Коммутатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< > 738161

Союз Советских

Социалистических

Республик

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву-(22) Заявлено 160178 (21) 2570272/18-21 (5()М. Кл. с присоединением заявки М9—

Н 03 К 17/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открыти и (23) Приоритет

Опубликовано 300580. Бюллетень М 20 (53) УДК 681. 3. .055(088.8) Дата опубликования описания 3005.80 (72) Авторы изобретения

Л.Э. Вилап, О.П. Скобелев

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт имени академика С.П, Королева (71) Заявитель (5 4 ) КОММУТАТОР

Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники.

Известны коммутаторы, содержащие коммутирующие ключи, ключи обратной связи и операционный усилитель (1).

Недостатком этого устройства является низкая точность.

Кроме того, известны коммутаторы, содержащие источники питания и опорного напряжения, подключенный к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединей с управляющим входом регулирующего элемента, выходные. ключи входы котоРых 15 соединены с выходом регулирующего элемента, а выходы с выходами коммутатора и входами, управляемык синхронно с выходными ключами, ключей обратной связи, выходы которых соединены с инвертирующим входом операционного усилителя (2).

Недостаток этого устройства — ниэкай надежность.

С целью повышения точности и надежности в коммутатор, содержащий источник питания, выходные транзисторы, эмиттеры который соединены с выходными шинами и через соответствующие ключи обратной связи — с ин30

2 вертирующим входом операционного усилителя и выходом дополнительного ключа обратной связи, управляющий вход которого подключен к выходу распределителя, а другие его выходы сое- " динены с управляющими входами ключей обратйой связи, и источник опорного напряжения, подключенный к неинвертирующему "входу операционного усилителя, введены управляющие ключи, диоды, делитель напряжения, ограничитель тока и селектор амплитуды, причем выход операционного усилителя соединен с входами управляющих ключей и через делитель напряжения — с входбм дополнительного ключа обратной связи, при этом выходы распределителя coemaeve с управляющими входами и через диоды с выходами соответствующих: управляющих ключей и базами соответствующих выходных транзисторов, коллекторы которых через ограничитель тока подключены к выходу источника питания и через селектор амплитуды— к входу распределителя.

На чертеже представлена функциональная схема. коммутатора, который содержит источник питания 1, подключенный,к выходным транзисторам 2

738161

35

2 г: через ограничитель 3 тока. Выходы 4» -4 коммутатора через ключи

5» -5> обратной связи соединены с инвертирующим входом операционного усилителя б и выходом дополнительного ключа 7 обратной связи, вход которого соединен с -выходом делителя 8 напряжения. Неинвертирующий вход операционного усилителя б соединен с выходом источника 9,опорного напряжения. Выход усилителя 6 подключен к входам управляющих ключей 10» -10>, выходы которых соединены с базами транзисторов 2» -2n и катодам диодов

114 -11>. Управляющие входы ключей

5» -5д и 10» -10г» подключены к выходам распределителя 12, вход которого связан с выходом селектора 13 амплйтуды, вход которого подключен к точке соединения коллекторов выходных транзисторов 2 -2„ и выходом ограничителя 3"

» тока.

Коммутатор работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 2» -2п, 5„-5 г, и 10„-10 заперты положительнйм йапряжением, подаваемым с сост ветствующих выходов распределителя

12. Ключ 7 открыт, Напряжение с выхода делителя 8 через ключ 7 подается на инвертирующий вход усилителя 6.

При большом входном сопротивлении и высоком коэффициенте усиления операционного усилителя напряжение на его выход е R б ОП

z где U „- выходное напряжение источника 9;

R„,R †- . сопротивление резисторов делителя 8.

Для формирования заданного напряжения на выходе коммутатора 4» импульсами распределителя 12 открываются ключи 5», 10» и закрывается ключ

7. Диод ll при этом заперт. Напряжение с выхода 4» через ключ 5„ обратной связи подается на инвертирующий вхоД усилителя 6, где сравнивается

11ев °, Сигнал рассогласования отрабатывается усилителем 6 таким образом, что напряжение на выходе 4» становится равным U в . Напряжение на выходе усилителя 6 при этом отличается от опорного .на величину падений напряжений на ключе 10„ и переходе эмиттер-база транзистора 2„ .

По окончании импульса управления дополнительный ключ 7 открывается, ключи 5, и 10» эапйраются.

При йодаче Управляющих импульсов на ключи других каналов устройство работает аналогично описанному.

При прохождении тока коллектора транзисторов 2„-2 на ограничителе 3 возникает падение напряжения, AMIIJIHтуда импульсов напряжения на выходе ограничителя 3 зависит от величины ,нагрузки на выходах 4„ -4 г» коммутато

5 а

15 г

55 гра. Селектор 3 амплитуды на вход которого подаются импульсы позволяет автоматически определять номер неисправного канала и характер неисправности в измерительной системе (короткое эамыкаг»ие, обрыв и т.д.),, а также предотвращать выход иэ строя транзисторов 2„-2г, при коротком замыкании нагрузки путем подачи на запрещающий вход распределителя 12 импульса, прекращающего подачу управляющего импульса на ключи опрашиваемого канала, При высокой точности установки напряжения на выходах 4„ -4> коммутатор обладает малым временем переключения.. н отсутствием задержек выходных импульсов относительно управляющих, а также малой величиной эквивалентного остаточного сопротивления выходногo ключа.

Коммутатор поээоляет производить защиту выходных. ключей 5А -5„ от выхода иэ строя при коротких замыканиях нагрузки беэ ухудшения их эквивалентных остаточных параметров и производить контроль эа работой системы, что существенно упрощает ее эксплуа- тацию и повышает надежность.

Формула изобретения

Коммутатор, содержащий источник питания, выходные транзисторы, эмиттеры которых соединены с выходными шинами и через соответствующие ключи обратной связи — с инвертируюшим входом операционного усилителя и выходом дополнительного ключа обратной связи, управляющий вход которого подключен к выходу распределителя, а другие его выходы соединены с управляющйми входами ключей обратной связи, и источник опорного напряжения, подключенный к неинвертирующему входу операционного усилителя, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, введены управляющие ключи, диоды, делитель напряжения, ограничитель тока и селектор амплитуды, причем выход операционного усилителя соединен с входами управляющих ключей и через делитель напряжения — c входом дополнительного ключа обратной связи, при этом выходы распределителя гоединены с.управляющими входами и,через диоды с выходами соответствующих управляющих ключей и базами соответствующих выходных транзисторов, коллекторы которых через ограничитель тока подключены к выходу источника питания и через селектор амплитуды — к входу распределителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2148774, кл. Н 03 К 17/00, опублик. 13.02.72.

2. Авторское свидетельство СССР

У 493917, кл. Н 03 К 17/02, 12.03.74 (поототиг ) .

738161

Составитель Л. Захарова

Редактор Е. Караулова Техред М.Петко Корректор H. Стец

Заказ 2831/38

Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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