Коммутатор

Коммутатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1849486

Союз Советскин

Социалистические

Республик

-е (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51)IVL. Кл. (22) Заявлено 02. 10. 79 (21) 2823424/18-21 с присоелинением заявки ¹

Н 03 К 17/00

Государстеенный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 23. 07. 81 ° Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 25. 07.. 81

llo делам изобретений и открытий (53) УДK621.374. . 335. 2(088. 8) (72) Авторы изобретения

Л. Э. Вилоп и О. П. Скобелев

Куйбьппевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. С.П. Королева (71) Заявитель (54 ) КОММУТАТОР

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может найти применение для прецизионной коммутации токовых сигналов параметрических и генераторных датчиков, а также цифровых интегрирующих вольтметрах. Известен коммутатор на уииполярных транзисторах, содержащий устройство поддержания постоянства напряжения затвор-исток (1) . Извес10 тен также коммутатор, содержащий коммутирующие ключи, выходы которых подключены к первому выходу коммутатора, а управляющие входы — к выходам распределителя, вход которого

15 соединен с первым выходом блока управления (2j.

Недостаток коммутатора — низкая точность коммутации.

Цель изобретения — повьппение точ20 ности коммутации.

Цель достигается тем, что в коммутатор, содержащий коммутирующие ключи, выходы которых подключены к первому выходу коммутатора, а управляющие входы — к выходам распределителя, вход которого соединен с первым выходом блока управления, введены дополнительные ключи операционный усилитель и вспомогательный ключ, причем управляющие входы дополнительных ключей соединены с управляющими входами коммутирующих ключей, входы дополнительных ключей подключены к входам коммутирующих ключей, а выходы " к инвертирующему входу операционного усилителя, выход которого подключен ко второму выходу коммутатора их входу вспомогательного ключа, выход которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а управляющий вход — со вторым выходом блока управления, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к общей шине.

На чертеже приведена функциональная схема коммутатора. кл.экю. где

Формула изобретения

3 8494

Схема содержит коммутирующие „ключи 1-1 - I-n, первый выход 2 коммутатора, распределитель 3, блок 4 управления, дополнительные ключи 5-1 5-п, операционный усилитель 6., второй выход 7 коммутатора, вспомогательный ключ 8, датчики 9-1 — 9-п, резисторы

10"1 — 10-п источники ЭДС 11-1

11 п входной преобразователь 12,, операционный усилитель 13 входного ip преобразователя, резистор 14.

Коммутатор работает следующим обPB3C Ì

Для пояснения работы схемы коммутатора на чертеже изображены датчики 9-1 — 9-п с резисторами 10-1-10-пу, «(В -.Й„) и источниками ЭДС 11-1 -11-и»

«{IÄ -: IÄ ) и входной преобразователь 12, содержащий операционный усилитель 13, охваченный элементом отрицательной 20 обратной связи резистором 14. Инвертирующий вход усилителя 13 подключен к первому выходу 2 коммутатора. Неинвертирующий вход усилителя 13 подключен ко второму выходу 7 коммутатора.

В исходном состоянии коммутирующие и дополнительные ключи 1-1 — I-n u

5-1 - 5-п разомкнуты, вспомогательный ключ 8 замкнут. При опросе выбранного канала (например, первого) напряжением с соответствующего выхода распределителя замыкаются коммутирующий и дополнительный ключи 1-1 и 5-1, вспомогательный ключ 8, который устраняет насыщение операционного усилителя б между опросами, размыкается. Ток, создаваемый источником ЭДС 11-1 через резистор 10-1 и коммутирующий ключ 1-1, подается на вход преобразователя 12. Если остаточное напряже- 4О ние дополнительных ключей 5 равно нулю, что, практически всегда выполняется при использовании в качестве дополнительных ключей 5 униполярных транзисторов и малом входном токе 45 операционного усилителя б, то потенциал входа коммутирующего ключа 1-1 полностью передается на инвертирующий вход операционного усилителя 6, где сравнивается с потенциалом об— щей шины.

Так как замкнутый коммутирующий ключ 1-1 и входы преобразователя

12, которые в данном случае эквипотенциальны, образуют цепь отрицательной обратной связи, то операционный усилитель 6, изменяя потенциал второго выхода коммутатора 7, поддержи86 4 вает потенциал входа коммутирующего ключа I-I равным потенциалу общей шины. При этом если цепи управления коммутирующих. ключей 1-1 — 1-и гальванически не связаны с сигнальными цепями, то весь ток 3 pg подается е на вход.преобразователя 12.

Практически конечная величина коэффициента усиления и смещение нуля операционных усилителей 6 и 13 оказывают некоторое влияние на величину тока 3> которое может быть учтено эквивалентными остаточными параметрами коммутирующих ключей.

Тогда входной ток определяется по формуле кл. кл.

Р I гкл. экь. - (2) 4+К К кл. + )щО g КЛ бИ1ф е е кл экю. 1+к — 4+ к — «e К вЂ” к и есмь.

К вЂ”. коэффициент усиления операционного усилителя 6; мь, ц, напряжение смещения нуля операционных усилителей 6 и 13, приведенное к входу.

Иэ формул (2) и (3) следует, что значения r 1„„ и 1 „,„ входят в гкл экЬ.и, 1кл. „Inc множителем 1 ® Нап ржение смещения 1 м полностью входит в I+ кл,однако создается оно узлом, общим для всех каналов системы и его влияние может быть легко устранено известными методами коррекции погрешностей.

Для гальванической развязки сигнальных и управляющих цепей в качестве коммутирующих ключей 1-1 1-и наиболее целесообразно использовать униполярные транзисторы.

Коммутатор, содержащий коммутирующие ключи, выходы которых подключены к первому выходу коммутатора, а управляющие входы — к выходам распределителя, вход которого соединен с первым выходом. блока управления, о т— л и ч, а ю шийся тем, что, с целью повышения точности коммутации, в него введены дополнительные ключи, операционный усилитель и вспомогатель5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 438109, кл. Н 03 К 17/10, 24.04.73.

2. Микроэлектронные цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи информации. Под ред. В.Б. Смолова, Л., "Энергия", 1976, с.63 (прототип).

-S 849486 4 ный ключ, причем управляющие входы вторым выходом блока управления, дополнительных ключей соединены с при этом неинвертирующий вход операуправляющими входами коммутирующих ционного усилителя подключен к общей ключей, входы дополнительных ключей шине. подключены к входам коммутирующих ключей, а выходы — к инвертирующему входу операционного усилителя, выход которого подключен ко второму выходу коммутатора и к входу вспомогательного ключа, выход которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а управляющий вход — со

Составитель В. Трубников

Редактор М. Ликович Техред С. Мигунова Корректор M. Коста

Заказ 6117 77 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4