Коммутатор Советский патент 1980 года по МПК H03K17/02 G01R13/28 

(54) КОММУТАТОР Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в качестве приставки к электроннолучевому осциллографу для одновременного наблюдения и измерения нескольких логических сигналов. Известны переключающие уст ройства,. Содержащие цифровой мультиплексор, счетчик и цифроаналоговый преобразователь ш.. . Недостатком этого устройства является необходимость ручной перестройки режима работы. того, известны коммутаторы, со держащие последовательно соединенные счетчик цифроаналоговый преобразователь и сумматор, подключенный к мультиплексору, а также согласующий каскад и геноч ратор И. Недостатками этого устройства является низкий КПД и невысокая надежность, С целью повышения надежности и коэффициента полезного действия, в комму татор, содержащий соединенные последовательно счетчик, цифроаналоговый преобразователь и сумматор, другой вход которого подключен к выходу мультиплексора на f входов, а управляющий вход последнего соединен с выходом счетчика, генератор импульсов и согласующий каскад, вход которого соединен с входной, шиной, введены частотный дискриминатор и дополнительный мультиплексор, причем выход согласующего каскада подключен к первом увходу дополнительного мультиплексора и через частотный дискриминатор - ко вторЪму его входу, третий вход которого соединен с выходом генератора, а выход - со входом счетчика. На чертеже предс-гавлена блок-схема К(1мутатора. Он содержит цифровой мультиплексор 1 с h входами 2,-2,аналоговый сумматор 3, цифроаналоговый преобразователь 4, счетчик 5, мультиплексор 6, генератор 7, согласующий каскад 8, соединенный с вхооной щиной (ЕКОД 9 запуска ксммутатора) и частотный дискриминатор 1О. Инфсрмационные ахоягл 2 и цифрового мульти плексора 1 являются информшхиот-шыми входами Kaf-iMyraTopa, выход 11 аналогового сумматора я шябтся выходом коммутато-ра, а на ьчод 9 согласующего каскада ио даются пилообразньш импульсы запуска от осциллографа.

Коммутатор рйботает слод; юц и..-г .

KotvfMyTiipyeMbre логические сигналы, предназначеш1ые лля отображения на зкра-не осциллографа, подаются на нходы 2 цифрового мультиплексора 1. На запускающий вход 9 согласующего каскада 8 подается сигнал развертг н осциллографа, и на его исходе формир аотся щ-гпульсы во врем-Я об|эатного хода разверткЛо

Коммутатор кмеот {ша работы, поочереш-тый режщд выборки коммут руе- мыхсигналов и прерывистьтй. Припоочередном режиме выборки в течение огаюго периода развертки осц.иллографа на выход ком мутатора коммутируется один из п Bxo.oiibrx сигналоБ коммутатора. Такси режим работы пригоде для наблюдешш сщ--налов, повторяю1цкх.сй с достаточно большой част-О той. При rrpepbiBJiCTcsvi релдаме выборки кок мутация всах 15хош ьтх Сиг-налов ксмыутатора осуцЕес1Т4Ляетси с большой скоростью в течение oднoгt периода развертки осцил лографа. Такой реяшм работы используется при набллоденин редко повторяюнло;.ся сигналов или при иаблгаденпг сигналов, повто ряющихся с AocTait)4HO большой частотой на медленньгх развертках осциллографа. Прерьшистый реж}Ш посшоляет сохрш ичь визуальную целосттюсть нaблюдae oй на экране осциллогра |)а .

Режим работъ коммутатора устанавг иБается автоматически и зависит от частоты повторения сигналов на запускающем входе 9, т.е. от частоты повторения развертки осциллографа, которая определяется частотой повторешет нхоплых комк утируе- мых сигналов и /шительвостыо развертки осциллографа. Выхойлые имяульсы согла суюидего каскада 8. формируемые в момек обратного хода развертк55 oci.usnjjorpa(|)as подаются на ЕВСОД частотного дисг,фим1шатора 10. В завнсимооти от того, выше или ниже частота повторения этах кмпульсов порога срабатывания частотного дио крШч-гшютора 10, на его выходе будет высокий или HiiSKHii логический уровень. Сиг™ ц ал с вьжода частоП1ого дискриминатора ухфавляет передачей сигналов через муль™ типлексор 6, При поочередном вььбора, когда частота повторения И1 пульсов

на выходе согласующего каска{щ 8 вьаие порога, срабатывания частотаогю дискр1 минатора 10, а аход мультщтлексора 6 пере дается сигнал с выхода соглас -ющего каскаде 8. При прерывистом режиме выборки когда частота повторения тадпульсов на вьгходе согласутощего каскада 8 ниже порога срабатывания частотного дисгфрадина тора 10, гга вход мультттлексора 6 передается сигнал с вь.чода генератора 7,

При ргзботе коммутатора в режшле поочереякой выборки коммутируемых сигналов по управляющему сигналу с выхода Счетчика S на аход. цифрового мультиплексора 1 коммутируелк я: ка один из п ЕЖОДны ;. логических сигналов коммутатора. В данном pejKJflvfe счетчглс 5 С1пкронизирует ся пмпульсами с выхода ссгласующего каскада 8, и ка} сдого периода развертки осциллографа содержимое счетчика 5 увел 1чивается на е/шншду. Счетчик периодически затголршетсЯ; пробегая все промежуточные значения. Сигналы с выхода счетчика S подаются также на входы управлени.я цифроаналогорд)го преобразователя (ЦАП) 4, на вьг/:оде которого фор мир;логся п уровней напряжения. Эт уровни появляются на выходе ЦАП 4 в той же самой последовательности, что и пифровые сигналы па выходе мyльт шлeкcopa 1, поскольку мультиплексор 1 и ЦАП 4 jTipa .шются огашмк и теми же сигналамР счет чика 5. Цифровой сжпал мульт1шлексора 1 с /к-гмируется с выхош ьтт напряжекием UAFI 4 и подается на вьоюде 11 коммутатора. Так как напряжение на вых.оде ЦАП. 4 дискретно меняется в м€.ент обратгюго хода луча осциллографа и, следовательно, меняется опорное напряжение на выходе коммутатора, то при отображении каждого входного сигнала электронный луч на экране осниллогрс1фа смещается по вертикали на определенную величй у,

В прерывистой вь борки коммутируемых сигналов счет ик 5 сннхронюи- руется гмпульсами генератора 7. Частота повторения импульсов генератора 7 вь бирается значительно больше частоты порога Срабатывания частотного дискриминатора 10. Поэтому в этом режиме за время одного периода развертки осциллографа неоднократно коммутир тотся все ах оды 2, -2 мультиплексора 1.

Введение в коммутатор дoпoлнитeлFлнoго мультиплексора и частотного 1Я1СкримК натора псхзволяет повысить надежность и козффшшент полезного действия устройств ва за с-чет сокращения емени измерения и выбора оптимального режима контролируемых сигналов. Форму /i а изобрете Коммутатор, содержащий соединенные ,последовательно счетчик, цифроаналоговый преобразователь и сумматор, другой вход которого подключен к выходу мультиплексора на п входов, а управляющий вход последнего соединен с выходом счетчика, генератор импульсов и согласующий каскад вход которого соединен с ЕКОДНОЙ шиной, отличающийся тем, что, с це лью повышения надежности и коэффициента полезного действия, введены частотный дискриминатор и дополнительный мультиплексор, причем выход согласующего као71 када подключен к первому входу дополнительного мультиплексора и через частот ньгй дискриминатор - ко вторе } у его вхо-ду, третий вход которого соединен с вы ходом генератора, а выход - со входом счетчика. Источники информации, принятые во впнмание при экспертизе 1. Мориловцев Н. В., Дементьев В. А., Прошечкин Н. К. Четырехканальная приставка к осциллографу. - Обмен опьттом в радиопромышленности, № 3, 1977, с. 79-8О. 2.Пеппер. Использование прерывателя в многока11альном осцилло1-рафе. - Электроника, № 21, 1976, с. 61-63 (прототип).