Коммутатор с контролем Советский патент 1988 года по МПК H03K17/00 

m-J

to

оо

sj

о

О)

со

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах электронной коммутации с контролем состояния выходной шины. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет осуществления контроля состояния выходной шины непосредственно в процессе коммутации аналогового сигнала. Для этого в коммутатор введены пороговый элемент 8 и элемент 7 задержки с помощью которых в D- триггерах записывается информация о состоянии выходной шины п моменты после включения и выключения КМДП- ключа, служащего для цепей контроля, в то время как основной КМДП-ключ включается только после совпадения контрольной информации записанной в D-триггерах. На чертеже также показаны: К ЩП-ключи 1 и 2, D-триггеры 3 и 4, элемент И 5, инвертор 6, входная шина 9, выходная шина 10, источник 11 опорного напряжения, управляющая шина 12. Каждый КМДП-ключ состоит из параллельно включенных МДП-транзис- торов 13 и 14 разного типа проводимости и дополнительного инвертора 15. Контроль состояния выходной шины устройства происходит в процессе самой работы коммутатора, что обеспечивает увеличение его пропускной способности. 1 ил. (Л

-ftib /l

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах электронной коммутации с контролем состояния выходной шины.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей коммутатора за счет осуществления контроля состояния выходной шины непосредственно в процессе коммутации аналогового сигнала и увеличения пропускной способности коммутатора, а также путем введения порогового элемента и элемента задержки, с помошью ,которых в D-триггерах записывается информация о состоянии выходной шины устройства в моменты после включения и выключения КМДП-ключа, служащего для цепей контроля, в то время как основной К ЩП-ключ включается только лосле совпадения контрольной информации, записанной в D-триггерах.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 КМДП-ключи, первьм 3 и второй 4 D-триггеры, элемент И 5, инвертор 6, элемент 7 задержки и порого- вьш элемент 8.

Входная шина 9 устройства соедине- 30 мя формирования сигнала на выходной

на с входами первого 1 и второгс i КМДП-ключей, выходы которых подключены к выходной шине 10 устройства, с которой соединен также первый вход порогового элемента 8, второй вход которого соединен с источником 11 опорного напряжения.

Управляющая шина 12 устройства подключена к управляющему входу второго К ЩП-ключа 2, к входу элемента 7 задержки и к одному из входов элемента И 5. Выход элемента 7 задержки непосредственно соединен с тактовым входом первого D-триггера 3 и через

50

10 только в том случае, когда на управляющую шину 12 подан единичный сигнал и на все входы элемента И 5 поступают единичные сигналы, в том числе от обоих D-триггеров 3 и 4.

инвертор 6 - с тактовым входом второ- 45 КМДП-ключ 1 передает информационный го D-триггера 4. Информационные входы сигнал от датчика на выходную шину обоих D-триггеров 3 и 4 подключены к выходу порогового элемента 8, а прямой выход первого D-триггера 3 и ин- версньп выход второго D-триггера 4 подключены к двум другим входам элемента И 5, выход которого соединен с

Первый D-триггер 3 служит для запоминания контрольной информации о Каждьй КМДП-ключ состоит из парал- 55 состоянии вьшодной шины 10 при вклю- лельно включенных МДП-транзисторов чении устройства, например при подаче 13 и 14 разного типа проводимости и на управляющую шину 12 единичного дополнительного инвертора 15. Затвор сигнала и отпирания второго КМДП-клю- МДП-транзистора п-типа соединен с ча 2. Второй О-триггер 4 служит для

управляющим входом первого КМДП-ключа 1 .

входной шиной КМДП-ключа, которая через дополнительный инвертор 15 соединена с затвором МДП-транзистора р-типа.

Устройство работает следующим образом.

На входную шину 9 устройства подается сигнал от датчика. При поступлении единичного сигнала на управляющи вход К ЩП-ключа оба МДП-транзистора 13 и 14 открьгоаются и сигнал от датчика с входной шины 9 поступает на выходную шину 10 устройства и в нагрузку.

Пороговый элемент 8 вырабатьшает единичный сигнал в том случае, когда сигнал, поступающий от источника 11 опорного напряжения, меньше информационного сигнала, поступающего с выходной шины 10. Если оба ЩЦП-клю- ча 1 и 2 закрыты, на выходной шине 10 присутствует нулевой сигнал.

D-триггеры 3 и 4 являются триггерами, срабатьшающими по переднему фронту тактового сигнала, т.е. при переходе его от нулевого к единичному уровню. Время задержки элемента 7 задержки выбирается больше, чем вре5

шине 10 плюс время задержки порогового элемента 8. Сопротивление второго КМДП-ключа 2 выбирается много больше, чем сопротивление первого К ЩП-ключа 1 (в открытом состоянии ключей),и таким образом, чтобы короткое замыкание выходной пшны 10 не вызьгоало вькода из строя второго КМДП-ключа из-за тока короткого за- 0 мыкания.

Второй КМДП-ключ служит для контроля и включается всякий раз, когда на управляющую шину 12 устройства подается единичный сигнал. Первый

10 только в том случае, когда на управляющую шину 12 подан единичный сигнал и на все входы элемента И 5 поступают единичные сигналы, в том числе от обоих D-триггеров 3 и 4.

КМДП-ключ 1 передает информационный сигнал от датчика на выходную шину

запоминания информации о состоянии выходной шины 10 при выключении устройства, т.е. когда управляющая шина 12 принимает нулевой потенциал.

Принцип контроля работы устройств основан на запоминании состояния выходной шины 10 в D-триггерах 3 и 4. Если короткое замыкание выходной шин 10 отсутствует, то при возбуждении управляющей шины 12 выходной сигнал через второй КМДП-ключ 2 проходит на выходную шину 10 ив первом D-триг- гере запоминается логическая 1, т.е. на его прямым выходе присутству ет единичный сигнал. При включении управляющей шины 12 на выходной шине должен присутствовать нулевой потенциал и во второй D-триггер 4 должен быть записан логический О, т.е. на его инверсном выходе также должен присутствовать единичный сигнал.

В результате на всех трех входах элемента И 5 появляются единичные сигналы, которые формируют единичный сигнал на управляющем входе первого КМДП-ключа 1 и разрешает передачу входного сигнала на выход устройства и в нагрузку.

О, а если короткое замыка- ход второго D-триггеров подключены

Если имеет место короткое замыкание выходной шины 10 на низкий потенциал, то при включении устройства в первый D-триггер 3 записьгеается логический

кие имеет место на высокий потенциал, то при выключении устройства во второй D-триггер А записьшается 1. В обоих случаях на один из входов элемента И 5 поступает нулевой сигнал, в результате чего на управляющем входе первого КМДП-ключа 1 сохраняется низкий потенциал и включение КМДП- ключа не происходит, что устраняет

КсУммутатор с контролем, содержа щий первьш и второй КМДП-ключи, инвертор, элемент И и два D-триггера информационные входы которых объеди нены, входы и выходы КМДП-ключей по ключены соответственно к входной и выходной шинам устройства, управляю щая шина подключена к первому входу элемента И, выход которого соедине с управляющим входом первого КМДП- ключа, отличающийся тем что, с целью расширения функциональ ных возможностей, в него введены по роговый элемент и элемент задержки, вход которого подключен к управляющ пине, а вьгход соединен с тактовым входом первого D-триггера и с входо инвертора, выход которого подключен к тактовому входу второго D-триггер прямой выход первого и инверсный вы

к второму и третьему входам элемент И, управляющая щина подключена к уп равляющему входу второго КМДП-ключа а выходная шина соединена с одним 40 из входов порогового элемента, второй вход которого подключен к источ нику опорного напряжения, а выход соединен с информационным входом пе вого D-триггера.

g 5 0

5

0

возможность выхода его из строя из-за большого тока короткого замыкания.

Таким образом, контроль состояния выходной шины устройства происходит в процессе самой работы коммутатора и не требует специальных интервалов времени для контроля работы устройства, чем достигается увеличение пропускной способности коммутатора с одновременным контролем.

Формула изобретения

КсУммутатор с контролем, содержащий первьш и второй КМДП-ключи, инвертор, элемент И и два D-триггера, информационные входы которых объединены, входы и выходы КМДП-ключей подключены соответственно к входной и выходной шинам устройства, управляющая шина подключена к первому входу элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого КМДП- ключа, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены пороговый элемент и элемент задержки, вход которого подключен к управляющей пине, а вьгход соединен с тактовым входом первого D-триггера и с входом инвертора, выход которого подключен к тактовому входу второго D-триггера, прямой выход первого и инверсный вык второму и третьему входам элемента И, управляющая щина подключена к управляющему входу второго КМДП-ключа, а выходная шина соединена с одним из входов порогового элемента, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход соединен с информационным входом первого D-триггера.