Матричный коммутатор Советский патент 1961 года по МПК H03K17/62 

Известны многомерные коммутационные устройства, выполненные в виде матричных коммутаторов на магнитных усилителях, обмотки питания которых подключены к генератору переменного напряжения. Подобные коммутационные устройства хорошо работают при коммутации сигналов с относительно высоким уровнем, но не обеспечивают надежной коммутации сигналов, мощность которых составляет доли микроватта.

Повышение надежности коммутации сигналов низкого уровня при помощи матричного коммутатора на магнитных усилителях достигнуто применением дополнительных обмоток блокировки на магнитн.ых сердечниках усилителей, входящих в состав коммутатора, и подключением всех выходных обмоток к общему смесителю. Непосредственное измерение малых магнитных полей при помощи описываемого коммутатора достигнуто выполнением магнитных усилителей на разомкнутых трубчатых сердечниках.

Схема размещения обмоток на сердечниках магнитных усилителей изображена на чертеже.

Магнитные усилители коммутатора образуют прямоугольную матрицу. Конструктивно каждый элемент матричного коммутатора выполнен в виде двух кольцеобразных сердечников 7 и 2, выполненных из материала с высокой магнитной проницаемостью. Обмотки 3 питания всех сердечников соединены между собой и постоянно подключены к генератору переменного напряжения. Выходные обмотки 4 и обмотки 5 обратной связи у всех усилителей соединяются между собой и подключаются к общему смесителю. Обмотки блокировки по оси X (6), по оси У (7) и по оси Z (8) соединяются между собой соответственно координатным осям матрицы так, что для сердечников, имеющих общую выходную обмотку, поля блокировки направлены встречно. Обмотки

блокиррвщ подключены к устройству управления, предназначенному для поЛата -е1 г Шга блокировки во все цепи обмоток блокировки, кроме одной для.,§-ал доД10С1 -1 аждая из входных обмоток 9 имеет самостоятельный вывод. Выбор1 анала измерения осуществляется путем создания во всех сердечйиках, за исключением одного, сигнал которого в данный момещ регистрируется, постоянного поля блокировки, напряженность поля блокировки выбирается значительно большей величины напряженности, соответствующей насыщению сердечников 7 и 2, ввиду чего изменение этого поля не нарущает нормальную работу устройства. Ток блокировки подается по трем группам обмоток 6, 7, 8 от трех регистров с бегущей паузой тока. В выходной обмотке 4 возникает сигнал, пропорциональный управляющему току только в одном из сердечников матрицы, у которого полностью обесточены все три обмотки блокировки. Наличие тока блокировки в любой из обмоток 6, 7, 8 обеспечивает отсутствие сигнала на выходе у всех остальных сердечников. Поле блокировки в каждой из пар сердечников направлено встречно, что уменьшает дрейф нуля, создаваемый гистерезисом. При отсутствии сигнала постоянного тока в управляющей обмотке сигнал на выходе элемента отсутствует. При наличии сигнала в выходной обметке наводится напряжение, частота которого будет вдвое больше, чем частота напряжения питания, а величина - пропорциональна уровню входного сигнала. Так как на обесточенный сердечник цепи управления не влияют, коммутатор может работать при низких мощностях входного сигнала, ограниченных уровнем щумов магнитного материала сердечника. При непосредственном измерении малых магнитных полей магнитные усилители выполняют на разомкнутых трубчатых сердечниках, обеспечивающих перпендикулярность магнитных полей питания и блокировки.

Предмет изобретения

1.Матричный коммутатор на магнитных усилителях, все обмотки питания которых подключены к генератору переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности при коммутации сигналов низкогб уровня (мощностью менее микроватт), каждый из сердечников усилителей содержит обмотки блокировки, соединяемые соответственно координатным осям матрицы в цепь так, что для сердечников, имеющих общую выходную обмотку, поля блокировки направлены встречно, и подключаемые к устройству управления, предназначенному для подачи сигнала блокировки во все цепи обмоток, кроме одной для каждой оси, а все выходные обмотки подключены на общий смеситель.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения непосредственного измерения малых магнитных полей, соответствующие магнитные усилители выполнены на разомкнутых трубчатых сердечниках, предназначенных для получения перпендикулярности магнитных полей питания и блокировки.