SU1406763A1 - Многоканальный коммутатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах tt автоматики и измерений дл  сбора, обработки и передачи аналоговой информации . Цель изобретени  - 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 усилител  11, резисторов 7 - 10 и образование новых функциональных св зей обеспечивает инвертирование выходного сигнала одновременно с нормированием уровн  и расшир ет диапазон коммутируемых сигналов . 1 ил„ (Л Од Од СО 0

Description

Изобретение относитс  к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и измерений дл  сбора, обработки и передачи аналоговой информации .

Целью изобретени   вл етс  расширние функциональных возможностей коммутатора за счет инвертировани  вы- ходного сигнала одновременно с нормированием уровн  и расширением диапазона коммутируемых сигналов.

Поставленна  цель достигаетс  путем введени  дополнительного операционного усилител  и в каждьй канал четырех резисторов, которые обеспечивают управление козффициентом передачи канала, а также за счет дополнительной обратной св зи - сохранение состо ни  операционного усилител  при включении и выключении канала

На чертеже приведена функциональна  схема многоканального коммутатора , содержащего два канала„

Устройство содержит в каждом канапе операционный усилитель 1, два замыкающих 2 и 3 и два размыкающих 4 и 5 аналоговых ключа и п ть резисторов 6 - 10, а также дополнительный операционный усилитель 11.

В Ходна  шина 12 через второй резистор соединена с инвертирующим входом операционного усилител , соединенным через третий резистор 8 с выходной шиной 13 коммутатора. Неинвертирующие входы операционных усилителей 1и 11 подключены к общей шине 14. Управл ющие входы всех аналоговых ключей 2-5 соединены с шиной 15 управлени  канала.

Выход первого размыкающего аналогового ключа 4 соединен через первый резистор 6 с общей шиной 14, а через четвертьй резистор 9 - с входом второго размыкающего аналогового ключа 5, выход которого подключен к инвертирующему входу операционного усилител  1 .

Выход операционного усилител  1 через первый замыкающий аналоговый ключ подключен к выходной шине 13 коммутатора и непосредственно - к входу первого размыкающего аналогового ключа 4,

Входы.вторых разноименных аналоговых ключей 3 и 5, выходы которых соединены с общей шиной 14, объединены и подключены через п тый резис

5

0

5

Q

0

5

0

5

0

5

тор 10 к выходу дополнительного операционного усилител  11, инвертирующий вход которого соединен с выходной шиной 13 коммутатора. Дополнительный операционный усилитель 11 включен по схема инвертирующего усилител  с коэффициентом усилени , равньсм единиц е

Величины сопротивлений четвертого 9 и п того 10 резисторов равны и в сумме с сопротивлением открытого второго размыкающего аналогового ключа 5 составл ют величину сопротивлени  третьего резистора 8, Величина сопротивлени  первого резистора 6 выбираетс  исход  из величины, сопротивлени  нагрузки и числа каналов коммутатора .

Коммутатор работает следующим образом .

На шину 15 управлени  выбранного канала, например первого, поступает сигнал включени  канала, под действием которого замыкаютс  ключи 2 и 3 и размыкаютс  ключи 4 и 5„ Входной аналоговый сигнал поступает с входной шины 12 первого канала на инвертирующий вход операционного усилител  1 первого канала через второй резистор 7. Выход операционного усилител  1 первого канала подключаетс  на выходную шину 13 через замкнутьгй ключ 2 первого канала. Обратна  св зь операционного усилител  1 первого канала замыкаетс  с выходной шины 13 через третий резистор 8.

Иа шине 15 управлени  второго канала сигнал включени  отсутствует, при этом его ключи 2 и 3 разомкнуты , а 4 и 5 замкнуты. Обратна  св зь операционного усилител  1 второго канала замыкаетс  через замкнутые ключи 4 и 5 и резистор 9, Допол- ; нительный операционш-да усилитель 11 инаертируег сигнал на выходной шине 13, и через п тый резистор 10 на инвертирующий вход операционного усилител  1 поступает ток, уравнивающий ток, протекающий через третий резистор 8.

Таким образом, на выходную шину 13 передаетс  уровень сигнала выбранного канала (первого) с инвертированием . При этом, так как обратна  св зь в данном канале подключена непосредственно с выходной шины 13 коммутатора сопротивление открытого кл-оча 2 и его температурные и времен

ные изменени  не внос т дополнительной погрешности коммутации.

Ток утечки закрытого аналогового ключа 5 незначителен, так как напр жение на нем равно напр жению на открытом ключе 3 и составл ет не более нескольких дес тков милливольт Токи утечки закрытых аналоговых ключей 2 также прак гически не вли ют на погрешность передачи коммутируемого сигнала, так как замыкаютс  через малое выходное сопротивление операционного усилител .

Допустимый диапазон входных сигна лов по напр жению не зависит от типа используемого операционного усилител и определ етс  только величиной отношений резисторов 7 и 8, с помощью которых осуществл етс  также приведе ние разноуровневых входных сигналов каналов к уровню выходного сигнала коммутатора.

Предлагаемый многоканальный коммутатор за счет введени  в него операционного усилител  в инвертирующем включении, а в каждый канал четырех резисторов с соответствующими св з ми , позвол ет осуществл ть быструю

прецизионную коммутацию аналоговых сигналов одновременно с их инвертированием , нормированием по уровню и расширением диапазона входных сигналов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Многоканальный коммутатор, содержащий в каждом канале операционный усилитель, два замыкающих и два размыкающих аналоговых ключа и резистор.

   выход операционного усилител  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 усилител  через второй размыкающий аналоговый ключ соединен с входом второго замыкающего аналогового ключа, управл ющие входы всех аналоговых ключей подключены к шине управлени  соответствующего канала, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в многоканальный коммутатор введен дополнительный операционный усилитель, а в каждый канал коммутатора введены второй, третий, четвертый и п тый резисторы, причем второй и третий резисторы включены между инвертирующим входом операционного усилител  и соответственно входной пиной канала с выходной шиной коммутатора, четвертый резистор включен между выходом первого размыкающего аналогового ключа и входом второго замыкающего аналогового ключа того же канала, а п тый - между входом второго замыкающего аналогового ключа и выходом дополнительного операционного усилител , 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.