Многоканальный коммутатор Советский патент 1990 года по МПК H03K17/18 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах электронной коммутации ,

Цель изобретения - повышение точности передачи аналоговой информации при идентификации обрыва входного канала многоканального коммутатора.

На фиг,1 представлена функциональная схема .устройства; на фиг,2 - временная диаграмма его работы.

Многоканальный коммутатор содержит блок 1 управления, первый 2 и второй 3 коммутаторы первой ступени, коммутатор 4 второй ступени, первый 5 и второй 6 блоки контроля, выходную шину 7 и шину 8 генератора. Коммутатор второй ступени содержит первый 9 и второй 10 ключи. Каждый коммутатор первой ступени содержит входные шины 11,группу ключей 12, распределитель 13 импульсов и управляющий вход 14, Каждый блок контроля содержит первый элемент И 15, первый 16 и второй 17 элементы И-НЕ, RS-триггер 18, компаратор 19, ключ 20, с первого по третий входы и выход 24, Блок управления содержит управляющий распределитель 25 импульсов, триггер 26, а также с первого по четвертый выходы 27-30,

Выходы группы ключей 12 первого 2 и второго 3 коммутаторов первой ступени подключены соответственно к информационным входам первого 9 и второго 10 ключей коммутатора 4 второй ступени, выходы которых объединены и подключены к выходной шине 7 устройства. Выходы распределителя импульсов 13 первого и второго коммутаторов первой ступени соединены соответственно с управляющими входами группы ключей 12, информационные входы которых подключены соответственно к входным шинам 11, Вход распределителя J3 импульсов соединен с

5

входом 14 управления коммутатора

5 первой ступени. Выход компаратора 19 каждого блока контроля соединен с входом установки RS-триггера 18, инверсный выход которого подключен к второму входу второго элемента

Q И-НЕ 17,выход которого соединен с управляющим входом ключа 20, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора 19 и является выходом 24 блока контроля, Неинвертирую5 щий вход компаратора 19 соединен с шиной опорного напряжения, выход элемента И 15 соединен с входом сброса RS-триггера 18, выход первого элемента И-НЕ 16 подключен к первому

0 входу второго элемента И-НЕ 17, шина напряжения окраски соединена с информационным входом ключа 20, первый вход первого элемента И-НЕ 16 подключен к первому входу 21 блока контроля, первый вход элемента И 15 соединен с вторым входом 22 блока контроля, третий вход 23 которого подключен к вторым входам элемента И 15 и первого элемента И-НЕ 16, Счетный -. вход триггера 26 блока I управления соединен с четвертым выходом управляющего распределителя 25 импульсов, вход которого подключен к шине 8 генератора, прямой выход триггера 26 соединен с первым выходом 27 блока управления, второй выход 28 которого соединен с инверсным выходом триггера 26, второй выход управляющего распределителя 25 импульсов подключен к третьему выходу 29 блока управления, четвертый выход 30 которого соединен с первым выходом управляющего распределителя импульсов.

Выходы 24 первого 5 и второго 6 блоков контроля подключены соответственно к выходам первого 2 и второго 3 коммутаторов первой ступени, управляющие входы первого 9 и второго 10 ключей коммутатора 4 второй ступени

5

0

5

соединены соответственно, с первым 27 и вторым 28 выходами блока управления, управляющими входами 14 первого 2 и второго 3 коммутаторов первой ступени, а также третьими входами 23 первого 5 и второго 6 блоков контроля. Третий выход 29 блока управления подключен к первым входам 21 блоков контроля, а четвертый выход 30 блока управления соединен с вторыми входами 22 блоков контроля.

Устройство -работает следующим образом.

Блок 1 управления формирует управляющие импульсы для запуска первого

2и второго 3 коммутаторов первой ступени, первого 5 и второго 6 блоков контроля коммутатора 4 второй ступени. Коммутатор 2 первой студени подключает на вход коммутатора 4 второй ступени напряжения с входных шин 11, В момент времени, когда информация с выхода коммутатора 2 первой ступени поступает на вход коммутатора 4 второй ступени, но не проходит на выходную шину 7, происходит с помощью блока 5 контроля анализ на обрыв канала В случае, если канал не находится в обрыве, неискаженная информация проходит на выходную шину. Если канал находится в обрыве, на выходной шине 7 формируется напряжение UOKp , причем иокр : имин,где имин - минимально возможное напряжение нормально работающего канала. Второй коммутатор 3 первой ступени работает аналогично,

Рассмотрим функционирование устройства более подробно на примере четырехканального коммутатора (фиг 1 и 2), конкретно работу двух ключей.

Пусть на входную шину 11 первого ключа 12 первого коммутатора 2 первой ступени подано измерительное напряжение (UU3M) в диапазоне и миц IWc , входная шина 11 первого ключа 12 второго коммутатора

3первой ступени находится в обрыве,

В момент времени, который соответствует открыванию первого ключа 12 первого коммутатора 2 первой ступени сначала происходит установка в ноль RS-триггера 18 первого блока 5 контроля, она соответствует первому импульсу с выхода управляющего распределителя 25, В следующий момент происходит открывание ключа 20, и выходная информация первого коммута

тора 2 первой ступени сказывается на время нахождения выхода второго элемента И-НЕ 17 в единичном состоя- нии. Это искажение, не попадает на выходную шину 7, потому что соответствующий ключ коммутатора второй ступени находится в закрытом состоянии. Так как на входную шину 11 первого ключа 12 коммутатора 2 первой ступени подано измерительное напряжение , то образуется делитель напряжения UOKp и ииэм, напряжение на выходе первого коммутатора 2 первой ступени определяется выражением

U,

j 1Еокр -„У.,пм}.

RAaT н- ROKp + Ккл

где ЕОКр - напряжение источника, под- ключаемого к информационному входу ключа 20; R.aT - выходное сопротивление

R

окр

датчика; - сопротивление открытого ключа 20,

Напряжение на неинвертирующем входе компаратора 19 (инеинв) выбирается из условия

5

0

0

Е

окр

sAaT+RoKp +&кл На выходе компаратора 19 нулевой

Ut

- неине окр

сигнал, так как U инеин8. Таким образом, во время действия единичного сигнала на выходе триггера 26 измерительное напряжение с входной шины 11 первого ключа 12 коммутатора 2 через коммутатор 4 второй ступени проходит на выходную шину 7,

Входная шина t1 первого ключа второго коммутатора 3 первой ступени находится в состоянии обрыва.

В момент времени, который соответствует открыванию первого ключа

с второго коммутатора 3 первой ступени, сначала происходит установка в ноль RS-триггера 18 второго блока 6 контроля, соответствующая первому импульсу с выхода управляемого распредели-

0 теля 25. В следующий момент происходит открытие ключа 20, и выходная информация на время нахождения выхода второго элемента И-НЕ I7 в единичном состоянии, второго коммутатора 3 первой ступени искажается. Это искажение не попадает на выходную шину 7 потому, что соответствующий ключ коммутатора второй ступени находится в закрытом состоянии. Так как вход-

5

ная шина 11 первого ключа коммутатора 3 находится в обрыве, то в момент открытия ключа 20 на выходе второго коммутатора 3 первой ступени образуется напряжение, близкое к Ё , Напряжение на неинвертирующем входе компаратора 19 блока 6 равно напряжению на неинвертирующем входе компаратора J9 блока 5, На выходе ком- паратора 19 блока 6 единичный сигнал, так как

U,

U

неинв

где U, - напряжение на выходе втоD

рого коммутатора 3 первой ступени,

RS-триггер 18 установлен в единичное состояние, и ключ 20 открыт.

Таким образом, во время действия единичного сигнала Q на выходе триг- гера 26 напряжение UOKp с входа ключа 20 через коммутатор 4 второй ступени проходит на выходную шину.

Поскольку напряжение UOKp имеет величину, существенно отличную от

аналогового сигнала, обеспечивается идентификация обрыва входной шины 11

Таким образом, при обрыве одной из входных шин 11 на выходной шине 7 устройства формируется контрольный сигнал, свидетельствующий о неисправности, при этом точность передачи информации повышается за счет того, что на выходной шине 7 отсутствуют моменты времени с искаженной инфор- мадией, связанной с идентификацией обрыва входных шин 11.

В начале работы многоканального коммутатора исходное состояние распределителей J 3 импульсов первого 2 и второго 3 коммутаторов первой ступени выбирается таким образом, чтобы они работали в противофазе.

Формула изобретения

Многоканальный коммутатор, содержащий первый коммутатор первой ступени, состоящий из распределителя импульсов и группы ключей, выходы которых объединены и являются выходом первого коммутатора первой ступени, выходы распределителя импульсов соединены с соответствующими управляющими входами группы ключей, вход распределителя импульсов соединен с входом управления первого коммутатора первой ступени, информационные входы группы ключей соединены

5

0

5

0 5

40

45

50 55

соответственно с первой группой входных шин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности передачи аналоговой информации при идентификации обрыва канала многоканального коммутатора, дополнительно введены второй коммутатор первой ступени, идентичный первому коммутатору, блок управления, идентичные первый и второй блоки контроля, коммутатор второй ступени, содержащий два ключа, выходы которых объединены и подключены к выходной шине многоканального коммутатора, блок управления состоит из управляющего распределителя импульсов и триггера, счетный вход которого соединен с чет вертым выходом управляющего распределителя ИМПУЛЬСОВ, ВХОД КОТОРОГО СО

единен с шиной генератора, прямой выход триггера соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с инверсным выходом триггера, второй выход управляющего распределителя импульсов соединен с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с первым выходом управляющего распределителя импульсов, каждый блок контроля содержит элемент И, первый и второй элементы И-НЕ, RS- триггер, ключ и компаратор, причем выход компаратора соединен с входом установки RS-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом ключа, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора и является выходом блока контроля, He- инвертирующий вход компаратора соединен с шиной опорного напряжения, выход элемента И соединен с входом сброса RS-триггера, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, шина напряжения окраски соединена с информационным входом ключа, первый вход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом блока контроля, первый вход элемента И соединен с вторым входом блока контроля, третий вход которого соединен с вторыми входами элемента И и первого элемента , выход первого блока контроля соединен с выходом первого коммутатора первой ступени и информационным входом первого ключа коммутатора второй

УРН

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах электронной коммутации. Цель изобретения - повышение точности передачи аналоговой информации при идентификации обрыва входного канала многоканального коммутатора, достигаемое путем исключения моментов времени с искаженной информацией на выходной шине устройства. Многоканальный коммутатор содержит блок 1 управления, первый 2 и второй 3 коммутаторы первой ступени, коммутатор 4 второй ступени, первый 5 и второй 6 блоки контроля, выходную шину 7 и шину 8 генератора. Коммутатор второй ступени содержит первый 9 и второй 10 ключи. Каждый коммутатор первой ступени содержит входные шины 11, группу 12 ключей, распределитель импульсов 13 и управляющий вход 14. Каждый блок контроля содержит первый элемент И 15, первый 16 и второй 17 элементы И-НЕ, RS-триггер 18, компаратор 19, ключ 20, с первого по третий входы 21-23 и выход 24. Блок управления содержит управляющий распределитель импульсов 25, триггер 26, а также с первого по четвертый выходы 27-30. 2 ил.

.т

Уиънг Ы2Л