Многоканальный коммутатор аналоговых сигналов

Многоканальный коммутатор аналоговых сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик („)750735 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 050178 (21) 2565572/18-21 с присоединением заявки т4о (23) Приоритет

Опубликовано 230780. Бюллетень М 27

Дата опубликования описания 250780 (51)М. Кл.з

Н 03 К 17/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

{53) УДК 621. 382 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ë. Якимаха и Л.Ф. Берзин (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области цифровой электроизмерительной техники и может быть использовано н цифровых приборах и информационных измерительных системах.

Известен коммутатор аналоговых сигналов, содержащий аналоговые релаксационные генераторы прямоугольных импульсов, интеграторы и аналоговые МДП-ключи (1).

Однако известное устройство обладает низким уровнем функциональных воэможностей и необходимостью использования больших времязадающих конденсаторов.

Известен многоканальный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий мультиплексор на аналоговых ключах, имеющий аналоговые и коммутационные входы и аналоговый выход, распределитель уровней и шины тактовых импульсов (21.

Однако и это устройство обладает

oãðàíè÷åííû÷è Функциональными воэможностями,так как в нем реализуется жесткая программа последовательного включения каналов на общий выход и невозможно осуществление произвольной выборки каналов в общий цикл.

ЗО

;;ель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Цля этого многоканальный коммутатор аналоговых сигналов, содер-. жащий мультиплексор на аналоговых ключах, имеющий аналогоные н коммутационные входы и аналоговый выход, распределитель уровней и шины тактовых импульсов, введены блок задания программ, распределители импульсов и блок распределения запуска, причем выходи блока задания программ соединены с соответствующими первыми входами распределителей импульсов, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя уровней, первые выходы распределителей импульсов соединены с соответствующими коммутационными входами мультиплексора, вторые выходы подключены к управляющим входам блока распределения запуска, первый запускающий вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, второй — с шиной импульсов сдвига канала, а ниход — с входом распределителя уровней, кроме того блок задания программ выполнен на двухполюсных переключателях, число которых равно количеству кана-

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения

750735 лов„ причем входы двухпалюсных переключателей.падключены к шинам питания, а выходы соединены с выходами блока задания программ, каждый распределитель импульсов выполнен на двух двухвходовых элементах

ИЛИ-НЕ, причем один вход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом распределителя импульсов, другой — со вторым его нхадом,первый вход второго элемента ИЛИ-HE соединен с выходом первого элемента

ИЛИ-НЕ, нторой вход — со вторым его входом, а выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ подключены соответственно к первому и второму выходам распределителя импульсов, кро-, 15 ме того блок распределения запуска ны- йолнен на многовходовом элементе

ИЛИ-НЕ, число входов которого равно числу каналов, двухвходовом элементе ИЛИ-НЕ и днухвходовом эле- 20 менте ИЛИ, причем выход последнего соединен с выходом блаха распределения запуска, один вход соединен с его перным запускающим входом,другой вход подключен к выходу двухвходового элемента. ИЛИ-НЕ, один вход которого соединен с выходом многовходового элемента ИЛИ-НЕ, входы которого подключены к управляющим входам блока распределения запуска, а второй вход двухнходо- ЗО нога элемента ИЛИ-HE соединен со входом блока распределения запуска.

На чертеже представлена структурная схема предложенного устрой-. 35 ства.

Многоканальный коммутатор аналоговых сигналов содержит задающий генератор 1, генератор 2 сдвига канала, подключенные к шинам тактовых импульсов, блок распределения запуска 3, распределитель уровней 4, распределители импульсов 5, -5п, блок 6 задания программ и мультиплексор на аналоговых ключах 7„ -7„ ° 4$

Блок б задания программ выполнен на двухполюсных переключателях, причем в зависимости ат положения переключателя на входы элементов

ИЛИ-HE 8, распределителей импуль- 5О сов поступают логические уровни 1 или О . Другие входы элементов ИЛИ-НЕ 8 подключены к соответствующим ныходам распределителя уровней 4, а выход соединен с управляющим нходом соответствующего аналогонога ключа и со входом другого элемента ИЛИ-НЕ 9,другой -нход которогр подключен к соответствующему вы-, ходу распределителя уровней 4,а выход — к управляющему входу блока 3 60 распределителя запуска. Влок 3 содержит элемент ИЛИ 10, выход которого o e T TO cM a распределителя уровней 4, один вход соединен с выходом задающего геНератара 1, а другой подключен к выходу двухвходового элемента

ИЛИ-НЕ 11, один вход которого соединен с ныходом генератора сдвига канала 2, в другой подключен к выходу многовходоного элемента

ИЛИ-НЕ 12, число входов которого равно числу каналов коммутатора.

Аналоговый сигнал поступает на информационные входы 13, -13„ коммутатора и передается через один из открытых аналоговых ключей 7 на общий информационный выход коммутатора 14.

Рассмотрим сначала случай, когда переключатели блока 6 задания программы находятся в крайнем верхнем положении. Тогда уровень лог.О будет поступать на входы элементов ИЛИ-НЕ 8, которые будут подготовлены к изменению своего состояния на выходе при поступлении на другой вход уровня лог.О °

Распределитель уровней 4 имеет и выходов и при поступлении на вход тактовых импульсов работает и режиме автоколебательного регистра сдвига нуля с количестном состояний— п в адном цикле. Пусть уровень лог.О пос=упает на вход элемента ИЛИ-НЕ 8, тогда на ее выходе будет уровень лог.1, который открывает аналоговый ключ 7, и информация с входа 13 поступает на общий выход коммутатора 14. В это время элемент ИЛИ-НЕ 9 не может изменять свое состояние на выходе, поскольку уровень лог..1 поступаут на один из ее входов. Уровни лог.О с выходов всех элементов

ИЛИ-HE 9 .распределителя импульсов

5;, поступают на входы элемента ИЛИНЕ 3 распределения запуска.

При этом на его выходе будет уровень лог.1, который поддерживает устойчивое состояние лаг.0 на ныхсде элемента ИЛИ-HE 11 и тем самым отключ,ieт выход генератора сдвига канала 2 от тактового входа распределителя уранией 4. Поскольку на одном входе элемента ИЛИ-НЕ

11 устойчивое состояние лог.О, то он будет изменять свое состояние частотой поступления уровней лог.1 от задающего генератора 1.Распределитель уранией 4 будет изменять свое состояние также с частотой задающего генератора 1, а на выход коммутатора 14 будет поступать информация со всех и входов.

Рассмотрим второй случай, когда, например., второй переключатель блока

6 задания программ будет находиться в нижнем положении и на вход элемента 8 распределителя импульсов

5 будет поступать лог.1, тем самым запрещая изменение состо-, яния на ее ныходе. Пусть на второй вход элемента поступает с 750 73»

f

60 выхода распределителя уровней 4 уровень "лог.О . Поскольку состояние на его выходе не изменяется и равно лог.О, срабатывает второй элемент ИЛИ-НЕ 9 распределителя импульсов 5 . Уровень лог.l на ее выходе изменяет состояние устойчивое лог.l на выходе многовходового элемента ИЛИ-НЕ 12 блока распределения запуска на состояние лог.О, что позволяет проникнуть сигналу с выхода генератора

2 сдвига канала на один ахоп элемента ИЛИ 10. Поскольку частота генератора 2 значительно выше частоты задающего генератора 1, по истечении длительности уровня лог.l на другом входе элемента

ИЛИ 10 этот элемент будет изменять свое состояние на выходе уже с ускоренной частотой генератора 2.

Это позволяет ускоренно изменить состояние на выходе распределителя уровней 4, и уровень "лог.О" поступит уже на следующий распределитель импульсон 5> . В этом режиме работы многоканального коммутатора будет отсутствовать на общем выходе информация с второго входа 13 .

Аналогичным образом можно установить все переключатели в крайнее нижнее положение за исключением, например,j-ro. Тогда, очевидно, на общем выходе коммутатора 14 будет присутствовать информация только с

j-го входа. При этом частота генератора сдвига канала выбирается таким образом, чтобы при работе от него распределитель уровней 4 имел длительности полного цикла меньше длительности формирования уровня "лог.1" задающим генератором, которая является "мертвым" временем для коммутатора.

Таким образом, в предложенном устройстве можно осуществить любую комбинацию из опрашиваемых и-каналов при работе последних последовательно на общую нагрузку с учетом с старшинства следования каждого включенного канала.

Формула изобретения

1. Многоканальный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий муль.типлексор на аналогоных ключах, имеющий аналоговые и коммутационные нходы и аналоговый выход, распределитель уровней н шины тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, введены блок задания программ, распределители импульсов и блок распределения запуска, причем выходы блока задания программ

1 соединены с соответствующими перныг!è входами распределителей импульсов, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя уровней, первые выходы

5 распределителей импульсон соединены с соответствующими коммутационными ,входами мультиплексора, вторые ныходы подключены к управляющим входам блока распределения запуска, первый запускающий вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, второй — с шиной импульсов сдвига канала, а выход — со входом распределителя уровней.

2. Коммутатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что блок задания программ выполнен на двух полюсных переключателях, число которых равно количеству каналов, причем входы двухполюсных переключателей подключены к шинам питания, а выходы соединены с выходами блока задания программ.

3. Коммутатор по пп.l-, 2, о тл и ч а ю шийся тем, что каждый распределитель импульсов выполнен на двух двухвходовых элементах

ИЛИ-НЕ, причем один вход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом распределителя импульсов, другой — co вторым его входом, первый вход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом перного элемента

ИЛИ-НЕ, второй вход — со вторым его входом, а выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ подключены соответственно к первому и второму выходам распределителя импульсон.

4. Коммутатор по пп.l, 2, 3, отличающийся тем, что блок распределения запуска выполнен на многонходоном элементе ИЛИ-НЕ, число входов которого равно числу каналов, днухнходовом элементе ИЛИ-BE и двухнходоном элементе ИЛИ, причем выход последнего соединен с выходом блока распределения запуска, один вход соединен с его первым запускающим входом, другой вход подключен к выходу днухвходового элемента ИЛИ-ИЕ, один вход которого соединен с выходом многонходового элемента ИЛИ-НЕ, входы которого подключены к упраьляющим входам блока распределения запуска, а второй вход днухвходоного элемента ИЛИ-НЕ соединен со вторым входом блока распределения запуска.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Приборы и техника эксперимента, 1976, 9 3, с. 179.

2. Березин Л.Ф. и Якимака А.Л.

Шестикальный коммутатор на МДП-транзисторах. — Известия вузов СССР, сер. Приборостроение, 1978, 9 5, (прототип).

Составитель Л. Багян

Редактор T. Иванова Техред Н. Барадулина Корректор И.Муска

Заказ 4671/46 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4