КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ТОКА Советский патент 1970 года по МПК H03K17/41 

Изобретение может быть использовано для передачи информации о состоянии управляемого объекта в управляющую вычислительную машину.

Известные диодные переключатели тока обладают тем недостатком, что при подключении сигналов тока от реальных датчиков, имеющих, как правило, выходные конденсаторы сравнительно больщой емкости (порядка нескольких десятков, а иногда и сотен микрофарад), на входе аналого-цифрового преобразователя возникает длительный переходный процесс.

Длительность такого переходного процесса часто составляет несколько десятых долей секунды, а иногда - несколько секунд.

В результате этого довольно резко снижается быстродействие многоканального аналого-цифрового преобразователя.

Целью изобретения является повыщение быстродействия и точности.

Для достижения дели Б каждом канале между входом коммутатора и диодным переключателем включен каскад, выполненный на составном транзисторе типа общий коллектор - общий коллектор, причем коллектор составного транзистора соединен со входом ДПТ, эмиттер - через резистор со зходом канала, база - с источником напряжения, а

между эмиттерами двух транзисторов включен резистор.

Схема предлагаемого коммутатора аналоговых сигналов тока показана на чертеже, где обозначены: / - вход коммутирующего элемента /СЗь на который подается коммутируемый аналоговый сигнал тока от нормирующего преобразователя: 2 - диодный переключатель тока - ДПТ; 3 - каскад на составном транзисторе; 4, 5 - транзисторы дополнительного каскада; 6, 7 - резисторы асаскада на составном транзисторе; 8 - для подачи уровня напряжения, общего для всех элементов коммутатора K3i, КЭ-;, ..., К. 9 - выход каскада на составном транзнсторе; 10, /У- управляющею диоды ДПТ; 12 - выходной диод ДПТ; 13, 14 - управляющие входы ДПТ; 15 - выход коммутирующего элемента K3i; 16 - общий выход ко.ммутатора; 17 - дешифратор кода адреса канала; 18, 19 - выходные сигналы дешифратора 17; 20 - код адреса канала; 21 - выход коммутатора для общего уровня напряжения.

В каскаде на составном транзисторе коллекторный ток практически не зависит от изменения коллекторного напряжения в широких пределах, а к характеристикам составляющих транзисторов не предъявляется высоких требований.

Объясняется это тем, что выходной- ток определяется величиной входного тока, протекающего ,в основном от входа 1 по цепи: резистор 6, эмиттер-коллектор транзисторов 4 и 5. И лишь незначительная часть входного тока ответвляется в цепь базы транзистора 5 и не попадает иа выход каскада на составном транзисторе. Эта часть входного тока по величине приблизительно в j3i РО раз меньше входного тока (|3i и 2 - коэффициенты усиления по току транзисторов 4 и 5 соответственно) . Некоторое изменение выходного тока может наблюдаться из-за влияния тепловых токов транзисторов 4 и 5, особенно ооследнего. Однако нри использовании в таком Каскаде кремниевых транзисторов приведенная погрешность (как показали расчеты и эксперименты) не лревышает величины -f 0,05% при коммутации сигналов, изменяющихся в диапазоне О-5 ма.

Сокращение времени переходного процесса при переключении каналов в таком коммутаторе (из состояния «включен в состояние «выключен и наоборот) объясняется тем, что указанный переходный процесс определяется не постоянной времени выходной цепи нормирующего преобразователя и ДПТ, а постоянной времени ДПТ и составного транзистора. Каскад на составном транзисторе обладает практически постоянным входным сопротивлением, а следовательно, при переключении ДПТ отсутствуют процессы -перезаряда емкости выходной цепи нормирующего преобразователя. Для большинства типов отечественных маломощных транзисторов н при выполнении ДПТ на импульсных кремниевых диодах время переключения расс.матриваемого Коммутирующего элемента 1составит не более нескольких единиц микросекунд, т. е. быстродействие коммутаторов на ДПТ повышается на несколько порядков.

Введение в схему каскада на составном транзисторе резистора 7 позволяет еще больше сократить время переключения коммутирующего элемента.

Предмет изобретения

Коммутатор аналоговых сигналов тока, содержащий диодные переключатели тока (ДПТ), устройство адресного выбора каналов и источник напряжения, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия и точности, в каждом канале между входом коммутатора и ДПТ включен каскад, выполненный на составном транзисторе типа общий коллектор - общий коллектор, причем коллектор составного транзистора соединен со входом ДПТ, эмиттер - через резистор со входом канала, база-с источником напряжения, а между змиттерами двух транзисторов включен резистор.