Многоканальный коммутатор непрерывныхсигналов
ОП HC
ИЗОБРЕ
К АВТОРСКОМУ
37l3
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свиде
Заявлено 12Х1.1968 (№ с присоединением заявк
Приоритет
Опубликовано 10Л1.1970
Дата опубликования оп
21с, 46/50
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
К G05f
621.316.3.078 (088.8) Автор изобретения
Ю. Я. Никулин
Заявитель
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР НЕПРЕРЫВНЫХ
СИГНАЛОВ
Изобретение относится к техническим средствам, позволяющим производить наряду с преобразованием большого числа неп рерывных сигналов в импульсные и пх коммутацией
k13 один выход также и определение производн1.1х от каждого в отдельности входного сигна33 и суммирование производных с основными сигналами.
В известном многоканальном коммутаторе по авт. св. № 196448 при формировании производной возникают искажения.
Предложенный многоканальный коммутатор обеспечивает получение производных,по каждому коммутируемому сигналу и их суммироВЗНИС С ОСНОВНЫМИ СИГНЗЛЗМИ ПРИ МИHÈÌÇËbных иска>кенияхкоммут ируемых сигналов. Это достигается тем, что коммутатор содержиг запомина1ощий конденсатор, одна обкладка которого заземлена, а (ругая соединена с за>кимами положительных и отрицательных полюсов двух дополнительных источников постоянного напряжения. Зажим отрицательного полюса первого источника через коммутирующие диоды одной группы подключен к концам первых пар выходных обмоток всех ячеек, а зажим .положительного полюса другого источника через коммутирующие диоды другой группы подключен к началам других обмоток этих пар, и общая точка обмоток каждой четной ячейки через первичную обмотку дифференцирующего трансформатора соединена с потенциальным зажимом своего канальпОГО входа, и каждоп из которых присоединены общие точки двух других пар вы5 ходпых обмоток четной и нечетной ячеек соогвстству1ощего канала, Начала обмоток другой пары четных ячеек через коммутирующие диоды одной группы соединены с за>кимом положительного полюса источника постоянно10 го напряжения, а концы других обмоток этих пар через коммутирующие диоды другой группы соединены с зажимом отрицательного полюса другого источника. При этом за>кимы отрицательного и положительного полюсов
15 этих источников соединены через первичну1о обмотку выходного трансформатора с заземленной шиной, вторичные обмотки всех дпффсренцирующих трансформаторов и выходноI o тр ансформ атора, coep»IIIeIIIII,Ie последова20 тельно и согласно, подключены к выходу коммутатора.
На чертеже представлена схема описываемого коммутатора.
На схеме приняты следующие условные обозначения:
Я, — Я", — нечетные ячейки кольцевого распределителя;
Я, — Я," — четные ячейки кольцевого распределителя; ф М. вФ®
263713 тран3
Tp, — Тр„— дифференцирующие
CQOPAIBTOiPbI;
Тр,„„— выходной трансформатор;
Д1 — Д вЂ” коммутирующие диоды цепи формирования основны сигналсв;
Дз — Д6 — каммутирующHe пи формирования разностей первого, порядка;
Е, — Е4 — источники постоянного напряжения;
U U, U входные сигналы.
Коммутатор состоит из однотактного распределителя на феррит-диодных ячейках, число которых в два раза больше чис,1а коммутируемых каналов, т. е. на один канал приходится две ячейки. Сигналы с каждого коммутируемого канала подаются на вход двух (нечетной и четной) соответствующих ячеек распределителя, причем входами нечетных ячеек являются соединенные вместе начало и концы выходных обмоток %, и W2 соответствующего элемента распределителя, другие их концы через коммутирующие диоды каждого элемента и через источники Е, и Е4 подсоединены к одной пластине запоминающего конденсатора С„„, а другая подсоединена к земляной клемме.
Входами четных ячеек являются соединенные вместе начало и концы выходHbIx обмоток W и W> и через первичные обмотки дифференцирующих трансформаторов соединенные вместе начало и концы выходных обмоток W> и W<, причем другие концы обмоток
W1 и W> через коммутирующие диодь1
Д, — Д2 каждого элемента и через источники
Е, и Е подсоединены к выходу многоканального коммутатора (первичная обмотка выходного трансформатора Тр„,„), а другие концы обмоток W3 и 1Г, через коммутирующие диоды
Д и Д" и через источники Ез и Е,, подсоединены к запоминающему конденсатору С„„.
Вторичные обмотки всех дифференцирующих трансформаторов Тр,— Тр и выходного трансформатора соединены последовательно и согласно и подсоединены к выходным клеммам коммутатора. Диоды Д, — Д",и источHHK E2, диоды Д2 — Д2 11 I 1сточнпк Е,, диоды
Д- — Д", Д вЂ” Д" и источник Е4, а также диоды Д4 Д1 Д6 — Дг, и источник Е1 включены таким образом, чтобы при отсутствии коммутирующего импульса соответствующие диоды были закрыты, запрещая прохождение непрерывных входных сигналов на выход многоканального коммутатора, Для нормальной работы многоканального коммутатора необходимо обеспечить идентичность источников Е, и Е2, Ез и Е,, выходных обмоток W, и 11 2 нечетных ячеек, а также обмоток W и Wq, W3 и W<. четных ячеек, напряжение подпирающего источника должно быть больше амплитудного значения любого входного напряжения. Необходимо также вы5
15 го
25 зо
4 бирать ам,плитуду коммутирующих импульсов и напряжения источников постоянного тока таким образом, чтобы коммутирующие диоды работали на линейном участке характеристики. Это позволяет использовать предлагаемое устройство для преобразования и коммутации слабых сигналов, а также для получения первых разностей от этих сигналов, что дает ему значительные преимущества перед другими устройствами, решающими данную задачу.
Многоканальный коммутатор непрерывных сигналов с введением производных в закон регулирования на бесконтактпых элементах работает следующим образом.
При отсутствии в канале непрерывного входного сигнала в момент, соответствующий срабатыванию нечетной ячейки этого канала, на ее выходных обмотках W, и Wq наводятся импульсы напряжения Ugr, и У „равные по величине и противоположные по знаку относительно общей (заземленной) точки. К конденсатору С„„прикладываются приращения им пульсных напряжений Л U w, — У1 ; — Е, и — AUw., — — Uw. + Е,, равные по величине и противоположные по знаку. В результате напряжение на обмотках конденсатора равна нулю. При срабатывании четной ячейки этого канала на ее выходных обмотках WI и W,,, а также W3 и W< наводятся импульсы напряжения, как в обмотках нечетной ячейки, равные по величине и противоположные по знаку.
Приращения импульсных напряжений, прикладыва1ощICxcII K3K K первичной оомотке выходного трансформатора, так и к обкладкам запоминающего конденсатора, равны по величине и противоположны по знаку.
В результате ток как B цепи дифференцирующего трансформатора, так и в цепи первичной обмотки Тр,„, равен нулю, и сигнал на выходе отсутствует, Если в канале появляется непрерывный сигнал, то в дискретный момент времени, соответствующий срабатыванию нечетной ячейки кольцсвого распределителя этого канала, одно из приращений импульсного напряжения увеличивается, а другое уменьшается в зависимости от полярности входного сигнала па величину, равную амплитудному значению непрерывного входного сигнала U»,. В результате этого конденсатор С„„заряжается до амплитудного значения входного сигнала, соответствующего данному дискретному моменту времени, и это напряжение запоминается конденсатором до момента срабатывания следующей ячейки. С приходом следующего тактового импульса срабатывает четная ячейка этого канала. В момент срабатывания одно из приращений импульсного напряжения, формируемых в цепях с обмотками WI и Ф увеличивается, а другое уменьшается в зависимости от полярности входного сигнала на величину, равную амплитудному значению входного сигнала в этот дискретный момент времени.
В результате к первичной обмотке выходного
263713 трансформатора прикладывается напряжение, равное разности этих приращений. В этотже момент в цепях обмоток Wq и W4 также одно из п риращений импульсного .напряжения увеличивается, а другое уменьшается, т. е. к запоминающему конденсатору прикладывается разность приращений, причем эта разность отличается от напряжения на конденсаторе на величину первой разности дискретного входного сигнала. Следовательно, происходит перезаряд конденсатора по цепи, в которую включена первичная обмотка дифференцирующего трансформатора этого канала. Так как вторичные обмотки всех дифференцирующих трансформаторов и выходного трансформатора включены последовательно и:огласно, то, следовательно, в момент срабатывания четной ячейки на выходе коммутатора снимается дискретный сигнал, величина которого пропорциональна основному сигналу (вторичная обмотка выходного трансформатора) и его производной (вторичная обмотка дифференцирующего трансформатора) . С приходом следующего тактового импульса срабатывает нечетная ячейка следующего канала, и происходит перезаряд запоминающего конденсатора до амплитудного значения входного сигнала этого канала, и т. д.
Таким образом, в результате последовательного срабатывания ячеек кольцевого распределителя с Выхода многоканального коммутатора снимается последовательность амплитудномодулированных импульсов, описываемых уравнением вида и
U," „=;« к„У,"„+к„. й„, t =1 т. е. по каждому из каналов, помимо основного сигнала, вводится и его производная (к и к — коэффициенты пропорциональности).
З0
Предмет изобретения
Многоканальный коммутатор непрерывных сигналов по авт. св. Уе 196448, отличающийся тем, что, с целью .получения производных по каждому коммутируемому сигналу и их суммирования с основными сигналами при минимальных искажениях коммутируемых сигналов, он содержит запоминающий конденсатор, одна обкладка которого заземлена, а другая соединена с зажимами положительных и отрицательны.; полюсов двух дополнительных источников постоянного напряжения; причем зажим отрицательного полюса первого источника через коммутирующие диоды одной группы подключен к концам первых пар выходных обмоток всех ячеек, а зажим положительного полюса другого источника через коммутирующие диоды другой пруппы подключен к началам других обмоток этих пар, и общая точка обмоток каждой четной ячейки через первичную обмотку дифференцирующего трансформатора соединена с потенциальным зажимом своего канального входа. к каждой пз которых присоединены общие точки двух других пар выходных обмоток четной и нечетной ячеек соответствующего канала; начала обмоток другой пары четных ячеек через коммутирующие диоды одной группы соединены с зажимом положительно: о полюса источника постоянного напряжения, а концы других обмоток этих пар через коммутирующие диоды другой группы соединены с зажимом отрицательного полюса другого источника, при этом зажимы отрицательного и положительного полюсов этих источников соединены через первичную обмотку выходного трансформатора с заземленной шиной; вторичные обмотки Bñåõ дифференцирующпх трансформаторов и выходного трансформатора, соединенные послсдовательно и согласно, подключены к выходу коммутатора.
263713
Составитель И. Н. Шувалова
Редактор П. А. Вербова Тсхред А. А. Камышникова Корректор Н. С. Сударенкова
Заказ 1398/3 Тираж 500 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совеге Министров СССР
Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5
Типография, пр. Сапунова, 2
