Многоканальный коммутатор

 

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах tt автоматики и измерений для сбора, обработки и передачи аналоговой информации . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей коммутатора. Устройство содержит в каждом канале операционный усилитель I, аналоговые ключи 2,3 и 4,5, замыкающие и размыкающие соответственно, и резистор 6. Введение в каждый канал операционного усилителя 11, резисторов 7 - 10 и образование новых функциональных связей обеспечивает инвертирование выходного сигнала одновременно с нормированием уровня и расширяет диапазон коммутируемых сигналов . 1 ил„ (Л Од Од СО 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2 3 AI (19) (И) (50 4 Н 03 К 17/00 л

Ф

i ФФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Ц

9«11гД 0- 1;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 l ) 4160494/24-21 (22) 11.12.86 (46) 30,06.88. Бюл. 1(24 (72) А.В.Водеников (53) 621.382 (088,8) (56) Балакай В.Г, Интегральные схемы AIQI и ЦАП.М.: Энергия,1978, с.152, рис.3.9.

Авторское свидетельство СССР

NI 1221735, кл, Н 03 К 17/00, 25.09.84. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах

1Z автоматики и измерений для сбора, обработки и передачи аналоговой информации. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей коммутатора. Устройство содержит в каждом канале операционный усилитель

1, аналоговые ключи 2,3 и 4,5, замыкающие и размыкающие соответственно, и резистор 6. Введение в каждый канал операционного усилителя ll резисторов 7 — 10 и образование новых функциональных связей обеспечивает инвертирование выходного сигнала одновременно с нормированием уровня и расширяет диапазон коммутируемых сигналов. 1 ил.

1406763

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и измерений для сбора, об работки и передачи аналоговой инфор5 мации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей коммутатора за счет инвертирования выходного сигнала одновременно с нормированием уровня и расширением диапазона коммутируемых сигналов.

Поставленная цель достигается путем введения дополнительного опера- 5 ционного усилителя и в каждый канал четырех резисторов, которые обеспечивают управление коэффициентом передачи канала, а также за счет дополнительной обратной связи - сохранение состояния операционного усилителя при включении и выключении канала.

На чертеже приведена функциональная схема многоканального коммутатора, содержащего два канала. 25

Устройство содержит в каждом канале операционный усилитель 1, два замыкающих 2 и 3 и два размыкающих

4 и 5 аналоговых ключа и пять резисторов 6 — 10, а также дополнительный операционный усилитель 11.

В содная шина 12 через второй резистор соединена с инвертирующим входом операционного усилителя, соединенным через третий резистор 8 с выходной шиной 13 коммутатора. Неин35 вертирующие входы операционных усилителей 1 и 11 подключены к общей шине 14. Управляющие входы всех аналоговых ключей 2-5 соединены с шиной 40

15 управления канала.

Выход первого размыкающего аналогового ключа 4 соединен через первый резистор б с общей шиной 14, а через четвертый резистор 9 — с входом вто45 рого размыкающего аналогового ключа

5, выход которого подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 1.

Выход операционного усилителя 1 через первый замыкающий аналоговый ключ подключен к выходной шине 13 коммутатора и непосредственно — к входу первого раэмыкающего аналогового ключа 4.

Входы. вторых разноименных аналоговых ключей 3 и 5, выходы которых соединены с общей шиной 14, объединены и подключены через пятый резистор 10 к выходу дополнительного операционного усилителя 11, инвертирующий вход которого соединен с выходной шиной 13 коммутатора. Дополнительный операционный усилитель ll включен по схема инвертирующего усилителя с коэффициентом усиления, равным единице.

Величины сопротивлений четвертого

9 и пятого 10 резисторов равны и в сумме с сопротивлением открытого второго раэмыкающего аналогового ключа

5 составляют величину сопротивления третьего резистора 8. Величина сопротивления первого резистора 6 выбирается исходя иэ величины сопротивления нагрузки и числа каналов коммутатора.

Коммутатор работает следующим образом.

На шину 15 управления выбранного канала, например первого, поступает сигнал включения канала, под действием которого замыкаются ключи 2 и 3 и размыкаются ключи 4 и 5. Входной аналоговый сигнал поступает с входной шины 12 первого канала на инвертирующий вход операционного усилителя 1 первого канала через второй резистор 7. Выход операционного усилителя 1 первого канала подключается на выходную шину 13 через замкнутый ключ 2 первого канала. Обратная связь операционного усилителя 1 первого канала замыкается с выходной шины 13 через третий резистор 8.

На шине 15 управления второго канала сигнал включения отсутствует, при этом его ключи 2 и 3 разомкнуты, а ключи 4 и 5 замкнуты, Обратная связь операционного усилителя 1 второго канала замыкается через замкнутые ключи 4 и 5 и резистор 9. Дополнительный операционный усилитель 11 инэертирует сигнал на выходной шине

13, и через пятый резистор 10 на инвертирующий вход операционного усилителя 1 поступает ток, уравнивающий ток, протекающий через третий резистор 8.

Таким образом, на выходную шину

13 передается уровень сигнала выбранного канала (первого) с инвертированием. При этом, так как обратная связь в данном канале подключена непосредственно с выходной шины 13 коммутатс ра, сопротивление открытого кл сча 2 и его температурные и времен1406763

Составитель В,Лементуев

Техред М.Ходанич

Редактор Е.Копча

" Корректор В.Бутяга

Заказ 3206/53

Тираж 928

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ные изменения не вносят дополнительной погрешности коммутации.

Ток утечки закрытого аналогового ключа 5 незначителен так как напряФ

5 жение на нем равно напряжению на открытом ключе 3 и составляет не более нескольких десятков милливольт.

Токи утечки закрытых аналоговых ключей 2 также прах гически не влияют на погрешность передачи коммутируемого сигнала, так как замыкаются через малое выходное сопротивление операционного усилителя.

Допустимый диапазон входных сигна- 1

5 лов по напряжению не зависит от типа используемого операционного усилителя и определяется только величиной отношений резисторов 7 и 8, с помощью которых осуществляется также приведе- 20 ние разноуровневых входных сигналов каналов к уровню выходного сигнала коммутатора.

Предлагаемый многоканальный коммутатор за счет введения в него операционного усилителя в инвертирующем включении, а в каждый канал четырех резисторов с соответствующими связями, позволяет осуществлять быструю прецизионную коммутацию аналоговых сигналов одновременно с их инвертированием, нормированием по уровню и расширением диапазона входных сигналов.

Формула изобретения

Многоканальный коммутатор, содержащий в каждом канале операционный усилитель, два замыкающих и два размыкающих аналоговых ключа и резистор, 40 выход операционного усилителя через первый замыкающий аналоговый ключ подключен к выходной шине коммутатора, а через первый размыкающий аналоговый ключ и включенный последовательно с ним первый резистор — к общей шине, инвертирующий вход операционного усилителя через второй размыкающий аналоговый ключ соединен с входом второго замыкающего аналогового ключа, управляющие входы всех аналоговых ключей подключены к шине управления соответствующего канала, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в многоканальный коммутатор введен дополнительный операционный усилитель, а в каждый канал коммутатора введены второй, третий, четвертый и пятый резисторы, причем второй и третий резисторы включены между инвертирующим входом операционного усилителя и соответственно входной шиной канала с выходной шиной коммутатора, четвертый резистор включен между выходом первого раэмыкающего аналогового ключа и входом второго замыкающего аналогового ключа того же канала, а пятый — между входом второго замыкающего аналогового ключа и выходом дополнительного операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к выходной шине коммутатора, а неинвертирующий вход соединен с неинвертирующими входами операционных усилителей всех каналов, а также с выходами вторых замыкающих аналоговых ключей каналов и с общей шиной.