Коммутатор Советский патент 1983 года по МПК H03K17/42 

(54) КОММУТАТОР

1

Изобретение относится к коммутационной технике.

Известны коммутаторы, содержащие ждущий мультивибратор, счетчик, триггер, дещйфратор, полевые транзисторы, дифференцирующий элемент и элементы НЕ и сравнения 1.

Недостаток указанного устройства - низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому является коммутатор , содержащий ждущий мультивибратор, первый вход которого соединен с щиной запуска, а выход подключен к счетному входу основного счетчика и R-входу RS-триггера, S-вход которого соединен с последним выходом основного счетчика, остальные выходы которого п одключены к входам основного дещифратора, каждый из выходов которого соединен с затвором соответствующего полевого транзистора, сток которого подключен к одноименной аналоговой входной щине, а истоки полевых транзисторов объединены и подключены к аналоговой выходной щине и через дифференцирующий элемент к первому входу элемента сравнения, выход которого подключен к входу элемента НЕ 2.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения - повыщение быстродействия коммутатора. .

Указанная цель достигается тем, что в коммутатор, содержащий ждущий мультивибратор, первый вход которого соединен с щиной запуска, а выход подключен к счетному входу основного счетчика и R-входу RS-триггера, S-БХОД которого соединен с последним выходом основного счетчика, ос10тальные выходы которого подключены к входам основного дещифратора, каждый из выходов которого соединен с затвором со(угветствующего полевого транзистора, сток которого подключен к одноименной анало,5 ГОБОЙ входной щине, а истоки полевых транзисторов объединены и подключены к аналоговой выходной щине и через дифференцирующий элемент к первому входу элемента сравнения, выход которого подключен к входу элемента НЕ, введены источник опор20 ного напряжения, формирователь импульсов, генератор, элемент И, дополнительные счетчик и дещифратор, первый выход которого соединен с вторым входом ждущего мультивибратора, второй выход через формирователь импульсов - с дополнительной выходной шиной, а входы подключены к выходам дополнительного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, входы которого подключены к выходам генератора и инвертора и нулевому выходу RS-триггера, при этом выход источника опорного напряжения соединен с вторым входом элемента Сравнения, На чертеже представлена функциональная схе.мз коммутатора. Схема содержит ждущий мультивибратор 1, первый вход которого соединен с шиной 2 запуска, а выход подключен к счетному входу счетчика 3 и R-входу RS-триггера, 4, S-вход которого соединен с последним выходом счетчика 3, остальные выходы которого подключены к входам дешифратора 5, каждый из выходов которого соединен с затвором соответствующего полевого транзистора 6, сток которого подключен к одноименной аналоговой входной шине 7, а истоки полевых транзисторов 6 объединены и подключены к аналоговой выходной шине 8 и через дифференцирующий элемент 9 к первому входу элемента 10 сравнения, выход которого подключен к входу элемента НЕ 11 дешифратор 12, первый выход которого соединен с вторым входом ждущего мультивибратора 1, второй выход через формирователь 13 импульсов - с выходной шиной 14, а выходы подключены к выходам счетчика 15, счетный вход . которого соединен с выходом элемента И 16, входы которого подключены к выходам генератора 17 и инвертора 11 и нулевому выходу RS-триггера 4, выход источника 18 опорного напряжения соединен с вторым входом элемента 10 сравнения. Коммутатор работает следующим образом. Входные аналоговые сигналы поступают на стоки соответствующих полевых транзисторов 6. Если полевой транзистор 6 открыт, т. е. в его структуре сформирован проводящий канал, то сигнал поступает на аналоговую щину 8. Управляющие сигналы на затво1ры полевых транзисторов 6 поступают с соответствующих выходов дешифратора 5. Командное слово на входы дешифратора 5 поступает с выходов счетчика 3. Каждому командному слову на выходах счетчика 3 соответствует открытое состояние одного полевого транзистора 6. Заполнение счетчика 3 осуществляется сигналами с ждущего мультивибратора 1. Первоначальный запуск цикла опроса коммутатора осуществляется импульсом, поступающим по шине 2 запуска на ждущий мультивибратор 1, при этом ждущий мультивибратор 1 вырабатывает первый входной импульс для счетчика 3 и импульс установки RS-триггера 4 в нулевое состояние. При поступлении первого импульса На вход счетчика 3 вырабатывается первое командное слово на его выходах, что влечет открывание первого канала коммутатора. Для определения действительного времени установления сигнала на нагрузке коммутатора после переключения каналов к аналоговой выходной шине 8 подключен дифференцируюший элемент 9. Сигнал с выхода дифференцируюш,его элемента 9 поступает на первый вход элемента 10 сравнения, к второму входу которого подключен источник 18 опорного напряжения. Сигнал на выходе элемента 10 сравнения принимает единичное значение только в тех случаях, когда полевой транзистор 6 работает в режиме насышения, что бывает только в процессе переключения каналов коммута-. тора. С помощью логического элемента НЕ 11 сигнал на выходе элемента 10 сравнения инвертируется. Далее этот сигнал поступает на соответствующий вход элемента 16 И. На один из входов элемента И 16 приходит сигнал с нулевого выхода RS-триггера 4, а на другой - с генератора 17, RS-триггер 4 разрешает прохождение сигналов на выход элемента И 16 только в цикле опроса коммутатора, так как RS-триггер 4 взводится импульсом запуска, поступающим по щине 2 запуска, а сбрасывается сигналом с последнего выхода счетчика 3. Сигналы с генератора 17 поступают на вход элемента И 16 постоянно. Следовательно, в пределах цикла опроса тактовые сигналы с генератора 17 проходят на выход элемента И 16 постоянно, кроме- интервалов времени, когда на соответствующем входе элемента И 16 присутствует нулевой потенциал с выхода элемента 10 сравнения (через элемент НЕ 11). С выхода элемента И 16 в разрешенные периоды тактовые сигналы генератора 17 поступают на вход счетчика 15. На выходах счетчика 15 формируется управл5пощее слово для дешифратора 12. Дешифратор 12 имеет два выхода. Сигнал на первом выходе, появляющийся первым по мере заполнения счетчика 15, поступает на вхрд формирователя 13 импульсов. С выхода формирователя 13 импульсов сигнал поступает на выходную шину 14 запуска. Сигнал с второго выхода дешифратора 12, появляющийся вторым, поступает на второй вход ждущего мультивибратора 1 и служит для формирования сигнала опроса следующего канала коммутатора. Процесс опроса в пределах цикла происходит непрерывно до момента появления сигнала на последнем выходе счетчика 3. Этот сигнал сбрасывает RS-триггер 4, который, в свою очередь, закрывает прохождение сигналов на выход элемента И 16. Заполнение счетчика 15 прекращается и на выходах дешифратора 12 управляющие сигналы не появляются. Таким образом, за счет введения источника опорного напряжения, дополнительных счетчика и дещифратора и соответствующих связей в предлагаемое устройстве по сравнению с известным достигается повышение быстродействия коммутатора. Формула изобретения Коммутатор, содержащий, ждущий мультивибратор, первый вход которого соединен с шиной запуска, а выход подключен 1к счетному входу основного счетчика и R-BXOду RS-триггера, S-вход которого соединен с последним выходом основного счетчика, остальные выходы которого подключены к входам основного дешифратора, каждый из выходов которого соединен с затвором соответствующего полевого транзистора, сток которого подключен к одноименной аналоговой входной шине а истоки полевых транзисторов объединены и подключены к анат логовой выходной шине и через дифференцирующий элемент к первому входу элемента сравнения, выход которого подключен к входу элемента НЕ, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены источник опорного напряжения, формирователь импульсов, генератор, элемент И, дополнительные счетчик и дешифратор, первый выход которого соединен с вторым входом ждущего мультивибратора, второй выход через формирователь импульсов - с дополнительной выходной шиной, а входы подключены к выходам дополнительного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, входы которого подключены к выхода л генератора и инвертора и нулевому выходу RS-триггера, при этом выход источника опорного напряжения соединен с вторым входом элемента сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 750735, кл. Н 03 К 17/00, 05.01.78. 2.Авторское свидетельство СССР № 750736, кл. Н 03 К 17/00, 15.02.78 (прототип).