Быстродействующий электронный коммутатор Советский патент 1962 года по МПК H03K17/04 H03K17/16 

Известны быстродействующие электронные коммутаторы сигналов с низким уровнем, выполненные на полупроводниковых элементах, включенных по балансной схеме и управляемых генератором селекторных импульсов. Балансная схема снабжена входным и выходным трансформаторами. В подобных коммутаторах минимальный уровень полезных сигналов, который обеспечивает получение заданного отношения сигнал/помеха, определяется внутренними шумами самих датчиков и коммутационными помехами. В зависимости от кошретного выполнения коммутатора создаваемые им помехи могут носить самый различный характер.

Для подавления коммутационных помех в предлагаемом устройстве в каждое плечо балансной схемы включено по конденсатору, которые образуют колебательные контуры с соответ1ствующими полуобмот-ками выходного дифференциального трансформатора. Для увеличения отношения сигнал/помеха при коммутации сигналов переменного тока параллельно вторичной обмотке входного трансформатора включается емкость, образуюш,ая с этой обмоткой колебательный контур, настроенный на несущую частоту коммутируемого сигнала.

На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного коммутатора; на фиг. 2-схема выполнения ключевого элемента для коммутации немодулированных сигналов датчиков; на фиг. 3-схема выполнения ключевого элемента для .коммутации сигналов переменного тока.

Каждому датчику Дь Да, Дз, соответствует свой ключевой

элемент /Сь 2, Кз, , выходы которых соединены вместе и подведены ко входу общего усилителя У. Поочередное замыкание ключей обеспечивается импульсами, подаваемыми генератором селекторных импульсов (ГСИ). Последний управляется пусковыми импульсами, генерируемыми генератором ГИ.

№ 151705- 2 -Коммутационные помехи коммутатора в целом определяются работой ключевых элементов. Сигнал от датчика подводится «о входу 1 ключевого элемента (фиг. 2), а управляющие импульсы-ко входу 2. Скоммутированный сигнал снимается с выхода 3. Селекторные имнульсы отчрывают триоды TI и Гг- Конденсаторы Ci и Су, через обмотки L, трансформатора Тр и триоды быстро заряжаются до напряжения, зависящего только от потенциала, подаваемого на базы триодов. Во время отсутствия селекторного импульса триоды закрыты и через параллельные «м сопротивления i и Rz успевает произойти полный разряд конденсаторов Ci и Cz. Разброс и неустойчивость параметров триодов Т и Го, а также неравенство емкостей конденсаторов Ci и Са и обмоток LI может сказаться лишь на постоянных времени разряда и заряда конденсаторов. Потенциометрами и можно осуществлять выравнивание постоянных времени разряда и заряда соответственно, что позволяет в значительной мере осуществить баланс в моменты переднего и заднего фронтов импульса. Благодаря включению в каждое плечо балансной схемы конденсаторов С и Сч, которые образуют колебательные контуры с соответствующими полуобмотками LI трансформатора, коммутационные помехи на выходе ключа сводятся к небольшим острым пикам напряжения в момент переднего фронта селекторного импульса и небольшим колебаниям после заднего фронта.

Сравнение схем, изображеняых на фиг. 2 и 3, показывает, что они .отличаются методом накопления энергии, и в связи € этим способо-м введения сигнала в схему ключевого элемента. Так в схеме, изображенной на фиг. 3, роль накопителя играет колебательный контур , настроенный в резонанс с несущей частотой сигнала. В обоих случаях накопление происходит в интервале времени между двумя смежными импульсами и для хорошего использования полезного сигнала необходимо правильно выбрать постоянную времени (в схеме йа фиг. 2) или добротность контура (в схеме на фиг. 3). Наибольщий полезный сигнал в последнем случае получится тогда, когда в момент прихода очередного селекторного импульса напряжение на конденсаторе Сз будет наибольшим. Поэтому переменное напряжение, питающее датчики, должно быть синхронизировано с частотой импульсов, генерируемых генератором селекторных импульсов.

Предмет изобретения

1.Быстродействующий электронный коммутатор сигналов с низким уровнем, выполненный на полупроводниковых элементах, включенных по балансной схеме, снабженной входным и выходным трансформаторами, и управляемых генератором селекторных импульсов, отличающийся тем, что, с целью подавления коммутационных помех, в каждое плечо балансной схемы включено по конденсатору, которые образуют колебательные контуры с соответствующими полуобмотками выходного дифференциального трансформатора.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/помеха при коммутации сигналов переменного тока, параллельно вторичной обмотке входного трансформатора включена емкость, образующая с этой обмоткой колебательный контур, настроенный на несущую частоту коммутируемого сигнала.

Фиг1

/Л

Фиг2

Фиг.З