Многоканальный коммутатор

 

Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано в системах измерения, контроля и сбора данных. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия многоканального коммутатора. Цель достигается путем введения в коммутатор, содержащий в каждом канале 1 операционный усилитель 2, делитель напряжения 3, элемент задержки 4, первый, второй и третий ключи 5-7, дополнительно четвертого ключа 8, инвертора 9 и элемента И 10, подключения конденсатора 11 к точке соединения первого 5 и четвертого 8 ключей, работающих в противофазе и введения общего для всех каналов повторителя напряжения 12. За счет предварительного заряда конденсатора 11 в включенном состоянии канала и последовательного с задержкой переключения ключей обеспечивается быстрое установление нового состояния выхода коммутатора 16 независимо от предыдущего состояния при отсутствии бросков выходных токов операционных усилителей 2.

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1476603

А1 (р) 4 Н 03 К 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301133/24-21 (22) 04,09.87 (46 ) 30 „04. 89. Вкл, 9 16 (72) В, Ф, Попов (53) 621,382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1221735, кл. H 03 К 17/00>

25.09.84.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1370764, кл. Н 03 К 17/00, 11. 08, 86. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано в системах измерения, контроля и сбора данных. Целью изоббретения является повышение точности и быстродействия многоканального коммутатора, Цель достигается путем введения в коммутатор, содержащий в каждом канале 1 операционный усилитель 2, делитель напряжения 3, элемент задержки 4, первый, второй и третий ключи 5-7, дополнительно четвертого ключа 8, инвертора 9 и элемента И 10, подключения конденсатора 11 к точке соединения первого 5 и четвертого 8 ключей, работающих в противофазе, и введения общего для всех каналов повторителя напряжения

12, За счет предварительного заряда конденсатора 11 в выключенном состоянии канала и последовательного с задержкой переключения ключей обеспечивается быстрое устав<- пение новогоо со стояния выхода коммутатора

16 независимо от предыдущего состояния при отсутствии бросков выходных токов опер ационных усилителей 2, 1 ил, 14766 !

Изобретение относится к области коммутационной техники и может быть; использовано в системах измерения, контроля и сбора данных.

Целью изобретения является повы5 шение точности и быстродействия многоканального коммутатора за счет устранения зависимости уровня выходного сигнала, установившегося непосредственно после переключения кана- 1О ла, от уревня выходного сигнала в предыдущем состоянии коммутатора, что достигается путем введения в коммутатор повторителя напряжения и в каждый канал дополнительно четверто- 15 го ключа, инвертора и элемента И за счет предварительного подзаряда конденсатора до заданной величины напряжения и последовательного с задержкой переключения ключей таким обра- 20 зом, что выходное напряженке устанавливается со скоростью, определяемой постоянной времени перезаряда емкости нагрузки через дополнительно введенный ключ, котор ая не з ави сит 25 от уровня сигнала, На чертеже приведена принципиальная схема многоканального коммутатора, Устройство содержит в каждом ка- 30 нале 1 операционный усилитель 2, делитель 3 напряжения, элемент 4 задержки, четыре ключа 5-8, инвертор 9, элемент И 10 и конденсатор 11, а также общий для всех каналов повтоC ритель 12 напряжения, Вход 13 каждого канала соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 2, инвертирующий вход которого соединен со средней точкой 40 делителя 3 напряжения и с входо м третьего ключа 7, Управляющий вход

14 каждого канала соединен непосредственно с одним из входов элемента

И 10 и с управляющим входом четверто- 45 го ключа 8, а также через элемент 4 задержки — с другим входом элемента

И 10 и через инвертор 9 - с управляющим входом первого ключа 5, Первый и четвертый ключи 5, 8 под- g0 ключены последовательно, а между точкой их соединения и общей шиной 15 включен конденсатор 11. Выходы второго — четвертого ключей 6 — 8 подключены к выходу 16 коммутатора, Вы- 55 ход элемента И 10 соединен с управляющими входами второго и третьего ключей 6, 7, Делитель 3 напряжения включен между выходом повторителя 12

03

2 напряжения и выходом операционного усилителя 2, который соединен с вхо- дами первого и второго ключей 5, 6, Вход повторителя 12 напряжения и нагрузочный конденсатор 17 подключены к выходу 16 коммутатора, Многоканальный коммутатор работает следующим образом, В выключенном состоянии канала 1 первый ключ 5 открыт и конденсатор

11 заряжен до направления, определяемого напряжением на выходе операционного усилителя 2, которое, в свою очередь, зависит от напряжения на входе 13 канала, напряжения на выходе

16 коммутатора, т, е, выходного напряжения при опросе предыдущего канала и от коэффициента деления напряжения делителя 3 напряжения, Второй четвертый ключи 6 — 8 закрыты, Включение канала производится подачей единичного сигнала на управляющий вход 14 соответствующего канала

1. При этом сначала замыкается четвертый ключ 8 и размыкается первый ключ 5, Между конденсатором 11 и нагрузочным конденсатором 17 через очень малое сопротивление открытого четвертого ключа 8 происходит перер ас предел ение з аряда до у ст ановл ения на выходе 16 коммутатора нового значения напряжения, Через время задержки, определяемое элементом 4 задержки, открываются второй и третий ключи 6, 7, Второй ключ 7 обеспечивает передачу на выход 16 коммутатора напряжения с выхода операционного усилителя 2, значение которого пропорционально напряжению на входе 13 коммутируемого канала, А третий ключ 7 зам1као ет цепь обратной связи, Выключение канала производится снятием единичного уровня сигнала с управляющего входа 14 канала 1, что вызывает отключение четвертого 8, а также второго и третьего ключей б, 7 и включение первого ключа 5.

В результате чего от нагрузки отключается конденсатор 1), Емкость конденсатора 11 выбирается намного больше емкости нагрузочного конденсатора 17, При этом обеспечивается увеличение быстродействия,. так как

Г об а конденсатор а перез аряжают ся че.рез сопротивление одного ключа, а установление нового значения напряженйя на конденсаторе 1 происхоцит во время опроса других каналов 1

1476603

Фор мул а из обретения

Составитель В,Лементуев

Техред А.Кравчук

Корректор Э.Лончакова

Редактор О, Спесивых

Д аказ 216 7/56 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКИТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101 коммутатора, В результате отсутствуМ ют большие броски выходных токов опер ационных усилителей 2. Переключение же нагрузки происходит от кон- 5 денсатора ll, напряжение на котором отслеживает коммутируемый сигнал н.вход 13, в результате чего повышается точность установления нового значения выходного напряжения за короткое время, Многоканальный коммутатор, содер- 15 жащий в каждом канале операционный усилитель, первый, второй и третий ключи, элемент задержки, делитель напряжения и конденсатор, включенный между общей шиной и выходом первого 29 ключа, вход которого соединен с входом второго ключа, с выходом операционного усилителя и с первым выводом делителя напряжения, причем выходы второго и третьего ключей соеди- 25 нены вместе и с выходом коммутатора, вход третьего ключа соединен с инвертирующим входом операционного усилителя и со средней точкой делителя напряжения, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с информационным входом канала, вход элемента задержки соединен с управляющим входом канала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью. повышения точности и быстродействия, в него введен повторитель напряжения, а в каждый канал дополнительно введены четвертый ключ, инвертор и элемент

И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, второй вход — с управляющим входом канала, а выход — с управляющими входами второго и третьего ключей, управляющий вход канала подключен через инвертор к управляющему входу первого ключа и непосредственно — к управляющему. входу четвертого ключа, включенного между выходами первого ключа и коммутатора, а между выходом коммутатора и вторыми выводами делителей напряжения всех каналов включен повторитель напряжения,