Многоканальный коммутатор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах электронной коммутации. Цель изобретения - повышение точности передачи аналоговой информации при идентификации обрыва входного канала многоканального коммутатора, достигаемое путем исключения моментов времени с искаженной информацией на выходной шине устройства. Многоканальный коммутатор содержит блок 1 управления, первый 2 и второй 3 коммутаторы первой ступени, коммутатор 4 второй ступени, первый 5 и второй 6 блоки контроля, выходную шину 7 и шину 8 генератора. Коммутатор второй ступени содержит первый 9 и второй 10 ключи. Каждый коммутатор первой ступени содержит входные шины 11, группу 12 ключей, распределитель импульсов 13 и управляющий вход 14. Каждый блок контроля содержит первый элемент И 15, первый 16 и второй 17 элементы И-НЕ, RS-триггер 18, компаратор 19, ключ 20, с первого по третий входы 21-23 и выход 24. Блок управления содержит управляющий распределитель импульсов 25, триггер 26, а также с первого по четвертый выходы 27-30. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (19) 01) f51)5 Н .03 К 17/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф@РЖЮ -"". w ., . М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изсбРетениям и отнРытиям пРи гкнт сса (21) 4371078/24 21 (22) 25, 01, 88 (46) 23.04 ° 90. Бюл. М 15 (72) А,И,Воловик, A Ä,Äîíñêîé, З,N,Íîâàðíèöûíà и В,Н.Богатырев (53) 62},382(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1220124, кл, Н 03 К 17/687, 198-:..

Авторское свидетельство СССР

}}- 475736, кл, Н 03 К 17/18, 1974.

1 (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к импульс" ной технике и может быть использова2 но в устройствах электронной коммутации, Цель изобретения - повышение точности передачи аналоговой информации при идентификации обрыва вход ного канала многоканального коммутатора, достигаемое путем исключения моментов времени с искаженной информацией на выходной шине устройства, Многоканальный коммутатор содержит блок 1 управления, первый 2 и второй

3 коммутаторы первой ступени, коммутатор 4 второй ступени, первый 5 и второй 6 блоки контроля, выходную шину 7 и шину 8 генератора, Коммута1559402 тор второй ступени содержит первый

9 и второй 10 ключи, Каждый коммутатор первой ступени содержит входные шины 11, группу 12 ключей, распределитель импульсов 13 и управляющий вход 14, Каждый блок контроля содержит первый элемент И 15, перИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах электронной комму тации, Цель изобретения - повьппение точности передачи аналоговой информации при идентификации обрыва входного канала многоканального коммутатора, На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг ° 2 — временная диаграмма его работы, Многоканальный коммутатор .содержит блок 1 управления, первый 2 и второй 3 коммутаторы первой ступени, коммутатор 4 второй ступени, первый

5 и второй 6 блоки контроля, выходную шину 7 и шину 8 генератора, Коммутатор второй ступени содержит первый 9 и второй 10 ключи, Каждый коммутатор первой ступени содержит входные шины 11,группу ключей 12, распределитель 13 импульсов и управляющий вход 14, Каждый блок контроля содержит первый элемент И 15, первый 16 и второй 17 элементы И НЕ, RS-триггер 18, компаратор 19, ключ

20, с первого по третий входы 21 23 и выход 24, Блок управления содержит управляющий распределитель 25 импульсов, триггер 26, а также с первого по четвертый выходы 27-30, Выходы группы ключей 12 первого 2 и второго 3 коммутаторов первой ступени подключены соответственно к информационным входам первого 9 и второго 10 ключей коммутатора 4 второй ступени, выходы которых объединены и подключены к выходной шине 7 устройства, Выходы распределителя импульcos 13 первого и второго коммутаторов первой ступени соединены соответственно с управляющими входами группы ключей 12, информационные входы которых подключены соответственно к входным .шинам 1 1 ° Вход распределителя 13 импульсов соединен с

55 вый 16 и второй 17 элементы И-НЕ, RS-триггер 18„компаратор 19, ключ

20,. с первого по третий входы 21-23 и выход 24, Блок управления содержит управляющий распределитель импульсов 25, триггер 26, а также с первого по четвертый выходы 27-30, 2 ил, входом 14 управления коммутатора первой ступени, Выход компаратора

19 каждого блока контроля соединен с входом установки RS-триггера 18, инверсный выход которого подключен к второму входу второго элемента

И-НЕ 17,выход которого соединен с управляющим входом ключа 20, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора 19 и является выходом 24 блока контроля, Неинвертирующий вход компаратора 19 соединен с шиной опорного напряжения, выход элемента И. 15 соединен с входом сброса RS-триггера 18, выход первого элемента И НЕ 16 подключен к первому входу второго элемента И-НЕ 17, шина напряжения "окраски" соединена с ин формационным входом ключа 20, первый вход первого элемента И-НЕ 16 под ключен к первому входу 21 блока контроля, первый вход элемента И 15 соединен с вторым входом 22 блока контроля, третий вход 23 которого подключен к вторым входам элемента И 15 и первого элемента И-НЕ 16, Счетный вход триггера 26 блока 1 управления соединен с четвертым выходом управляющего распределителя 25 импульсов, вход которого подключен к шине 8 генератора, прямой выход триггера 26 соединен с первым выходом 27 блока управления, второй выход 28 которого соединен с инверсным выходом триг1 гера 26, второй выход управляющего распределителя 25 импульсов подключен к третьему выходу 29 блока управления, четвертый выход 30 которого соединен с первым выходом управляющего распределителя импульсов, Выходы 24 первого 5 и второго 6 блоков контроля подключены соответственно к выходам первого 2 и второго

3 коммутаторов первой ступени, управ" ляющие входы первого 9 и второго 10 ключей коммутатора 4 второй ступени

Где E «t

Дат окр

5 15 соединены соответственно с первым

27 и вторым 28 выходами блока управления, управляющими входами 14 первого 2 и второго 3 коммутаторов первой ступени, а также третьими входами 23 первого 5 и второго 6 блоков контроля, Третий выход 29 блока управления подключен к первым входам 21 блоков контроля, а четвертый выход 30 блока управления соединен с вторыми входами 22 блоков контроля, Устройство работает следующим образом, Блок 1 управления формирует управляющие импульсы для запуска первого

2 и второго 3 коммутаторов первой ступени, первого 5 и второго 6 блоков контроля коммутатора 4 второй ступени, Коммутатор 2 первой ступени подключает на вход коммутатора 4 второй ступени напряжения с входных шин

11, В момент времени, когда информация с выхода коммутатора 2 первой ступени поступает на вход коммутатора

4 второй ступени, но не проходит на выходную шину 7, происходит с помощью блока 5 контроля анализ на обрыв канала, В случае, если канал не находится в обрыве, неискаженная информация проходит на выходную шину, Если канал находится в обрыве, на выходной шине 7 формируется напряжение U „ причем 11окр Пмин «где Пмин мально возможное напряжение "нормально" работающего канала, Второй коммутатор 3 первой ступени работает аналогично, Рассмотрим функционирование устройства более подробно на примере четырехканального коммутатора {фиг,l и 2), конкретно работу двух ключей, Пусть на входную шину 11 первого ключа 12 первого, коммутатора 2 первой ступени подано измерительное напряжение (Uд и) в диапазоне

U мир < Uqgм < Uìàêñ «входная шина 11 первого ключа 12 второго коммутатора

3 первой ступени находится в обрыве.

В момент времени, который соответствует открыванию первого ключа

12 первого коммутатора 2 первой ступени сначала происходит установка в ноль RS-триггера 18 первого блока 5 контроля, она соответствует первому импульсу с выхода управляющего распределителя 25 ° В следующий момент происходит открывание ключа 20, и выходная информация первого коммута»

59402 6 тора 2 первой ступени сказывается на время нахождения выхода второго элемента И-НЕ 17 в единичном состоя нии, Это искажение не попадает на выходную шину 7, потому что соответствующий ключ коммутатора второй ступени находится в закрытом состоянии, Так как на входную шину 11 первого ключа 12 коммутатора 2 первой ступени подано измерительное напряжение U<»« то образуетск делитель напряжения U „р и U„>n, напряжение на выходе первого коммутатора 2 пер-. вой ступени определяется выражением Еокр НиЗм2 Бок

1 дат + Б.окр + Нкл — напряжение источника, под ключаемого к информационному входу ключа 20;

- выходное сопротивление датчика; сопротивление открытого ключа 20, Напряжение на неинвертирующем входе компаратора 19 (U„еи,, ) выбирается из условия

30 (ЕокР -U мин )кокР

Е (U (Е

° окр неинв окр Б +ц +ц

Дат окр ки

На выходе компаратора 19 нулевой сигнал, так как U ) UH „„е. Таким образом, во время действия единичного сигнала на выходе триггера 26 измерительное напряжение с входной шины 11 первого ключа 12 коммутатора

2 через коммутатор 4 второй ступени проходит. на выходную шину 7, Входная шина 11 первого ключа второго коммутатора 3 первой ступени находится в состоянии обрыва, В момент времени, который соответствует открыванию первого ключа

45 второго коммутатора 3 первой ступени, сначала происходит установка в ноль

RS-триггера 18 второго блока 6 контроля, соответствующая первому импульсу с выхода управляемого распредели50 теля 25. В следующий момент происходит открытие ключа 20, и выходная информация на время нахождения выхода второго злемента И-НЕ 17 в единичном состоянии, второго коммутатора 3 первой ступени искажается. Это искажение не попадает на выходную шину 7 потому, что соответствующий ключ коммутатора второй ступени находится в закрытом состоянии, Так как вход1559402 ная шина 11 первого ключа коммутатора 3 находится в обрыве, то в момент открытия ключа 20 на выходе второго коммутатора 3 первой ступени образу "

5 ется напряжение, близкое к Е „

Напряжение на неинвертирующем входе компаратора 19 блока 6 равно напряжению на неинвертирующем входе компаратора 19 блока 5, На выходе компаратора 19 блока 6 единичный сигнал, так как

11ъ 11неинь» где U — напряжение на выходе втоз рого коммутатора 3 первой ступени, RS-триггер 18 установлен в единичное состояние, и ключ 20 открыт, Таким образом, во время действия единичного сигнала Q на выходе триг- 20 гера 26 напряжение U „ с входа ключа 20 через коммутатор 4 второй ступени проходит на выходную шину, Поскольку напряжение U имеет величину, существенно отличную от аналогового сигнала, обеспечивается идентификация обрыва входной шины 11, Таким образом, при обрыве одной из входных шин 11 на выходной шине

7 устройства формируется контрольный 30 сигнал, свидетельствующий о неисправности, при этом точность передачи информации повышается за счет того, что на выходной шине 7 отсутствуют моменты времени с искаженной информацией, связанной с идентификацией обрыва входных шин 11, В начале работы многоканального коммутатора исходное состояние распределителей 13 импульсов первого» 2 40 и второго 3 коммутаторов первой ступени выбирается таким образом, чтобы оии работали в противофазе.

Формула изобретения 4»

Иногоканальный коммутатор, содержащий первый коммутатор первой ступени, состоящий из распределителя импульсов и группы ключей, выходы 5р которых объединены и являются выхо» дом первого коммутатора первой ступени, выходы распределителя импульсов соединены с соответствующими управляющими входами группы ключей, вход распределителя импульсов соеди- нен с входом управления первого коммутатора первой ступени, информационные входы группы ключей соединены соответственно с первой группой входных шин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности передачи аналоговой информации при идентификации обрыва канала многока-, нального коммутатора, дополнительно введены второй коммутатор первой ступени, идентичный первому коммутатору, блок управления, идентичные первый и второй блоки контроля, коммутатор второй ступени, содержащий два ключа, выходы которых объединены и подключены к выходной шине многоканального коммутатора, блок управления состоит из управляющего распределителя импульсов и триггера, счетный вход которого соединен с четвертым выходом управляющего распределителя импульсов, вход которого соединен с шиной генератора, прямой выход триггера соединен с первым выходом. блока управления, второй выход которого соединен с инверсным выходом триггера, второй выход управляющего распределителя импульсов соединен с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с первым выходом управляющего распределителя импульсов, каждый блок контроля содержит элемент И, первый и второй элементы И-НЕ, RSтриггер, ключ и компаратор, причем выход компаратора соединен с входом установки RS-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом ключа, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора и является выходом блока контроля, неинвертирующий вход компаратора соединен с шиной опорного напряжения, выход элемента И соединен с входом сброса Rs-триггера, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, шина напряжения окраски соединена с информационным входом ключа, первый вход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом блока контроля, первый вход элемента И соединен с вторым входом блока контроля, третий вход которого соединен с вторыми входами элемента И и первого элемента И НЕ, выход первого блоха контроля соединен с выходом первого коммутатора первой ступени и информационным входом первого ключа коммутатора второй

1559402

172 4м1

Z0 fa

К кр

Игуан

2Ю . ймр и

0

<еар

Составитель С,Шевцов

Техред А. Кравчук Корректор Л.Патай

Редактор Н,Лазаренко

Заказ 841 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10! ступени, вход управлений которого соединен с первым выходом блока управления, входом управления первого коммутатора первой ступени и третьим входом второго блока контроля, выход

5 которого соединен с выходом второго коммутатора первой ступени и информационным входом второго ключа коммутатора второй ступени вход управле1 10 ния которого соединен с входом управления второго коммутатора первой ступени, вторым выходом блока управления и третьим входом первого блока контроля, третий выход блока управления подключен к первым входам первого и второго блоков контроля, четвертый выход блока управления соединен с вторыми входами первого и второго блоков контроля, входы группы ключей второго коммутатора первой ступени подключены к второй группе входных шин