Коммутатор аналоговых сигналов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 03 К 17/ 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л

С (21) 4762758/21 (22) 22.11.89 (46) 15,10.91. Бюл. № 38 (71) Н ауч но-исследо ва тел ьс к ий институт строительных материалов при Томском инженерно-строительном институте (72) Б.В.Максименко (53) 621.372(088.8) (56) Заявка Японии ¹ 47-27573, кл. 98 (3) А8, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 464971, кл, Н 03 К 17/04, 1973. (54) КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к передаче сигналов, в частности к устройствам коммутации аналоговых сигналов, и может быть использовано в многоканальных системах сбора и обработки сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Цель достигается тем, что коммутатор аналоговых сигналов содержит распределитель импульсов. ключевые элементы, элементы хранения, накопительИзобретение относится к передаче сигналов, в частности к устройствам коммутации сигналов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей использования коммутатора за счет поочередной коммутации на выход сигналов, приходящих одновременно на все входы коммутатора за период более продолжительный, чем время существования сигналов.

На фиг.1 представлена функциональная схема коммутатора аналоговых сигналов; на,. )0„„1684921 А1 ный элемент и дополнительный ключевой элемент. Элементы хранения и накопительный элемент выполнены на конденсаторах, а ключевые элементы выполнены на биполярных транзисторах, при этом база, эмиттер и коллектор упомянутых транзисторов являются управляющим входом, входом и выходом ключевых элементов соответственно. Причем выходы распределителя импульсов соединены с управляющими входами ключевых элементов, первые выводы элементов хранения и накопительного элемента соединены с шиной нулевого потенциала. вторые выводы элементов хранения оединены с входами ключевых элементов, которые являются входами коммутатора, выходы ключевых элементов, являющиеся выходом коммутатора, соединены с выходом дополнительного ключевого элемента и вторым выводом накопительного элемента.

Вход дополнительного ключевого элемента соединен с шиной напряжения питания, а его управляющий вход является дополнительным управляющим входом коммутатора аналоговых сигналов, 1 э.п.ф-лы, 3 ил. фиг,2 - диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства: а — диаграмма, показывающая время прихода входных сигналов коммутатора; б — диаграмма изменения напряжения на первом входе коммутатора (изменение напряжения на

С1); в,г — диаграммы изменения напряжения; д,е,ж — диаграммы выходных импульсов распределителя импульсов на первом, втором и на и выходах распределителя импульсов, соответственно; э — диаграмма сигнала, управляющего работой коммутатора

1684921 ан,слогов сигналов по входу дополнительного ключевого эле;лента; и — диаграмма выходного сигнала коммутатора; на фиг.3— коммутатор аналоговых сигналов, пример конкретного выполнения.

Предлагаемы коммутатор аналоговых сигналов (фиг.1) содержит распределитель 1 импульсов, ключевые элементы 2.1-2.п, элементы 3,1-3,п хранения, накопительный элемент 4 и дополнительный ключевой элемент 5. Элементы 3.1-3.п хранения и накопительный элемент 4 выполнены на конденсаторах С -Св и Со соответственно, а ключевые элементы 2.1 — 2.п -- на биполярных транзисторах, при этом база, эмиттер и коллектор упомянутых транзисторов являются управляющим входом, входом и выходом ключевых элементов соответственно, Выходы распределителя 1 и лпульсов соединены с управляющими входами ключевьх элементов, первые выводы элементов 3,1—

3.п хранения накопительного элемента 4— с шиной нулевого потенциала, вторые выводы элементов хранения 3.1 — 3.п — с входами ключевых элементов 2.1 — 2.п, которые являются входами коммутатора, выходы ключевых элементов 2,1 — 2.п, являющиеся выходом коh1Móòàтора, соединены с выходом дополнительного клю г вого элеглента5 и вTорым выводом накопительнoго элемента 4, вход дополнигел ного ключевого элемента соединен с шиной напряжения питания Е, 8 управ.я.ощий "..ход дополнительного клю левого элемента 5 явл егсв дополнительным управляющим в",îäîì коммутатора аналоговых сигнвлов, Коммутатор аналоговых сигналoB р36отает следующим обоазом.

Управляющий импульс подается на дополнительный управляющий вход коглмутагора (вх,5), при этом дополнительный ключевой элемент 5 переходит в проводящее состояние на BOOM действия управляющего импульс» и заряжает накопительный элемент 4 (Су) до потенциала - Е. после чего появляется импульс на первом выходе

6-1 распределителя 1 импульсов (фиг.2 д) и ключевой элемент 3.1 под воздействием управляющего импульса заряжает элемент хранения 3.1 (С1) до потенциала +е. Причем для нормальной работы устройства необходимо выполнение определенного соотношения между напряжением питания +Е и амплитудой+е выходных импульсов распределителя импульсов, до которой заряжаются элеменгы хранения (С вЂ” С ), а именно

Е >2е.

При этом, если выполняется соотношение Е =- 2е, потенциал накопительного элемента 4 (Со) станет равным +е.

Таким образом, накопигельный элемент 4 (Co) теряет половину на "опленного заряда, за счет чего элемент 3 1 хранения (С, заряжается до потенциала+Е/2. т.е. iе

Причем все сказанное выше справедливо при равенстве С1=-Св=Со, Затем вновь появляется управляющий импульс на пятом входе Iôèã.2 ж) и накопи1ельный элемент 4 (Co) заряжается до потенциала +Е, После этого появляется импульс на ьтором выходе распределителя 1 импульсов (фиг.2 е) и ключевой элемент 2,2 заряжаег элемент хранения (С2I до потенциала+е за счет заряда накопительного элемента 4 (,.u), После того, как все

n .=.лементов хранения будут заряжены до по1енциала +е, коглмутатор готов к приему вхгдных сигналов. Если время существования входных сигналов меньше паузы в подаче импульсов распределителя (ф г.2 д, е, ж), то входные сигналы могут быть записаны в элементы хранения в период паузы между подачей последнего и первого импульсов (фиг.2 ж и д соответственно), Если длительность входных сигналов превосходит время паузьI в подаче первого и г.оследнего импульсов, тогда после каждого цикла работы распределителя импульсов между последним «первым импульсами предусматриваетсч пауза, длительнпсть которой больше всомен«существования входных сигналов, Ир; эт .: пелать паузу в подаче управляющих им .Угп,сов на пятый вход дополнительного кл. зчового элемента нет необходимости, так а нвкопительный элемент 4 (Cp) заряжен до потенциала + Е, а ключевые элементы

3.1-3.п закрь ты и срабатывание дополни-е ьного ключевого элемента 5 будет компе сиг овать разряд С„за счет токов утечек, При подаче входных c«t налов на входы

7.1 -1,и коммутатора (фиг.2а) происходит разряд элементов хранения пропорционально входным сигналам (фиг.2 б, в), т.е, накопление входных сигналов. После окончания действия входных сигналов на элементах хранения осгается поте«циальный рельеф

М!С1 — ЛОСв, Затем начинается цикл коммутации. При этом появляется «чпульс нд первом выходе распределителя импульсов (фиг.2 д), за время которого ключевой элемент 3.1 доводит потенциал на элементе хранения С i (фиг, 2 б) до потенциала +е. Это прзисходит за счет заряда накопительного элемента Со, т.е. дефицит заряда элемента хранения Cl ликвидиоуется за счет заряда накопительного элемента Со. При этом сигна,; /МС перенос«тся с з,емента хранени С) на накоп«те ьный элемент Ср. После окончания импульса с распределителя (фиг,2 д) дс прихода управляющего импульса на дополнительный управляющий ;о,", коммутатора (фиг.2 и 3) с выхода коммутм.о ра может быть считан сигнал hlJC>, т е сигнал, поступивший на первый вход коммутатора. Затем приходит управляющий 5 импульс на пятый вход и ключевой элемент заряжает накопительный элемент на конденсаторе Со до потенциала +Е. После этого появляется импульс на втором выходе распределителя импульсов (фиг.2 е) и клю- 10 чевой элемент 3.2 переносит дефицит заряда элемента хранения 3.2 (С) на накопительный элемент Со, В результате после окончания действия импульса на накопительном элементе Со, а следовательно, 15 и на выходе коммутатора формируется сигнал ЛОСг. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будут опрошены все и элементов хранения. После этого все элементы хранения оказываются заряженными до по- 20 тенциала +е, накопительный элемент до +Е и коммутатор готов к приему очередной выборки входных сигналов.

Формула изобретения 25

1. Коммутатор аналоговых сигналов, содержащий распределитель импульсов, выходы которого соединены с управляющими в:;, в."ч.".и пгоч ни; элементов, выходы котор,, ь1яи -, - il коммутатора, а входь к к. -.есы,, э.l ; — ..о:- я.ляются входами комму--I:oðà, o ч а ю щи ис ятем. по, с целью рас! i .1f,,: 1я Аункциональных возмож":ссiей. вье,, .;. ы лементы хранения, выполненные на ..нденсаторах, дополнительные ключевой элемент и накопительный элемент, выполнен ;ый на конденсаторе, причем один из выл,-.,ов конденсаторов элементов хранения и накопительного элемента соединен с н,"евой шиной, вторые выводы соответс- снующих конденсаторов элементов хранения соединены с соответствующими входами ключевых элементов. управляющий вход дополнительного ключевого элемента соединен с шиной управления коммутатора, вход дополнительно о ключевого элемента соединен с шиной питания, а выход и второй вывод конденсатора накопительного элемента соединены с выходом коммутатора.

2, Коммутатор поп.1, отл и ча ю щийс я тем, что каждый ключевой элемент выполнен на биполярном транзисторе, база, эмиттер и коллектор которого являются соответственно управляющим входом, входом и выходом коммутатора, 7-п

168492 1 / C

Dc

7Жмх

Ь ю

Дур 3

Составитель Л.Скобелева

Редактор Jl. Âåñåëîåñêàÿ Техред М,Моргентал Корректор М.Шароши

Заказ 3515 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, F аушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101