Устройство коммутации электрических сигналов на -каналов Советский патент 1980 года по МПК H03K17/00 

Изобретевие относится к измерительной технике и может найти применение в системах автоматизированного контроля и в устройствах, требующих коммутации электрических сигналов и, в частности, сигналов малого уровня.

Известно устройство для коммутации электрических сигналов, содержащее матрицу из «-групп управляющих обмоток 1.

Недостатком этого устройства является низкая точность коммутирования.

Кроме того, известны устройства коммутации электрических сигналов на Л-каналов, содержащие матрицу из п-групп управляющих обмоток, дешифраторы, замыкающие, переключающие и разрешающие ключи, элементы задержки, элемент ИЛИ и сумматор 2.

Недостатком этого устройства также является невысокая точность переключения, обусловленная нагревом магнитоуправляемых контактных элементов и возрастанием статических шумов контактов термоэлектрического происхождения.

С целью повышения точности в устройство коммутации электрических сигналов на N каналов, содержащее контактное поле, состоящее из матрицы с п группами управляющих обмоток, первый, второй и третий дешифраторы, выходы которых соединены соответственно с первой и второй группами замыкающих ключей и группой переключающих ключей, элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами третьего 5 дешифратора, а выход через соединенные последовательно первый элемент задержки, первый разрешающий ключ, второй элемент задержки и второй разрешающий ключ подключен ко входам замыкающих ключей, и

10 сумматор, входы которого соединены с входами первого и второго дешифраторов и входными шинами, а выходы с входами третьего дешифратора, введены диоды, дополнительные замыкающие ключи и дешиф15ратор, а контактное поле выполнено из

3

У N матриц с числом коммутирующих элементов в строке и столбце V-fV, причем начала управляюших обмоток п-I групп

20 каждой матрицы через соответствующие диоды соединены с выходами соответствующих замыкающих ключей, при этом начала первых и концы вторых управляющих обмо25ток п грунпы через соответствующие диоды подключены соответственно к первым и вторым входам соответствующих переключающих ключей, выходы которых соединены с другим входом первого разрешающего

30 ключа.

Кроме того, остальные выводы всех управляющих обмоток каждой матрицы объе,а,инены и через соответствующие дополнительные замыкающие ключи соединены с выходами дополнительного дещифратора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема одного из вариан3

тов устройства, которое состоит из / N плоских матриц /, образованных тремя группами обмоток, () каждая из кото/

рых имеет одинаковое число обмоток V N и каждая обмотка любой группы имеет пересечение с каждой из обмоток других групп только в одном коммутирующем элементе матрицы, содержащем магнитоуправляемые контакты 2. Начала уп|эавляющих обмоток матриц / двух групп через развязывающие диоды 3 соединены с входами соотзетстзующих замыкающих ключей 4 и 5. Обмоткц третьей группы выполнены двойным проводом и начала их первых управляющих обмоток через развязывающие диоцы 3 соединены с первыми входами, а концы вторых управляюш,их обмоток той же группы через развязывающие диоды 5 подключены ко вторым входам соответствующих переключающих ключей 6. Выходы замыкающих ключей 4 и 5 объединены и через разрешающий ключ 7 соединены с положительной шиной питания, которая через разрешающий ключ 8 соединена с объединенными выходами переключающих ключей 6. Оставшиеся выводы всех обмоток каждой матрицы / объединены и соединены с входами соответствз ющих замыкающих ключей 9, выходы которых подключены к отрицательной шине питания.

Управляющие входы замыкающих клютей 4, 5 VI 9 соединены с соответствующими выходами дешифраторов 10, 11, 12. Входы дешифраторов 10 и // через сзмматор 13 соединены с входами дешифратора 14, выходы которого подключены к управляющим пходам переключающих ключей 6 и через элемент ИЛИ 15 и элемент задержки 16 к Правляющему входу ключа 8. Выход 8 через элемент задержки 17 соединен с управляющим входом ключа 7. Дешифрато3

ры 10, 11 и 12 имеют по logg VN кодовых: «ходов каждый.

Устройство работает следующим образом.При подаче двоичного кода коммутируемого канала на входы дешифраторов 10, 11 и 12 срабатывают соответствующие «ключи 4, 5 и 9. При этом соответствующие управляющие обмотки двух групп одной из матриц / подготавливаются к включению в пепь питания. Одновременно через сумматор 13 суммарный код за вычетом переноса из старшего разряда подается на входы

дешифратора М и замыкается соответствующий ключ 6 и тем самым подготавливается к включению в цень питания обмотки третьей группы.

Потенциалы с выхода дешифратора М подаются через элемент ИЛИ 15 и через элемент задержки 16 на управляющий вход ключа 8, который срабатывает и подключает к цепи питания управляющие обмотки тр.льей группы выбранной матрицы /. Через время, определяемое элементом задержки 17, срабатывает ключ 7, включая в цепь питания соответствующие управляющие обмотки первых двух групп выбраниой матрицы /. Параметры обмоток подбираются таким Образом, чтобы абсолютмал величина магнитного потока, создаваемого управляющими обмотками двух групп была вдвое больше абсолютной величины магнитного потока, создаваемого управляющими обмотКЯ1МИ третьей группы. При этом направление магнитного потока в Невыбранных управляющих обмотках третьей группы противополол но иаиравлению потоков обмоток первых двух групп, а магнитный поток выбранной обмотки совпадает с ними.

Введенне дополнительных дешифратора, замыкающих ключей и выполненных онределенным образом матриц позволяет повысить точность коммутации устройства.

-Формула изобретения

Устройство коммутации электрических сигналов на N каналов, содержащее контактное поле, состоящее из матрицы с п группами управляющих обмоток, первый, второй и третий дешифраторы, выходы которых соединены соответственно с первой и второй группами замыкающих ключей и группой переключающих ключей, элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами третьего дешифратора, а выход через соединенные последовательно первый элемент задержки, первый разрешающий ключ, второй элемент задержки и второй разрешающнй ключ подключен ко входам замыкаюи1Их ключей, и сум;матор, входы которого соединены со входами первого и второго дешифраторов и входными шинами, а выходы - со входами третьего дешифратора, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, в него введены диоды, дополнительные замыкающие ключи и дешифратор, а контактное поле вынолнено из

3

N матриц с числом коммутирующих эле3

ментов в строке и столбце КЛ/, причем начала управляющих обмоток п-1 групп каждой матрицы через соответствующие диоды соединены с выходами соответствующих замыкающих ключей, при этом начала (первых и концы вторых зправ.ляющих обмоток га-группы через соответствующие диоды подключены соответственно К первым и вторым входам соответствующих переключающих .ключей, выходы которых соединены с другим входом первого разрешающего ключа, кроме того, остальные выводы всех управляющих обмоток каждой матрицы объединены и через соответствующие дополнительные замыкающ«е ключи соединены с выходами дополнительного дещифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 440792, кл. Н 03 К 17/80, от 25.08.74.

2.Авторское свидетельство СССР № 610299, кл. Н 03 К 17/00. от 18.02.74.