Коммутатор

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, в частности, может быть использовано для коммутации сигналов переменного тока и постоянного тока, положительной полярности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения коммутации сигналов постоянного тока положительной полярности. Коммутатор содержит N ключей, N входных шин, N управляющих шин, а в каждом ключе имеются МДП-транзисторы, резисторы, программируемый усилитель, источник смещения, транзисторный ключ, магнитоуправляемый ключ. Использование программируемого усилителя, управляемого через транзисторный ключ от соответствующей управляющей шины, позволяет управлять в противофазе проводимостью МДП-транзисторов, что обеспечивает коммутацию разнополярных сигналов и сигнала постоянного тока при высокой развязке каналов между собой. 1 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((1) (5()5 Н 03 К 17/00, 17/687

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814115/21 (22) 16.04.90 (46) 23.03.92. Бюл. N 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт "Электронстандарт" (72) В.Ф.Кожекин (53) 621.382.323(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1162026, кл, Н 03 К 17/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1406773, кл. Н 03 К 17/60, 02.07.86. (54) КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, в частности, может быть использовано для коммутации сигналов переменного тока и постоянного тока. положительной полярности. Цель изобретеИзобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для коммутации сигналов переменого тока и постоянного положительной полярности в устройствах автоматики и измерительной техники.

Известен коммутатор, содержащий коммутирующие ключи, коммутатор, блок управления, операционный усилитель. Для устранения прохождения коммутационных выбросов тока на выход коммутатора, т.е. для повышения точности коммутации, введены выходной и шунтирующий ключи и ждущий генератор стробирующих импульсов.

Недостатком этого коммутатора является то, что по каждому входу устройства от ния — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения коммутации сигналов постоянйого тока положительной полярности. Коммутатор содержит N ключей, N входных шин, N управляющих шин, а в каждом ключе имеются

МДП-транзисторы, резисторы, программируемый усилитель, источник смещения, транзисторный ключ, магнитоуправляемый ключ. Использование программируемого усилителя, управляемого через транзисторный ключ от соответствующей управляющей шины, позволяет управлять в противофазе проводимостью МДП-транзисторов, что обеспечивает коммутацию разнополярных сигналов и сигнала постоянного тока при высокой развязке каналов между собой. 1 ил. источника входного сигнала необходимо иметь два ключа, что приводит к увеличению габаритов устройства и ухудшению частотных свойств из-за наличия у ключей емкостных составляющих.

Наиболее близким к предлагаемому является коммутатор сигналов переменного тока, который содержит N транзисторных ключей, общий резистор. N входных шин, N управляющих шин, а в каждом транзисторном ключе — транзисторы, резисторы, диоды и конденсатор. Коммутатор имеет повышенный КПД.

Однако такое схемотехническое решение, при котором возможна коммутация сигналов только переменного тока, значительно

1721817

50

55 ограничивает его функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения коммутации сигналов и постоянного тока положительной полярности, В коммутатор, содержащий N ключей, общий резистор, N входных шин, N управляющих шин, а в каждом ключе первый и второй транзисторы, первый и второй резисторы, причем первый вывод общего резистора соединен с выходной шиной, а второй вывод с общим проводом, в каждый ключ устройства введен программируемый усилитель, источник смещения, транзисторный ключ,магнитоуправляемый ключ и третий резистор, а первый и второй транзисторы выполнены на транзисторных МДП-типа, причем соответствующая входная шина соединена с затвором первого транзистора и первым резистором, второй вывод которого соединен с общим проводом. Сток первого транзистора соединен с первой шиной питания, исток — с вторым резистором и стоком второго транзистора, исток которого соединен с третьим резистором и инвертирующим входом программируемого усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с источником смещения, второй вывод которого соединен с общим nposoдом. Второй вывод третьего резистора соединен с второй шиной питания. Затвор второго транзистора соединен с выходом программируемого усилителя, управляющий вход которого соединен с первым выводом транзисторного ключа, второй вывод которого соединен с третьей шиной питания, а управляющий вход соединен с соответствующей управляющей шиной и управляющим входом магнитоуправляемого ключа, вход которого соединен с вторым выводом второго резистора, а выход с первым выводом общего резистора и выходом устройства.

На чертеже изображена структурная схема коммутатора, Коммутатор содержит N ключей 1 — 1„,1—

N N входных шин 2 — 1„.2 — N, N управляющих шин 3 — 1...3 — N, в каждом ключе

1 — 1...1 — N имеются первый 4 и второй 5 транзисторы, первый 6 и второй 7 резисторы, программируемый усилитель 8, источник 9 смещения, транзисторный ключ 10, магнитоуправляемый ключ 11, третий резистор

12, кроме того, выходную шину 13, общий резистор 14, первую 15, вторую 16 и третью

17 шины питания.

При этом соответствующая входная шина 2 соединена с затвором первого транзистора 4 соответствующего ключа и первым резистором 6, второй вывод которого соединен с общим проводом.

Сток первого транзистора 4 соединен с первой шиной 15 питания, исток с вторым резистором 7 и стоком второго транзистора

5, затвор которого соединен с выходом программируемого усилителя 8, неинвертирующий вход которого соединен с источником 9 смещения, второй вывод которого соединен с общим проводом. Исток второго транзистора 5 соединен с третьим резистором 12, инвертирующим входом программируемого усилителя 8, второй вывод которого соединен с второй шиной 16 питания. Управляющий вход программируемого усилителя 8 соединен с первым выводом транзисторного ключа 10, второй вывод которого соединен с третьей шиной 17 питания, а управляющий вход с соответствующей управляющей шиной 3 и управляющим входом магнитоуправляемого ключа 11, вход которого соединен с вторым выводом второго резистора 7, а выход с входом 13 и с первым выводом общего резистора 14, второй вывод которого соединен с общим проводом.

Коммутатор работает следующим образом, Коммутатор обеспечивает передачу сигнала с N-входной шины 2 на выходную шину

13 (общий резистор 14). Для этого на соответствующую управляющую шину 3 (3 — 1...3—

N) подается соответствующее управляющее напряжение. В этом случае замыкаются контакты магнитоуправляемого ключа 11 и обеспечивается режим работы программируемого усилителя 8, образующего с вторым транзистором 5 и третьим резистором 7 генератор тока,что обеспечивает передачу первым транзистором 4 входных сигналов на выходную шину 13.

За счет небольшого отрицательного смещения, создаваемого генератором тока, обеспечивается компенсация нелинейности начального участка передаточной характеристики МДП-транзистора 5. На остальные

N — 1 управляющие шины 3 подано напряжение, при котором контакты магнитоуправляемого ключа 11 разомкнуты и обеспечивается микромощный режим программируемого усилителя 8, в результате по второй шине 16 питания N — 1 ключи 1 — 1...1 — (N — 1) практически не потребляют ток, значительно снижается их коэффициент передачи. Соответственно уменьшается взаимное влияние источников сигналов, подключаемых к выходным шинам.

Техническая эффективность предлагаемого коммутатора заключается в обеспечении коммутации сигналов положительной полярности на общую нагрузку при мини1721817

Составитель В.Кожекин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Äåì÷èê

Редактор Н,Бобкова

Заказ 964 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 мальном взаимном влиянии входных сигналов, а также снижение потребляемой коммутатором мощности.

Формула изобретения

Коммутатор, содержащий N ключей, общий резистор, N входных шин, N управляющих шин, а в каждом ключе первый и второй транзисторы, первый и второй резисторы, причем первый вывод общего резистора соединен с выходной шиной, а второй выводс общим проводом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения коммутации сигналов постоянного тока положительной полярности и уменьшения взаимного влияния входных сигналов, в каждый ключ введены программируемый усилитель, источник смещения, транзисторный ключ, магнитоуправляемый ключ и третий резистор, а первый и второй транзисторы выполнены на транзисторах

МДП-типа, причем соответствующая входная шина соединена с затвором первого транзистора и первым резистором, второй вывод которого соединен с общим проводом, сток первого транзистора соединен с

5 первой шиной питания, исток — с вторым резистором и стоком второго транзистора, исток которого соединен с третьим резистором и инвертирующим входом программируемого усилителя, неинвертирующий вход

10 которого соединен с источником смещения, второй вывод которого соединен с общим проводом,.второй вывод третьегорезистора соединен с второй шиной питания, затвор второго транзистора соединен с выходом

15 программируемого усилителя, управляющий вход которого соединен с выходом транзисторного ключа, который включен между третьей шиной питания и общим проводом, а управляющий вход которого соеди20 нен с соответствующей управляющей шиной и управляющим входом магнитоуправляемого ключа, вход которого соединен с вторым выводом второго резистора, а выход — с выходной шиной.