Многоканальный коммутатор аналоговыхсигналов

Многоканальный коммутатор аналоговыхсигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕИЛЬСТВУ ()801250 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 11.03.79 (21) 2734048/18-21

Р )М. Кл.з

Н 03 К 17/60

Н 03 К 17/78 с присоединением заявки М—

Государствеииый комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 3001.81. бюллетень ЙУ 4

Дата опубликования описания 30. 01. 81 (53) УДК 621 ° 382 (088.8) С. И. Балашов, В. А. Брагин, A. В. Марчукотв, Б, Р,,„Дума и Г. Л. Левин (72) Авторы изобретения (73 ) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЯ КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ

СИГНАЛОБ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к электрон ной коммутации, н может быть исполь зовано в информационно-измерительных системах.

Известен многоканальный коммутатор аналоговых сигналов, который содержит NOtl-транзисторы, соединенные по одноступенчатой, однопроводной схеме f 1) .

Однако такой коьмутатор имеет большую погрешность нз-за модуляции сопротивления канала ХОП-транзисторов и больших токов утечки параллельно соединенных переходов подложка-исток МОП-транзисторов .

Известен также многоканальный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий устройство управления, аналого-цифровой преобразователь и, 4 по крайней мере, один блок ковваутации, содержащий плавающий источник питания с внешней синхронизацией, двумя общими шинами н с двумя положительными и отрицательными выходами, входные и групповые ключи, включенные по двухступенчатой двух- проводной схеме, каждый из которых содержит оптрон, резистор и МДП-транзистор, причем истоки МДП-транзисторов каждой линии соединены с соответствующими общими шинами плавающего источника питания, отрицательные выходы которого соединены с выходами оптронов соответствующей линии, а положительные выходы - с подложками ИДП-транзисторов и резисторами ключей соответствующих линий. другой вывод резистора какдого ключа соединен с затвором МДПтранзистора и вторым выходом оптрона, входы которого соединены с устройством управления, а выходы блоков коввлутации соедииенй со входом аналого-цифрово1о преобразователя(2).

Такой ксэелутатор имеет значительную погрешность эа счет импульсной помехи, которая накладывается на основной сигнал. Импульсная помеха возникает иэ-за наличия паразитных емкостей между выходами плавающего источника питания и между снгнальНЫМИ ЛИНИЯМИ °

Цель. изобретения - уменьшение погрешности коммутатора за счет устранения влияния импульсной помехи, в момент измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий уст-.

801250 ройство управления, аналого-цифровой преобразователь и, по крайней мере, один блок Коммутации, содержащий плавающий источник питания с внешней синхронизацией, двумя общими шинами и с двумя положительными и от- . рицательными выходами, входные и групповые ключи, включенные по двухступенчатой двухпроводной схеме. Каждый ключ содержит оптрон, резистор и МДП-транзистор . Истоки МДП-транзисторов каждой линии соединены с соответствующими общими шинами плаваю его источника питания, отрицательные выходы которого соединены с выходами оптронов соответствующей линии а положительные выходы — с подложкамй 15

МДП-транзисторов и резисторами ключей соответствующих линий, причем другой вывод резистора каждого ключа соединен с затвором МДП-транзистора и вторым выходом оптрона, входы которого 2О соединены с устройством управления, а выходы блоков коммутации соединены со входом аналого-цифрового преобразователя, введены О-триггер, три формирователя, элемент И-НЕ,элемент НЕ, и генератор импульсов, выход которого соединен со входом внешней синхронизации плавающего источника питания и входом первого формирователя, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, а его выход соединен со входом второго формирователя„ выход второго формирователя соединен с входом третьего формирователя и че рез элемент HE со входом С0-триггера.

Входы S u R триггера соединены с устройством управления, вход 0 соединен с общей шиной, а выход g, - со вторым входом элемента И-НЕ, причем вы-. ход третьего формирователя соединен со входом "пуск" аналого-цифрового ф) преобразователя.

На чертеже представлено предлагаеМое устройство для Р-канального

МДП-транзистора с обогащением и диод- ным оптроном, схема, вариант. 45

Схема содержит устройство уггравления (УУ) 1, аналого-цифровой преобразователь(ЛЦП 1 2, и блоков 3 ..., 3 д коммутации (на черт . показаны 2 блока), каждый из которых содержит О плавающий источник 4 питания, имеющий, вход 5 ннешней синхронизации, две общие шины 6 и 7, два отрицательных выхода 8 и 9 и два положительных выхода 10 и 11. Кроме того, в блоки 3,...3 „ коммутации входят входные ключи 12,,...12 первой ли» нии, входные ключи 13,...13и второй линии и дна групповых ключа 14 и 15 включенные по двухпроводной двухсту пенчатой схеме. Выходы групповых 6О ключей 14 и 15 блоков 3, ... 3 ком мутации соединены между собой и с измерительными входами 16 и 17 АЦП 2

Ключи 12,... 12„ 13,... 13 14 и 15 ныпОлнены пО ОдийикОВОЙ схеме 65 и содержат оптрон 18, резистор 19 и МДП-транзистор 20, затвор которого соединен с резистором 19 и перным выходом оптрона 18. Истоки МДП-транзисторов 20 ключей 12,..., 12,„,первой линии и ключа 14 соединены межлу собой и с первой общей шиной 6 плаваю- лцего источника 4 питания, первый отрицательный выход 8 которого соединен с выходами оптронов 18 ключей. 12„, 12 первой линии и ключа 14, а первый положительный выход 10 — с резисторами 19 и подложками МДП-транзисторон 20 ключей 12„,... 12 первой линии и ключа 14. Истоки МДП транзисторов 20 ключей 13,,13„„ второй линии и ключа 15 соединены .между собой и с второй общей шиной

7 плавающего источника 4 питания, нторой отрицательный выход 9 которого соединен с выходами оптронон 18 ключей 134,..., 13 „ второй линии и ключа 15, а второй положительный выход 11 с резисторами 19 и подложками

МДП-транзисторов 20 ключей 13,...

13„„ второй линии и ключа 15.Входы оптронов 18 ключей 12,...,12„„13„, 13,„, 14 и 15 через устройство 21 сопряжения соединены с (УУ) 1. Предлагаемое устройство содержит также генератор

22 импульсов, выход которого соединен с входом 5 внешней синхронизации плавающего источника 4 питания и с входом формирователя 23. Выход формирователя 23 соединен с первым входом элемента 24 И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом Q 0-триггера 25, а выход - co входом формирователя 26. Выход формирователя 26 соединен со входом элемента 27 HE u входом формирователя 28. Выход элемента 27 НЕ соединен со входом С0триггера 25, входы R ..--..и S которого, соединены с(УУ )1, а вход Д вЂ” с общей шиной. Выход формирователя 28 сое динен со входом 29 "пуск" АЦП 2.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сигнал из фу 1 на входы оптронон 18 не подается. При этом фотодиоды оптронов 18 закрыты и на затворы МДП-транзисто- . ров 20 подается запирающее напряжение с выходов 10 и 11 плавающего

Источника 4 питания. Входные и групповые ключи 12,...12„„, 13 ...13„„, ;14 и 15 первой и второй линии закрыты и сигналы с входов коммутатора не поступают на измерительные входы 16 и 17 АЦП 2. На вход 29

"пуск" АЦП 2 сигнал из УУ 1 не подается.

Для измерения сигнала, например первого канала.иэ Уу 1 через устрой- . ство 21 сопряжения подаются сигналы включения на входы оптронон 18 ключей 12

12+, 14 и 13, 15 первой и второй йиний подается отпирающее напряжение с отрицательных выходов 8 и 9 плавающего источника 4 питания. При этом входные и групповые ключи 12, 14, 13, 15 первой и второй линий открываются и входной сигнал первого канала коммутатора поступает на измерительные входы 16, 17 АЦП 2.

После включения ключей между измерительными входами 16 и 17 АЦП 2 могут !О появляться паразитные импульсы синхронизированные с частотой генератора

22. Кроме того, импульсы с генератора 22 поступают на вход формирователя 23. Одновременно с сигналом вклю- )g чения оптронов из уу 1 поступает сигнал на вход Т0-триггера 25, устанав ливающий его в единицу. При этом разрешается прохождение сигнала сиыхода формирователя 23 через элемент 2О

24 И-НЕ, который поступает на вход формирователя 26. Сигнал с выхода формирователя 26 инвертируется элементом 27 НЕ и устанавливает О-триггер 25 в ноль, при этом запрещается прохождение сигналов через элемент

24 И-НЕ. Одновременно сигнал с выхода формирователя 26 поступает на вход формирователя 28, сигнал с выхода которого поступает на вход 29 "пуск"

АЦП 2, после чего происходит измерение входного сигнала первого канала .коммутатора.

Таким образом, запуск АЦП 2 происходит в момент отсутствия на его входе паразитных импульсов, что исключает составляющую погрешности коммутатора, обусловленную этими импульсами и, следовательно, уменьшает погрешность коммутатора в целом.

Формула изобретения

Многоканальный коммутатор аналоговых сигналов, содержащий устройст- 4 во управления, аналого-цифровой преобразователь и по крайней мере, один ,блок коммутации, содержащий плавающий источник питания с внешней синхронизацией, двумя общими шинами и с двумя положительными и отрицательными выходами, входные и групповые ключи, включенные по двухступенчатой двухпроводной схеме, каждый из которых содержит оптрон, резистор и МДПтранзистор, причем истоки МДП-транзисторов каждой линии соединены с соответствующими общими шинами плавающе го источника питания, отрицательные выходы которого соединены с выходами оптронов соответствующей линии, а положительные выходы — с подложками

МДП-транзисторов и резисторами ключей соответствующих линий, причем другой вывод резистора каждого ключа соединен с затвором МДП-транзистора и вторым выходом оптрона, входы которого соединены с устройством управления, а выходы блоков коммутации сое динены со входом аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ и йФ с я тем, что, с целью уменьшения пог решности коммутатора, в него введены д-триггер, три формирователя, элемент И-НЕ, элемент НЕ, и генератор импульсов, выход которого соединен со входом внешней синхронизации плавающего источника питания и входом первого формирователя, выход которого соединен с первым входом элем. мента И-НЕ, а его выход соединен со входом второго формирователя, выход которого соединен с входом третьего формирователя и через элемент НЕ со входом СД-триггера, входы 7 и В которого соединены с устройством управления, вход D соединен с общей шиной, а выход Q — - со вторым входом элемента И-НЕ, причем выход третьего формирователя соединен со входом

"пуск" аналого-цифрового преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 9 1081534 кл. Н 3 Т, опублик. 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

9 544132, кл. Н 03 К 17/78, 1976(прототип) .

801250

Составителй Л. Скобелева.Ре анто Л. Пчелинская ТЕх е М.Голинка, Корректор Н. Ивыдкая .

Заказ 0

6 8 Тираж 999 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5

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