Коммутатор аналоговых сигналов тока

 

ОПИСАНИЕ 287И6

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сс1сз Соеетсниа

Социалистические

Республие

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 20Х!.1969 (№ 1338470/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.XI.1970. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 1.II.1971

К,з. 21ат, 36/18.ЧПК H 031 17/04 ДК 62!.З16.Ы(088.8) Комитет по делам изобретений и отнрытий при Сосете Министров

СССР

Авторы изобретения И. А. Бабанов, А. И. Воителев, И. A. Жигунов, JI. М. Лукьянов и А. Е. Хуторецкий

Заявитель

КОММУТАТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ ТОКА

Изобретение мо кет быть использовано для передачи информации о состоянии управляемого объекта в управляющую вычислительную машину.

Известные диодные переключатели тока обладают тем недостатком, что при подключении сигналов тока от реальных датчикоз, имеющих, кяк правило, выходные конденсаторы сравнительно большой емкости (порядка нескольких десятков, а и ногда и сотен микрофарад), на входе аналого-цифрового преобразователя возникает длительный переходный процесс.

Длительность такого переходного процесса часто, составляет несколько десятых долей секунды, а иногда — несколько секунд.

В результате этого довольно резко снижается быстродействие многоканального аналого-,цифрового преобразователя.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности.

Для достижения цели в каждом канале между входом коммутатора и .диодным переключателем вклю-1ен каскад, выполненный на составном транзисторе типа общий коллектор — общий коллектор, причем коллектор составного тра нзистора соединен со входом

ДПТ, эмиттер — через резистор со зходом канала, база — с источником напряжения, а между эмпттерамп дву." транзисторов включен резистор.

Схема предлагаемого коммутатора аналоголы.: сигналов тока показана на чертеже, где обозначены: 1 — вход коммут1рующего элемента КЗ1, на который подается коммутируемый аналоговый сигнал тока от нормирующего преобразователя: 2 — диодиый персключатель тока — ДПТ; 8 — каскад на со10 ставном транзисторе; 4, 5 — транзисторы допочнителbHîãо I.àñI ßдя; б, 7 резисторы кас када на составном транзисторе: 8 — вход для подачи уровня напряжения, общего для всех элементов коммутатора 1(З, 1(З...... КЗ„; 9—

15 выход каскада на составном транзисторе; 10, 11 — управляющ:.1е диоды ДПТ; 12 — выходной диод ДПТ; 18, 1 — упразля1ощие входы

ДПТ; 15 — выход коммут:1рующего элемента

1(31, 1б — общий выход коммутатора; 17—

20 дешифратор кода ",дреса канала; 18, 19 — выходные сигналы дешифратора 17; 20 — код адреса, канала; 21 — выход коммутатора для общего уровня напряже1шя.

25 В каскаде ня сост".Вном транзисторе коллскторны11 ток пр.1к1ическ11 не 311висит От изменения коллекторного напряжения в широких пределах, а к характеристикам составляющих транзисторов не предъявляется выЗО соких требований.

Объясняется это тем, что выходной. ток определяется величиной входного тока, проте кающего .в основном от входа 1 IIO цепи: резистор б, эмиттер — коллектор транзисторов 4 и 5. И лишь незначительная часть входного тока ответвляется в цепь базы транзистора 5 и не попадает на выход каскада на составном транзи;торе. Зта часть входного тока по величине приблизительно в Pi (3 раз меньше входного тока ((> и P2 — коэффициенты усиления Ilo току транзисторов 4 и 5 соответственно) . Некоторое изменение .выходного тока может наблюдаться из-за влияния тепловых токов транзисторов 4 и 5, особенно последнего. Однако при использовании в таком каскаде кремниевых транзисторов приведенная погрешность (как показали расчеты и эксперименты) не .превышает величины

+0,05% при коммутации сигналов, изменяющихся в диапазоне 0 — 5 ла.

Сокращение времени переходного процесса при переключении каналов в таком коммутаторе (из состоян 1я «включен» в состояние

«выключен» и наоборот) объясняется тем, что указанный переходный процесс определяется не |постоянной времени выходной цепи нормирующего преобразователя и ДПТ, а постоянной времени ДПТ и составного транзистора. Каскад FIB составном транзисторе обладает .практически постоянным входным сопротивлением, а следовательно, при переключе287116 нии ДПТ отсутствуют процессы перезаряда емкости выходной цепи нормирующего преобразователя. Для большинства типов отечественных маломощных транзисторов и при вы5 полнении ДПТ на импульсных кремниевых диодах время переключения рассматриваемого коммутирующего элемента составит не более нескольких единиц микросекунд, т. е. быстродействие ком мутаз оров на ДПТ повы10 шается на несколько порядков.

Введение в схему каскада на составном транзисторе резистора 7 позволяет еще больше сократить время переключения коммутирующего элемента.

Предмет изобретения

Коммутатор аналоговых сигналов тока, содержащий диодные переключатели тока

2о (ДПТ), устройство адресного выбора каналов и источник напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в каждом канале между входом коммутатора и ДПТ включен каскад, выпол25 ненный на составном транзисторе типа общий коллектор — общий коллектор, причем коллектор составного транзистора соединен со входом ДПТ, эмиттер — через резистор со входом канала, база — с источником напря30 жения, а между эмиттерами двух транзисторов включен резистор.

Заказ 3951)12 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2