SU886243A1

SU886243A1 - Matrix switching device

Info

Publication number: SU886243A1
Application number: SU792818282A
Authority: SU
Inventors: Михаил Викторович Дубицкий; Леонид Васильевич Зыков
Original assignee: Предприятие П/Я А-7672
Priority date: 1979-09-19
Filing date: 1979-09-19
Publication date: 1981-11-30

Description

(54) МАТРИЧНЫЙ КОММУТАТОР(54) MATRIX SWITCH

1one

Изобретение относитс к электросв зи и может быть использовано в устройствах ко1Ф1утации и управлени в адаптивных системах, в частности в системах коммутации, в которых / осуществл етс коммутаци уходов на один выход по системе с ожиданием.The invention relates to telecommunications and can be used in devices for switching and control in adaptive systems, in particular in switching systems, in which / switching of departures to one output through the system with waiting.

Известен матричный коммутатор с запоминанием записанной информации и блокировкой по столбцу, содержащий электромагнитное реле, конденсаторы и программные органы управлени 1.A matrix switch is known with memorization of recorded information and blocking by a column, which contains an electromagnetic relay, capacitors, and software controls 1.

Однако данное устройство не отличаетс надежностью и экономным потреб лением энергии.However, this device does not differ in reliability and economical energy consumption.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности матричный коммутатор, содержащий орган управлени по вертикали, подвижный контакт которого соединен с положительной шиной источника питани органы управлени по горизонтали, подвижные контакты которых соединены с отрицательной шиной источника питани , матрицу многообмоточных пол ризованных реле, первые выводы обмоток которых соединены с анодами разв зывающих диодов, вторые выводы одноименных обмоток реле каждого Столбца соединены между собой, катоды разв зывающих дибдовClosest to the proposed matrix matrix switch containing the vertical control body, the moving contact of which is connected to the positive power supply busbar, the horizontal control, the moving contacts of which are connected to the negative power supply busbar, the matrix of multiwinding polarized relays, the first winding pins of which connected to the anodes of the diodes, the second terminals of the like windings of the relay of each Column are interconnected, the cathodes of the dibdas

второй обмотки включени первого реле . и обмоток отключени всех реле одной строки соединены между собой и с замыкающим контактом первой контактной группы соответствующего органа управлени по горизонтали the second winding turn on the first relay. and the windings disconnecting all relays of a single line are interconnected and with the closing contact of the first contact group of the corresponding control horizontally

Однако известное устройство характеризуетс большим потреблением электрической энергии во вр&м комму10 таций и невысокой надежностью.However, the known device is characterized by a high consumption of electrical energy in time & m commutation and low reliability.

Цель изобретени - снижение потребл емой энергии и повышение надежности.The purpose of the invention is to reduce energy consumption and increase reliability.

Дл достижени поставленной цели в матричный коммутатор, содержащий To achieve this goal, a matrix switch containing

15 орган управлени по вертикали, подвижный контакт которого соединен с положительной шиной источника питани , органы управлени по горизонтали, подвижные контакты которых соединены 15 a vertical control unit, the movable contact of which is connected to the positive power supply bus, the horizontal controls, the movable contacts of which are connected

20 с отрицательной шиной источника питани , матрицу многообмоточных пол ризованных реле, первые выводы обмоток которых соединены с анодами разв зывающих диодов, вторые выводы одно2S именных обмоток реле каждого столбца соединены между собой, катоды разв зывающих диодов второй обмотки включени первого реле и обмоток отключени всех реле одной строки соеди30 нены между собой и с замыкающим ,коиактом первой контактной группы сответствующего органа управлени по горизонтали, введены дополнительна строка многообмоточных пол ризованных еле, количество которых равно.коичеству реле в строке матрицы, и ополнительные раэв зывакицие диоды на каждое реле матрицы, кроме реле первого столбца, причем первый вырод обмотки отключени каждого реле дополнительной строки через последовательно соединенные размыкающий и подвижный контакты первых контактных групп всех реле соответствующего столбца матрицы соединен с положительной шиной источника питани , первый вывод обмотки включени каждрго из этих реле соединен с объединеннЕлми замыкающими контактами тех же первых контактных групп реле соответствующих столбцов матрицы, вторые выводы обмоток реле дополнительной строки соединены с объединенными замыкающими контактами вторых контактных групп органов управлени по горизонтали, катод разв зывающего диода первой обмотки включени каждого реле одной строки матрицы, кроме последнего, через замыкающий и подвижный контакты второй контактной группы последующего реле этой же строки соединен со вторыми выводами обмоток реле дополнительной строки, каждые из объединенных вторых выводов первых обмоток включени реле каждого столбца матрицы через размыкакнаие контактыпервой контактной группы соответствующего реле дополнительной строки соединены с положительной шиной источника питани , paз Iыкaющий контакт органа управлени по вертикали соединен с объединенными вторыми выводами обмоток отключени всех столбцов матрицы , замыкак ций контакт этого же органа управлени соединен с подвижным контактом второй переключающей группы первого реле дополнительной строкиj замыкающий контакт второй контактной группы, каждого реле дополнительной строки соединен с подвижным контактом одноименной группы последунадего реле этой же строки, размыкающий контакт второй контактной группы ка адого реле дополнительной строки соединен с объединенными вторыми выводами вторых обмоток включени реле соответствующего столбца матрицы, катод разв зывающего диода второй обмотки включени каждого реле одной строки матрицы через размыкающий контакт своей третьей контактной группы соединен с катодом аналогичного разв ЗБшающего диода последующего реле этой строки -анод разв зывак цего диода Обмотки отключени каждого реле матрищл кроме реле первого столбца, соединен с анодом дополнительного разв зывающего диода катод каждого . из дополнительных диодов одной строки соединен с замыкающим контактом второй контактной группы предшеструющего реле этой же строки,при этом контакты четвертых контактных групп все реле матрицы и третьих реле дополнительной строки подключены между положительной шиной источника питани и соответствующими в.ыходными шинами. На чертеже представлена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства.20 with a negative power supply busbar, a matrix of multiwinding polarized relays, the first terminals of the windings of which are connected to the anodes of the decoupling diodes, the second terminals of one 2S nominal windings of the relay of each column are interconnected, the cathodes of the second diodes of the first winding turning on the first relay and the disconnecting windings of all relays one line connected to each other and with the closing, by the coyact of the first contact group of the corresponding governing body horizontally, an additional line of multiple winding polarized barely, the number of which is equal to the number of relays in the matrix row, and additional equalizing diodes for each relay of the matrix, except for the first column relay, the first degenerate winding disconnecting each relay of the additional row through the series-connected disconnecting and moving contacts of the first contact groups of all relays of the corresponding the matrix column is connected to the positive power supply bus; the first output winding of the switching on of each of these relays is connected to the common closing contacts of the same first contacts groups of relays of the corresponding columns of the matrix, the second terminals of the windings of the relay of the additional row are connected to the combined closing contacts of the second contact groups of the horizontal controls, the cathode of the isolating diode of the first winding turning on each relay of one row of the matrix, except the last, through the closing and moving contacts of the second contact group the subsequent relay of the same line is connected to the second terminals of the windings of the relay of the additional line, each of the combined second terminals of the first windings includes The relay of each column of the matrix through the opening of the contacts of the first contact group of the corresponding relay of the additional row is connected to the positive power supply bus, once the vertical contact of the control body is connected to the combined second terminals of the windings for disconnecting all the columns of the matrix, the contact of the same control is connected to the moving contact the second switching group of the first relay of the additional line j is the closing contact of the second contact group, each relay is additionally The second row is connected to a moving contact of the same name group of the next relay of the same row, the disconnecting contact of the second contact group of the additional relay is connected to the combined second terminals of the second windings of the relay of the corresponding matrix column, the cathode of the secondary diode of the each winding of each relay of the matrix through the opening contact of its third contact group is connected to the cathode of a similar developmental diode of the subsequent relay of this line — an interconnection anode The iodine of the Winding Disconnection of each relay matrix except the relay of the first column is connected to the anode of an additional decoupling diode each cathode. of the additional diodes of one row are connected to the closing contact of the second contact group of the preceding relay of the same row, while the contacts of the fourth contact groups all the matrix relays and the third relays of the additional row are connected between the positive power supply bus and the corresponding V output buses. The drawing shows a circuit diagram of the proposed device.

Устройство состоит из многообмоточных пол ризованных реле 1-9,двухпозиц1ионного органа 10 управлени по вертикали с фиксацией каждого положени , органов 11-13 управлени по горизонтал х разв зывающих диодов 14 обмоток дополнительных многообмоточных пол ризованных реле 15-17, дополнительных разв зывающих диодов 18. При этом у всех реле матрицы,кроме последнего столбца использованы две обмотки 19 и 20 включени и одна обмотка 21 отключени . У реле последнего столбца матрицы и дополнительно строки имеютс только обмотки 20 и 2 У всех реле матрицы использованы четыре контактйые группы : , , , ,,, а у реле дополнительной строки -три: , , - , , . Подвижные контакты органов управлени соединены с полюсами источника питани .The device consists of multiwinding polarized relays 1-9, a two-position control body 10 vertically with each position fixed, control bodies 11-13 horizontally of the decoupling diodes 14 of the windings of the additional multiwinding polarized relays 15-17, additional dissolving diodes 18. In this case, all relays of the matrix, except for the last column, used two windings 19 and 20 on and one winding 21 off. The relays of the last column of the matrix and, additionally, the lines have only windings 20 and 2. All the matrix relays have four contact groups:,,, ,,, and the relays have an additional row: three,,, -,,. The moving contacts of the controls are connected to the poles of the power supply.

Матричное устройство обеспечивает управление коммутацией трех входов приемников) на выходы делител антенной мощности, при которой первый подключаелий к антенне приемник соедин етс с первым входом делител , второй - со вторым, а третий с третьим. Дл каждого отдельного состо ни коммутационного пол , которое характеризуетс количеством подключенных приемников 4 устанавливаетс соответствующий коэффициент делени (измен етс внутренн структура самого делител мощности) по командам матричного устройства. Кроме того, при освобождении выходов делител матричное устройство обеспечивает автоматическое переключение сдвиг входов на освобождающиес выходы с меньшими номерами. ,Дл приведенного примера это означает, что при освобождении первого выхода на него переключаетс приемник со второго выхода. На освободившийс второй выход переключаетс приемник с третьег выхода. Аналогично происходит переклчение приемника с третьего выхода на второй при освобождении второго выхода, когда первый выход остаетс зан тым.The matrix device provides control of the switching of three receiver inputs) to the outputs of the antenna power divider, in which the first antenna is connected to the first antenna, the second to the second and the third to the third. For each individual state of the switching field, which is characterized by the number of connected receivers 4, the corresponding division factor is set (the internal structure of the power divider itself changes) according to the commands of the matrix device. In addition, when releasing the outputs of the splitter, the matrix device provides automatic switching of the shift of the inputs to the freeing outputs with lower numbers. For the above example, this means that when you release the first output, the receiver switches from the second output to it. The receiver is switched from the third output to the released second output. Similarly, the receiver switches from the third output to the second when the second output is released, when the first output remains occupied.

Пусть, например, требуетс осущесвить последовательное (во времени) подключение первого , второго и третьего приемников к антенне, а затем в. том же пор дке их отключение. При включенном органе 10 управ .лени и кратков15еменнОМ нажатии органа 11 управлени через контакт группы 31-2, обмотку 20, диод 14 это обмотки и первую группу органа 11 управлени включаетс реле 1 и своим контактами группы включает реле 15. Замыкающие контакты группы реле 1 матрицы подают напр жение на обмотку высокочастотного реле, осуществл ющего непосредственное подключение первого приемника к первому выходу делител мощности. При включенном органе 10 управлени и кратковременном нажатии органа 12 управлени через замыкающие контакты органа 10 управлени , контакты группы через контакты группы , обмотку 20 реле 5, соответствующий ей диод 14, замыкающие контак ты первой группы органа 12 управлени включаетс реле 5 и своим контак том включает реле 16. Замыкакиди контакт группы включает соответ ствующее ему высокочастотное реле, осуществл ющее подключение второго приемника ковторому выходу делител мощности. Одновременно через размыкающий контакт группы и контакт группы- подаетс команда на уста новку коэффициента делени равным двум (включаютс высокочастотное реле в делителе). При включенном органе 10 управлени и кратковременном нажатии органа 13 управлени по аналогичным цеп м срабатывают реле 9 и 17. Контакты группы формируют команду на подключение третьего приемника к третьему выходу делител , а контакт группы - команду на установку коэффициента делени равным трем. Таким образом, последовательно вс три приемника подключаютс к трем вы ходам делител и коэффициент делени устанавливаетс равным трем. Отключение какого-либо приемника происходит при выключенном органе 10управлени и кратковременном нажа тии соответствующего приемнику органа управлени по горизонтали. При кратковременном нажатии органа 11 управлени и выключенном органе 10 управлени через контакты органа управлени 10, обмотку 21, реле 1, соответствующий диод 14 и первую замыкающую группу органа 11 управлени отключаетс реле 1. Контакты группы отключают первый приемник от делител , а контакты группы замыкают цепь обмотки 21 реле 15, Реле 15 отключаетс . Через контакты группы , обмотку 19 реле 4, контакты группы включенного реле 5 и вторую группу включенного органа 11управлени включаетс реле 4, которое, в свою очередь, через конта ты 10 управлени , обмотку 21 реле 5, дополнительно введенный диод 18 этой обмотки, через собственный замыкающий контакт группы и вторую группу органа 11 управлени отключает реле 5„ Контакты группы включенного реле 4 подключают второй приемник к первому выходу делител , а контакты группы отключенного реле 5 отключают первый приемник от делител . После отключени реле 5 через контакты группы обмотку 21 реле 16 и вторую группу включенного органа управлени 11 отключаетс реле 16. Через контакты группы , обмотку 19 реле 8, диод 14 этой обмотки, конта .ктн группы включенного органа 11 управлени включаетс реле 8. Через контакты группы отключаетс реле 9 по аналогичным цеп м. Через контакты группы отключаетс реле 17, Группы и отключают через соответствующие высокочастотные реле третий приемник 3 от третьего выхода и подключают ко второму. Таким образом, после нажати органа 11 первый приемник отключаетс , второй приемник переключаетс на первый выход, а третий приемник переключаетс на второй выход делител мощности , при этом коэффициент делени устанавливаетс равным двум. Далее при нажатии управлени 12 органа и выключенном органе 10 управлени по аналогичным цеп м отключаютс реле 4,8 и 16 и включаетс реле V, т.е. второй приемник отключаетс , а на первый вход делител подключаетс третий приемник, при этом коэффициент делени устанавливаетс равным единице. При последующем jнажатии органа 13 управлени аналогичным образомотключаетс третий приемник от делител мощности. При любой другой последовательности подключени и отключени входов устройство работает аналогично. Таким образом, матричное устройство обеспечивает коммутацию приемников на выходы делителей антенной мощности с переменным коэффициентом целени , которые широко примен ютс . в адаптивных радиоприемных комплек- сах особенно УКВ-диапазона. Кроме того , устройство может быть использовано дл непосредственной коммутации низкочастотных входов на один выход по системе с ожиданием, при которой первый вход, требующий соединени с выходом, получает соединение сразу, а последующие выходы, требующие соединени с выходом устанавливаютс на очередь (дл них устанавливаютс соединени с незадейственными выходами , которые могут быть соединены с источником сигнала Ждать) в пор дке поступлени за вок и получают соединени автоматически по мере освобождени выхода. Вместе с тем устройство имеет импульсное потребление энер гни и позвол ет уменьшить потребл еLet, for example, it is necessary to make a serial (in time) connection of the first, second and third receivers to the antenna, and then c. the same way they are turned off. With the control unit 10 turned on and a short press of the control unit 11 via the contact group 31-2, the winding 20, the diode 14 this winding and the first group of the control unit 11 turn on the relay 1 and turn on the contacts of the matrix group relay group 1 voltage is applied to the winding of the high-frequency relay that directly connects the first receiver to the first output of the power divider. When the control body 10 is turned on and the control body 12 is briefly pressed through the closing contacts of the control body 10, the group contacts through the group contacts, the winding 20 of the relay 5, the corresponding diode 14, the closing contacts of the first group of the control body 12 turns on the relay 5 and its contact includes relay 16. Close the contact of the group includes the corresponding high-frequency relay connecting the second receiver to the second output of the power divider. At the same time, through the opening contact of the group and the contact of the group, a command is given to set the division factor to two (the high-frequency relay in the divider is turned on). When the control unit 10 is turned on and the control unit 13 is briefly pressed, relays 9 and 17 are triggered along similar circuits. The group contacts form a command to connect the third receiver to the third output of the divider, and the group contact produces a command to set the division factor to three. Thus, all three receivers are connected in series to the three outputs of the divider and the division ratio is set to three. A receiver is switched off when the control is turned off and short-time pressing the corresponding control body horizontally. When the control unit 11 is briefly pressed and the control unit 10 is turned off through the contacts of the control unit 10, winding 21, relay 1, the corresponding diode 14 and the first closing group of control unit 11, the relay 1 is disconnected. The contacts of the group disconnect the first receiver from the divider, and the contacts of the group close the circuit winding 21 relays 15, Relay 15 is turned off. Through the contacts of the group, the winding 19 of the relay 4, the contacts of the group of the switched on relay 5 and the second group of the activated control element 11 turn on the relay 4, which, in turn, through the contacts 10 of the control, the winding 21 of the relay 5, the diode 18 of this winding, additionally The closing contact of the group and the second group of control unit 11 disconnects the relay 5 "Contacts of the group of the switched on relay 4 connect the second receiver to the first output of the divider, and the contacts of the group of the disabled relay 5 disconnect the first receiver from the divider. After the relay 5 is disconnected, the relay 16 is disconnected through the contacts of the winding 21 group of the relay 16 and the second group of the switched-on control element 11. The winding of the relay 11 of the winding relay 11, the diode 14 of this winding, contact of the actuator group of the activated control 11 turns on the relay 8. Through the contacts the group disconnects the relay 9 along similar circuits. Through the contacts of the group the relay 17 is disconnected. The groups then disconnect the third receiver 3 from the third output through the corresponding high-frequency relays and connect it to the second. Thus, after pressing the organ 11, the first receiver is turned off, the second receiver switches to the first output, and the third receiver switches to the second output of the power divider, and the division factor is set to two. Further, when the control 12 is pressed and the control 10 is turned off, the relays 4.8 and 16 are disconnected along similar circuits and the relay V is turned on, i.e. the second receiver is turned off, and the third receiver is connected to the first input of the divider, and the division factor is set to one. In the subsequent pressing of the control unit 13 in the same way, the third receiver is disconnected from the power divider. In any other sequence of connecting and disconnecting inputs, the device works in a similar way. Thus, the matrix device provides switching of receivers to the outputs of antenna power dividers with a variable coefficient of healing, which are widely used. in adaptive radio-receiving complexes, especially the VHF range. In addition, the device can be used to directly switch low-frequency inputs to one output through a system with a wait, in which the first input requiring a connection to an output receives a connection immediately, and subsequent outputs that require a connection to an output are set to a queue (for them non-triggered outputs, which can be connected to the signal source Wait, in order of the arrival of the application and receive connections automatically as the output is released. At the same time, the device has a pulsed power consumption and allows to reduce power consumption.

ый ток за счет того, что максимальное количество одновременно включаеых и отключаемых реле не. превышает: оличества реле в одной строке. Уменьение амплитуды тока, протекающего ерез коммутирующие контакты, приво- j дит к увеличению надежности последних.This is due to the fact that the maximum number of simultaneously switched on and off relays is not. exceeds: the number of relays in one line. A decrease in the amplitude of the current flowing through commuting contacts leads to an increase in the reliability of the latter.

Claims

1 .. USSR Author's Certificate No. 470932, cl. H 04 M 3/28, 1973.

2, USSR Author's Certificate No. 429531, cl. H 03 K 17 / 74,27.12.72 (prototype).