Многоканальный коммутатор Советский патент 1988 года по МПК H03K17/00 

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в информационно- измерительных системах, системах г автоматики и контроля.

Цель изобретения - повышение на- дежности многоканального коммутатора за счет отключения измерительных каналов при замыкании выходной шины 10 устройства в широком диапазоне напряжений - достигается путем введения в калибровочный канал двух дополнительных D-триггеров, по три элемента И, ИЛИ и двух компараторов, благодаря 15 которым вырабатываются сигналы, запрещающие прохождение коммутируемых сигналов через ключи измерительных каналов, в результате чего -устраняется возможность протекания больших 20 токов короткого замыкания и paspyiue- ние ключевых элементов.

На чертеже приведена функциональная схема многоканального коммутато- 25 ра.

Устройство содержит в каждом измерительном канале 1 элемент 2И 2 и КМДП-ключ 3, вход которого соединен с входной шиной 4 канала, а вы- 30 ход подключен к выходной шине 5 коммутатора. Первые входы элементов 2И каждого измерительного канала 1 подключены к соответствующей шине 6 управления, а выходы - к управляющим 35 входам КМДП-ключей 3 тех же измерительных каналов 1.

. Калибровочньп канал 7 содержит дополнительньш КМДП-ключ 8, счетный триггер 9, шесть элементов И 10-15, 40 три элемента ИЛИ 16-18, четыре D-триггера 19-22 и два компаратора 23 и 24. Неинвертирующий вход первого 23 и инвертирующий вход второго 24 компараторов подключены соответствен- 45 но к шине 25 источника максимального напряжения и шине 26 источника минимального напряжения. Шина 27 управления калибровочного канала 7 соединена с управляющим входом дополнитель- зо ного КЬЩП-ключа 8, вход которого подключен к выходу счетного триггера 9, а выход соединен с выходной шиной 5 коммутатора. Тактовая шина 28 подключена к входу счетного триггера 9, 55 а шина 29 выбора р.ежима - к одному из входов второго элемента ИЛIi 17.

Многоканальный коммутатор работает следуюпщм образом.

При нормальной -работе коммутатора элементы 2И 2 в каждом измерительном канале I не препятствуют прохождению на управляющий вход КМДП-ключа 3 положительных сигналов с управляющих шин 6. При этом с входной шины 4 соответствующего измерительного канала 1 коммутируемый сигнал проходит на выходную шину 5 коммутатора.

При положительном сигнале на шине 27 управления калибровочным каналом 7 измерительные каналы 1 отключены от выходной шины 5. Частота сигналов, поступаюш;их на тактовую шину 28, в два раза превьшгает частоту сигналов, поступающих на шину 27 управления калибровочным каналом 7. D-триг геры 19-22 срабатывают по положительному фронту импульсов, поступающих на тактовые входы, а счетный триггер 9 срабатывает по отрицательному фронту тактовых импульсов. При коммутации аналоговых сигналов на шину 29 выбора режима подается единичный сигнал, при этом защита от перегрузки выходной шины отсутствует.

При коммутации цифровых сигналов на шину 29 выбора режима подается нулевой сигнал При этом осуществляется защита коммутатора от замыкания выходной шины 5 на постоянное напряжение, определяемое допустимыми уровнями напряжений для 0-триггеров и компараторов.

При нормальной работе коммутатора

во время положительного сигнала на

I

шине 27 управления калибровочного канала 7 на вход дополнительного КМДП-ключа 8 с выхода счетного т.риг- гера 9 поступает меандр, который проходит на выходную шину 5. В пер- вьм D-триггер 19 записывается или подтверждается 1, а во второй D-триггер 20 - О. На прямом выходе первого 19 и обратном выходе второго 20 D-триггеров устанавливается высокий уровень сигнала. С выхода первого компаратора 23 инверсный меандр записывается в третий D-триггер 21, а с выхода второго компаратора меандр записывается в четвертый D-триггер 22. В результате на выходе первого элемента ИЛИ 16 устанавливается высокий уровень сигнала, который совместно с высоким уровнем сигнала на выходе третьего элемента И 12 разрешает прохождение управляющих импульсов

измерительных каналов, которые начинают постунать после изменения сигнала на шине 27 управления с высокого на нулевой. При этом на выходах пер

вого 10 и второго 11 элементов И и третьего элемента ИЛИ 18 будут нулевые сигналы и 0-триггерб1 21 и 22 остаются в состоянии, разрегаающем работу измерительных каналов.

При замыкании выходной шины 5 коммутатора в первый 19 и второй 20 D-триггеры записывается одинаковая информация, в результате чего нулевой сигнал на выходе третьего элемен та И 12 запрещает прохождение сигналов с шин 6 управления измерительных каналов 1,

При замыкании выходной пинм 5 коммутатора на напряжение, определяе мое допустимыми напряжениями для цифровых элементов, на выходе обоих копараторов 23 и 24 устанавливаются уровни 1, которая записывается в третий 21 и четвертый 22 0-триггеры. В результате этого на выходе первого элемента ИЛИ 16 устанавливается уровень О, который запрещает прохождение управляющих импульсов измерительных каналов.

Таким образом, в случае замыкания выходной шины 5 коммутатора на любое постоянное напряжение в заданном диапазоне происходит запрет включения измерительных каналов. После устра- нения замыкания многоканальный коммутатор восстанавливает свою работоспособность, чем обеспечивается повьшен ная надежность устройства

Формула изобретения

Многоканальный коммутатор,ссодержащий измерительные каналы, выполненные на КМДП-ключе и элементе 2И, и калибровочный канал, содержащий счетный триггер, дополнительный КМДП-ключ, первый и второй D-триггеры, первый, второй и третий элементы И, вход КМДП-ключа подключен к вход- ной шине канала, а выход соединен с выходной шиной коммутатора, первые входы элементов 2И каждого измерителного канала подключены к соответствующей шине управления, вторые входы всех элементов 2И объединены, а выходы подключены к управляющим входам

КМДП-ключей тех же измерительных каналов, управляющий вход дополнителного КМДП-ключа и вторые входы первого и второго элементов И подключены к шине управления калибровочным каналом, а вход счетного триггера и третьи входы первого и второго элементов И подключены к тактовой шине выходы счетного триггера соединены с первыми входами тех же элементов И, выходы которых подключены к тактовым входам первого и в,торого D-три геров, информационные входы которых подключены к выходной шине коммутатора, к которой подключен также выход дополнительного КМДП-ключа, вход которого соединен с прямым выходом счетного триггера, прямой и инверсный выходы соответственно первого и второго О-триггеров подключены к входам третьего элемента И, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в калибровочный канал коммутатора дополнительно введены три элемента И, а также три элемента ИЛИ, по два D-триггера и компаратора, причем выход второго элемента ИЛИ соединен с объединенными входами элементов 2И измерительных каналов, а входы второго элемента ИЛИ подключены соответственно к шине выбора режима и выходу четвертого элемента И, входы которого соединены соответственно с выходом третьего элемента И и с выходом первого элемента ИЛИ, выходы первого и втор ого элементов И подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовыми входами третьего и че твертого О-триггеров, информационные входы которых соединены с выходами компараторов, прямые выходы третьего и четвертого D-триг- геров подключены к первым входам пятого и шестого элементов И, а инверсные выходы тех же D-триггеров подключены к вторым входам пятого и шестого элементов И, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, инвертирующий вход первого компаратора и неинвертирующий вход второго компаратора подключены к выходной шине коммутатора, а вторые входы тех же компараторов соединены соответственно с шинами источников максимального и минимального напряжений

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано, например. в информационно-измерительных системах. Цель изобретения - повышение надежности коммутатора. Устройство содержит в каждом измерительном канале 1 элемент 2И 2 и КНОП-ключ 3. Кллиу бровочиый канал 7 включает ККПГТ- ключ 8, счетный триггер 9, элементы И 10 - 15, элементы ИЛИ 16 - 18, D-триггеры 19-22 и компараторы 23 и 24. В п роцессе работы коммутатора, в случае замыкания выходной шины 5 на любое постоянное напряжение, в заданном диапазоне происходит запрет включения измерительных каналов 7. После устранения замыкания коммутатор восстанавливает свою работоспособность. 1 табл. Й- S (/. с «5 Од Од 1C