Коммутатор Советский патент 1983 года по МПК H03K17/04 

(54) КОММУТАТОР

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может 6biTbv использовано при коммутировании аналоговых сигналов.

Известен коммутатор аналоговых сиг налов, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов и дешифратор, к входам которого подключен через инвертор ждущий мультивибратор, соединенный через дифференцирующую цепь и второй инвер тор с выходом генератора тактовых импульсов f 1 3 .

Недостаток этого коммутатора заключается в отсутствии возможности регулировки длительностей импульсов опроса и пауз между ними в зависимости от величины коммутируемых сигналов.

Кроме того, известны коммутаторы, содеркащие соединенные последовательно счетчик, дешифратор и переключаюший блок, подключенный к запоминающему элементу и делителю напряжения, а также

2

элементы сравнения, инвертор и ждущий мультивибратор Г 2 j .

Недостатками этого устройства являются сложность и невозможность обеспечения коммутации двухполярных сигналов, что сужает функциональные возможности устройства.,

Цель изобретения - упрощение и расширение функциональных возможностей.

10

Поставленная цель достигается тем, что в коммутатор, содержащий соединенные последовательно счетчик, дешифратор и переключающий блок, генератор напряжения, вход которого соединен со вхбдом

15 счетчика, выходом ждущего мультивибратора и первым входом запоминающего элемента, а .выход подключен к первым входам первого и второго элементов сравнения, вторые входы которых соединены

20 с выходами соответственно запоминающего элемента и делителя напряжения, вве дены блок вьщеления модуля напряжения и триггер, причем выход переключаюше- го блока через блок вьщеления модуля напряжения соепинен со вторым входом запоминающего эпемвд та и входом делитзеля напряжения, при этом выходы перьБого и второго элементов сравнения подключены соответственно ко входу ждущег мультивибратора и входу триггера, другой вход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, а выход - с другими входами дешифратора. , На чертеже представлена функциональ- ная схема коммутатора, который состоит из счетчика 1 импульсов, выходы которо го присоединены ко входам дешифратора 2, подключенного выходами к управляющим входам переключающего блока 3. К выхо ду переключающего блока 3 через блок 4вьщеления модуля напряжения присоединены входы запоминающего элемента 5и делителя 6 напряжения, выходы которых подключены соответственно ко входам первого и второго элементов 7 и 8 сравнения, соединенных другими .входами с выходом генератора 9 пилообразного напряжения. Выход элемента 7 сравнения соединен со входом ждущего мультивибратора 10, подключенного ко входу счетчика 1 импульсов, входу генератора 9, счетному входу триггера 11 и управляющему входу запоминающего элемента 5, а выход элемента 8. сравнения подключен ко входу установка О триггера 11, выход которого соединен с дополнительными входами дешифратора 2 Коммутатор аналоговых сигналов работает следующим образом. При подаче на вход ждущего мультивибратора 10 с внешнего устройства команды опрос, он вырабатьшает импульс положительной полярности. Этим импульсом устанавливается в нулевое состояние генератор 9 пилообразного напряжения и стирается информация, име щаяся в запоминающем элементе 5. Кроме того, отрицательным перепадом этого же импульса опрокидывается триггер 11, на выходе которого появляется, положительный потенциал, подготавливающий работу дешифратора 2, и запускаются генератор 9 пилообразного напряжения и счетчик 1 импульсов, который изменяет свое состояние. В результате этого срабатывает соответствующая ячейка дешифратора 2, на дополнительные входы которого поступает положительное напряжение с выхода счетного триггера 11. С выхода дешифратора 2 на переключающий блок 3 поступает напряжение, которое отпирает этот ключ. На выходе блока 3 коммутации появляется напряжение, равное напряжению коммутируемого сш нала на входе открытого ключа. Это напряжение поступает н вход блока 4 вьвделения модуля напряжения, работа которого осуществляется.в соответствии с формулой: Чи„,| т.е. на выходе блока 4 всегда присутствует положительное напряжение, равное по модулю входному. С выхода блока 4 вьщеления модуля напряжения коммутируемый сигнал поступает на вход запоминающего элемента 5 и на делитель 6 напряжения. Напряжение с выхода блока 4 выеления модуля напряжения, уменьшенное делителем 6 напряжения, сравнивается с напряжением генератора 9 пилообраз- ного напряжения в элем енте 8 сравнения. При достижении равенства сравниваемых величин элемент 8 сравнения вырабатывает короткий импульс, который опрокидывает триггер 11. В результате этого на триггере 11 появляется нулевой потенциал (близкий к нулю), который через соответствующую ячейку дешифратора 2 запирает переключающий блок 3. На этом заканчивается действие импульса опроса. Одновременно с работой элемента 8 сравнения в элементе 7 сравнения происходит сравнение запомненного запоминающим элементом 5 модульного значения выходного напряжения переключак щего блока 3 коммутации и сигнала с выхода генератора 9 пилообразного напряжения. Очевидно, что в этом случае достижение равенства сравниваемых величин произойдет позже, чем в элементе 8 сравнения, так как здесь сравниваемое напряжение имеет большее значение, поскольку не ослаблено делителем 6. При достижении равенства напряжений элемент 7 сравнения вырабатывает короткий импульс, запускающий ждущий мультивибратор 1О. Импульс с выхода ждущего мультивибратора 1О стирает информацию в запоминающем элементе 5, устанавливает генератор 9 пилообразного напряжения в исходное состояние, опрокидывает трипгер 11, подготавливая тем самым к работе дешифратор 2, и изменяет состояние счетчика 1 импульсов, в результате чего открывается следующий канал в переключающем блоке 3. Коммутатор обеспечивает коммутацию сигналов со временем, пропорциональным их величине. Его преимуществом являет