторов п- и р-типа подключены соответственно к входу и выходу инвертора калибровочного канала, вход которого подключен к управляющей шине калибровочного канала, вход счетного триггера соединен с первыми входами первого и второго

элементов И калибровочного канала и подключен к тактовой шине многоканального коммутатора, вторые входы первого и второго элементов И калибровочного канала, выходы которых соединены соответственно с тактовыми входами первого и второго D-триггеров, подключены соответственно к прямому и инверсному выхода счетного триггера, а информационные входы D-триггеров объединены и подключены к выходной шине многока

нального коммутатора, прямой выход первого и инверсный выход второго D-триггеров подключены к входам третьего элемента И калибровочного канала, первые входы элементов И каждого канала подключены к входной шине соответствующего канала, вторые входы объединены и подключены к выходу третьего элемента И калибровочного канала, а выход элемента И каждого канала подключен к входу инвертора соответствующего канала.

Изобретение относится к области электронной коммутационной техники и может быть использовано в системах автоматики, контроля и измерений. Цель изобретения - повышение надежности коммутатора за счет блокирования каналов передачи при коротком замыкании выходной шины коммутатора. Устройство содержит в каждом канале 1 передачи инверторы 2-6, ключи 7 и 8, входную 9, выходную 12 и управляющую 10 шины, элемент И 11, шину 13 питания и общую шину 14. -Калибровочный канал 17 включает инвертор 18, элементы И 19 - 21, счетный триггер 22, D-триггеры 23 и 24 и ключ 23. Каждьш ключ состоит из пары ВДП-тран- зисторов р- и п-типов с индуцированным каналом. Включение в каждый канал коммутатора элемента И и введение калибровочного канала позволяет обнаружить неисправность выходной шины коммутатора и предотвратить прием ложного сигнала с выхода комму- татора. 1 ил. С SS (Л С