Электронный коммутатор аналоговых сигналов Советский патент 1980 года по МПК H03K17/00 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к импульсной технике, и может быть использовано при управлении коммутаторами аналоговых сигналов .

Известны переключатели аналоговых сигналов, которые имеют несколько каналов, каждый из которых содержит полупроводниковый ключ с информационным и управляющим входом, на последний подан коммутирующий сигнал с блока управления, представляющего собой логическую схему {Ij .

Недостатком такого переключателя аналоговых сигналов является невозможность изменения сигналов управления в зависимости от амгглитуды коммутируемых сигналов.

Известен также электронный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий счетчик импульсов, вход первого триггера которого соединен с выходом ждушего мультивибратора, один вход которого соединен с шиной сигнала опроса, а второй вход подключен через дифференцирующий элемент к выходу погического элемента НЕ, дешифратор, входы которого соединены с выходами триггеров счетчика импульсов, а выходы подключены к входам управления ключей блока коммутации, на информационные входы которых поданы коммутируемые аналоговые сигналы.21.

Недостатком такого электронного коммутатора аналоговых сигналов является недостаточная точность регулировки длительности импульсов

10 опроса от амплитуды коммутируемых сигналов.

Целью изобретения является повышение точности регулировки длительности импульсов опроса от амплитуды

15 коммутируемых сигналов.

Это достигается тем, что в электронный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий счетчик импульсов, вход первого триггера которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, один вход которого соединен с шиной- сигнала опроса, а второй вход подключен через дифференцирующий элемент к выходу логического

25 элемента НЕ, дешифратор, входы которого соединены с выходами триггеров счетчика импульсов, а выхода подключены к входам управления ключей блока коммутации, на информационные входы которых поданы коммутируемые аналоговые сигналы, введены два элементе сравнения, делите напряжения, запоминающий элемент и генератор пилообразного напряжения вход которого соединен с первьдм входом запоминающего элемента и выходом ждущего мультивибратора, выход подключен к первым входам элементов сравнения, вторые входы которых соответственно через запоминающий элемент и делитель напряжения соединены с выходом последнего триггера счетчика импульсов и выходами ключей блока коммутации, причем выход одного элемента сравнения соединен со входом логического элемента НЕ, а выход второго элемента сравнения соединен с дополнительными входами дешифратора.

На чертеже дана структурная схема электронного коммутатора аналоговых сигналов.

Электронный коммутатор аналоговых сигналов состоит из счетчика 1 импульсов, выполненного на триггерах, выходы которого присоединены к соответствующим входам дешифратора 2, подключенного выходами к управляющим входам блока 3 коммутаций. К выходу блока 3 коммутации через делитель 4 напряжения и через запоминающий элемент 5 присоединены соответственно первые входы первого б и второго 7 элементов сравнения, вторые входы которых подключены к выходу генератора 8 пилообразного напряжения. Выход первого элемента 6 сравнения подключен к дополнительным входам дешифратора 2, а выход второго элемента 7 сравнения через последовательно соединенные логический элемент НЕ 9, дифференцирующий элемент 10 и ждущий мультивибратор 11 подключен ко входу генератор 8 пилообразного напряжения и управляющему входу запоминающего элемента 5 .

Электронный коммутатор работает следующим образом.

ПРИ подаче на вход ждущего мультивибратора 11 команды опрос с внешнего устройства он вырабатывает импульс положительной полярности. Этим импульсом устанавливается в нулевое состояние генератор 8 пилообразного напряжения и стирается информация, имеющаяся в запоминающем элементе 5. Кроме того,отрицательным перепадом этого же импульса запускается счетчик 1 импульсов, который изменяет свое состояние. В результате этого срабатывает сответствующа ячейка дешифратора 2, на дополнительные входы которого поступает положительное напряжение с первого элемента 6 сравнения.

С выхода дешифратора 2 на управляющий вход соответствующего ключа блока 3 коммутации поступает напряжение, которое отпирает этот ключ. На выходе блока 3 ко Ф утации появляется напряжение, равное напряжению коммутируемого сигнала на входе открытого ключа, которое запоминается , запоминающим элементом 5. Одновременно с -окончанием действия положительного импульса с выхода ждущего мультивибратора 11 запускается генератор 8 пилообразного напряжения. Напря.- жение с выхода блока 3 коммутации, ослабленное (уменьшенное) делителем

4напряжения, сравнивается с напряжением генератора 8 пилообразного напряжения в первом элементе б сравнения. При достижении равенства этих

5 напряжений величина сигнала элемента б сравнения резко падает до нулевого уровня. В результате этого срабатывает соответствующая ячейка дешифратора 2 и запирается открытый ключ

0 блока 3 коммутации. На этом заканчивается действие импульса опроса. Одновременно с работой первого элемента б сравнения во втором элементе 7 сравнения происходит сравнение

5 запомненного запоминающим элементом

5выходного напряжения блока Э коммутации и сигнала с выхода генератора 8 пилообразного напряжения. Очевидно, что в 5том случае достижение

0 равенства сравниваемых величин произойдет позже, чем в первом элементе

6сравнения, так как здесь сравниваемое напряжение с выхода запоминающего элемента 5 имеет большее знаc чение, потому что не ослаблено делителем. При достижении равенства напря)йений в элементе 7 сравнения величина сигнала на его выходе резко падает до нулевого уровня.Пройдя через логический элемент НЕ 9 и дифференцирующий элемент 10, этот сигнал запускает ждущий мультивибратор 11, который формирует импульс, возвращающий в нулевое состояние генератор 8 пилообразного напряжения. Кроме

5 того, этим импульсом стирается информация в запоминающем элементе 5, а отрицательным перепадом запускается счетчик 1 импульсов, в результате чего открывается следующий канал блока 3 коммутации и процесс повторяется.

Таким образом, длительность импульса паузы определяется разностью времени достижения равенства напряжений на первом 6 и втором 7 элементах сравнения, а длительность импульса опроса равна времени достижения равенства напряжений на элементе б сравнения и пропорциональна 0 величине коммутируемого сигнала, т.е. период коммутации каждого канала адаптируется к величине коммутируемых напряжений.

Предлагаемый электронный коммутатор обеспечивает возможность повы