Патент ссср 262958
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИ Е
ИЗ ОБРЕ ТЕ НИ Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
262958
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт, свидетельства ¹
Кл. 21а>, 36/18
Заявлено ЗО.IX.1968 (№ 1271508126-9) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 04.II.1970. Бюллетень № 7
Дата опубликования описания 3.VI.1970
МПК Н 03
УДК 621.374:621.316.56 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
Л, А. Дубицкий и Ю, И. Кузьмин
Заявитель
g ттулте 0 Т <. А
ЭЛ ЕКТРО Н Н b! A КОММУТАТОР
Изобретение относится к электронно-измерительной технике, предназначено для получения последовательности импульсов, сдвинутых во времени и пространстве, из произвольного числа импульсов различной длительности и может быть использовано в многоканальных измерительных системах, системах телесигнализации и многоканальной связи, в счетной технике.
В настоящее время широко применяются электронные коммутирующие устройства, представляющие собой .комбинацию из отдельных двухфазных триггеро в, объединенных посредством логических схем, или цепочек триггеров, разделенных схемами задержки, а также коммутирующие устройства, состоящие из триггеров, объединенных общеэмиттсрным сопротивлением и переходными цепями. Эти устройства имеют весьма узкий частотный диапазон синхронизации тактовой частотой при заданных, величинах хронирующих емкостей и низкую нагрузочную способность вследствие ненасыщенного режима работы транзисторов.
Целью .предлагаемого изобретения является построение электронного коммутатора, содержащего малое количество активных элементов и обладающего высокой надежностью. Это достигается тем, что в коммутатор введена схема запрета, на один вход которой через дифференцирующую цепь подключен источник импульсов опроса, на другой вход — источник импульсного питания, а,выход ее подключен ко второму входу каждой из схем совпадения.
На фиг. 1 изображена блок-схема электрон5 нноогго о ккооммммууттааттоорраа, управление которым осуществляется посредством однотактной коммутации импульсного питающего напряжения, на фиг. 2 — блок-схема электронного коммутатора, управление которым осуществляется по10 средством двухтактной коммутации импульсного питающего напряжения, Электронньш коммутатор, приведенный на фиг. 1, состоит из и импульсно-потенциальных схем совпадения 1, и накопительных цепей
15 (емкостей) 2, и однотранзисторных усилителей-ограничителей 8, выход которых (коллектор транзистора) соединен с управляющим входом импульсно-IIOTcIIUHBJIbHblx схем совпадения, а вход (база транзистора) через нако20 пительную цепь — с выходом тех же схем совпадения. Импульсный вход схем совпадения подключен к выходу схемы запрета 4, соединенной запрещающим входом через дифференцирующую цепь 5 с источником б импульсов
25 опроса, а импульсным входом — с источником 7 импульсного питающего напряжения.
Выход каждого усилителя-ограничителя соединен со входом, последующего усилителя-ограничителя через переходную емкостную или ди3р одно-емкостную цепь 8, та к что образуется це262958 почка последовательно, соединенных усилителей-ограничителей.
В исходном состоянии n — 1 транзисторов закрыты, а один открыт. В этих состояниях транзисторы могут находиться сколь угодно долго за счет использования вспомогательного импульсного питающего напряжения, поступающего на импульсный вход схемы запрета. Реализация таких состояний достигается следующим образом.
Кагда усилитель-ограничигель 3 выключен, т. е. транзистор заперт, напряжение с выхода транзистора запирает им,пульсно-потенциальную схему савпадения, препятствуя прохождению импульсного питающего напряжения на накопительную цепь. При этом режиме на базе транзистора формируется запирающее смещение вследствие чего транзистор может бесконечно долго оставаться выключенным.
Выключение усилителя-ограничителя, т. е. отпирание транзистора, приводит к изменению потенциала на управчяющем входе импульснопотенциальной схемы совпадения !. Она открывается, и импульсное питающее напряжение начинает поступать на накопительную цепь 2, воспроизводя на базе транзистора отпирающее смещение. Оппирающее смещение поддерживается, практически постоянным вследствие подзаряда накопительной цепи, осуществляемого непрерывно импульсами соответствующей полярносги. Транзистор, таким образом, может сколь угодно долго находиться в открытом состоянии.
Импульс опроса, поступающий от источника б импульсов опроса, дифференцируется цепью 5 и в IBHI+8 полуволны поступает на схему запрета 4, за прещая подачу на импульснопотенциальные схемы совпадения 1 импульсного питающего на пряжения.
Кратковременное отключение источника 7 импульсного питающего напряжения вызывает выключение открытого транзистора. На его коллекторе формируется соответствующий перепад (напряжения), который через переходную цепь подается на базу следующего транзистор а и отпир ает его. И далее транзистор удерживается в открытом состоянии импульсным,питающим напряжением, которое,появляется на;выходе схемы запрета 4 по окончании воздействия на нее им пульса о проса. Приход следующего импульса опроса выключает данный транзистор и включает следующий, т. е. продвижение от одного транзистора к другому осуществляется посредством коммутации импульсного питающего напряжения. Эта коммутация является однотактной, так как движение обеспечивается им пульсами одной и той же опросной последовательности.
С целью, повышения быстродействия коммутатора целесообразно применить двухтактную коммутацию импульсного питающего напряжения.
Электронный коммутатор, в котором продвижение импульса осуществляется посредством двухтактной коммутации импульсного питаю5
Зо
65 щего на|пряжения, приведен на фиг. 2. Он состоит из а импульсно потенциальных схем совпадения 1, п накопительных цепей 2, и однотранзисторных усилителей-ограничителей 8, выход которых соединен с упра вляющим входом импульсно-потенциальных схем совпадения, а вход в через накопительную цепь с выходом тех же схем. Перечисленные п соединений разбиты на две группы, четную и нечети ную, по — соединений в гру ппе. Каждое соя единение подключено импульсными входами импульсно-потенциальных схем совпадения к выходу .соответствующих схем запрета 9, 1О, соединенных запрещающими входами с выходами двухтактного источника им пульсав опроса 11, например триггера со счетным запуском, а импульсными входами — с источником 7 импульсного питающего напряжения. Выход каждого усилителя-ограничителя подключен ко входу;последующего усилителя-ограничителя через .переходную цепь 8, так что образуется цепочка последовательно соединенных усилителей-ограничителей с четными и нечетными номерами.
Работает этот электронный коммутатор следующим образом.
В исходном состоянии п — 1 транзисторав закрыты, а один открыт. Опросные последовательности, сн и маемые с плечей двухтактного источника б им пульсав опроса, представляют собой последовательности импульсов, имеющих фазовый сдвиг л. Эти последовательности поступают на запрещающие входы схем за прета, обеспечивая, таким образом, коммута цию импульсного питающего напряжения на шинах, соединяющих импульсные входы импульсно-,потенциальных схем совпадения четной и нечетной групп с фазавым сдвигом л. Это значит, что в любой момент времени на одной из шин им пульсное питающее напряжение имеется, а н а второй — отсутствует.
Таким образом, транзистор, открытый в исходном состоянии, закрывается .при снятии с шины, к которой он подключен, импульсного питающего напряжения. На его коллекторе формируется перепад напряжения, который через перехадную цепь подается на базу последующего транзистора и отпирает его. Так как каждый, последующий транзистор лодключен к шине, питание .которой осуществляется в противофазе с предыдущей, тс,, следовательно, отпирание последующего транзистора совпадает во времен и с .появлением импульсного гитающего напряжения, и транзистор остается,включенным.
Таким образом, .приход каждого следующего импульса опроса вызывает коммутацию импуль ного пигающего напряжения на шинах и соответственчо продвижение от предыдуц1его транзистора к последующему. Такая коммутация является двухтактной, так как прод вижение обеспечивается двумя последовательносгями, имеющими фазовый сдвиг одна относительно дру гой, .равный л.
262958
Предмет изобретения
9 ив .о
9 ив.1
Составитель М. Порфирова
Редактор Т. 3. Орловская Техред A. А. Камышиикова Корректор С. М. Сигал
Заказ !328,<17 Тираж 500 Г!одписное
ЦНИИПИ Комитета fl0 делам изобретений и открытий при Сонете Министров СССР
Москва К-З5, Раушскаи наб., д, 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
1хак было отмечено, двухтактная коммутация поз воляет обеспечить питание каждой из шин, объединяющей импульсные входы импульсно-потенциальных схем совпадения четной и нечетной групп, в противофазе. Это значит, что на каждый выключающий транзистор в течение длительности, равной периода>
Таким ооразом, нз работы схем электронных коммутаторов видно, что они достаточно просты и транзисторов для их построения требуется вдвое меньше, чем в известных схемах. А это, в свою очередь, свидетельствует о более высокой надежности и низкой стоимости пред5 лагаегмых схем.
Электронный коммутачор, состоящий из а
10 последовательно соединенных групп, содержащих каждая импульсно-потенциальную схему совпадения, накопительную емкость и усилитель-ограничитель, выход которого подключен к одному входу схемы савнадения, отличаю15 бийся тем, что, с целью сокращения количества активных элементов н увеличения надежности, в коммутатор введена схема запрета, на один вход которой через дифференцирующую пень подключен источник итпульсов опроса, 20 íà другой вход — источник импульсного питания, а выход ее подключен ко второму входу каждой из схем совпадения,