JPH0315372B2 - - Google Patents
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- JPH0315372B2 JPH0315372B2 JP57017962A JP1796282A JPH0315372B2 JP H0315372 B2 JPH0315372 B2 JP H0315372B2 JP 57017962 A JP57017962 A JP 57017962A JP 1796282 A JP1796282 A JP 1796282A JP H0315372 B2 JPH0315372 B2 JP H0315372B2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/60—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
- H03K17/62—Switching arrangements with several input- output-terminals, e.g. multiplexers, distributors
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複数の微弱な入力信号を増幅し且つ
時分割して順次出力する切換回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a switching circuit that amplifies a plurality of weak input signals and sequentially outputs them in a time-division manner.
複数の微弱入力信号を増幅した後に高速で時分
割して順次出力する回路としては従来、第１図に
示したものが知られている。 The circuit shown in FIG. 1 is conventionally known as a circuit that amplifies a plurality of weak input signals and then outputs them sequentially in a time-division manner at high speed.
すなわち、入力端子T1，T2，…，Tnのそれぞ
れに増幅器A1，A2，…，Anが接続され、各増幅
器A1，A2，…，Anのそれぞれに高速の無接点ス
イツチSW1，SW2，…，SWnが接続され、無接
点スイツチSW1，SW2，…，SWnの各他端が出
力端子Toutに接続されている。これら無接点ス
イツチSW1，SW2，…，SWnは、例えば半導体
アナログスイツチで構成され、その切換時間は数
μs〜数ｍｓである。 That is, amplifiers A 1 , A 2 , ..., An are connected to input terminals T 1 , T 2 , ..., Tn, respectively, and high-speed non-contact switches SW are connected to each of the amplifiers A 1 , A 2 , ..., An. 1 , SW 2 , ..., SWn are connected, and the other ends of each of the non-contact switches SW 1 , SW 2 , ..., SWn are connected to the output terminal Tout. These non-contact switches SW 1 , SW 2 , . . . , SWn are composed of, for example, semiconductor analog switches, and the switching time thereof is several μs to several ms.
上記従来例は、多数の入力信号を短時間で切換
するために、高速の無接点スイツチが使用されて
いる。また入力レベルが例えば、ひずみゲージで
構成されるブリツジ回路から出力されるひずみ検
出器信号のような数μV〜数10ｍＶのアナログ信
号である場合、無接点スイツチのスイツチング動
作のためのノイズ成分が入力信号に重畳されて誤
差が生じ、これを防止するために、高速切換を行
なう前に、増幅器により数Ｖオーダまで信号レベ
ルを上げている。 In the conventional example described above, a high-speed non-contact switch is used to switch a large number of input signals in a short time. In addition, if the input level is an analog signal of several μV to several tens of mV, such as a strain detector signal output from a bridge circuit consisting of a strain gauge, noise components for the switching operation of a non-contact switch may be input. In order to prevent errors from being superimposed on the signal, the signal level is raised to the order of several volts using an amplifier before performing high-speed switching.
そしてまず、制御回路１０から無接点スイツチ
SW1に切換指令信号が送られると、そのスイツチ
SW1がオンし、その切換終了時に切換終了信号が
制御回路１０に送られる。これによつて制御回路
１０はＡ／Ｄ変換器２０に対して変換指令信号を
送り、Ａ／Ｄ変換器２０が入力端子T1に関する
アナログ信号をデイジタル信号に変換すると、変
換終了信号が制御回路１０に送られる。次に制御
回路１０がスイツチSW2に対して切換指令信号を
送り、上記と同様の動作を経て、入力端子T2に
関するアナログ信号がデイジタル信号に変換され
る。これを繰返して、入力端子Tnに関するアナ
ログ信号がデイジタル信号に変換され、切換回路
の一連の動作が終了する。 First, from the control circuit 10, the non-contact switch is
When a switching command signal is sent to SW 1 , that switch
SW 1 is turned on, and a switching completion signal is sent to the control circuit 10 at the end of the switching. As a result, the control circuit 10 sends a conversion command signal to the A/D converter 20, and when the A/D converter 20 converts the analog signal related to the input terminal T1 into a digital signal, a conversion end signal is sent to the control circuit. Sent to 10. Next, the control circuit 10 sends a switching command signal to the switch SW 2 , and through operations similar to those described above, the analog signal related to the input terminal T 2 is converted into a digital signal. By repeating this, the analog signal related to the input terminal Tn is converted into a digital signal, and a series of operations of the switching circuit are completed.
しかし、上記従来例においては、入力端子T1，
T2，…，Tnと同数の増幅器が必要となり、この
増幅器は高価であるばかりでなく、１つ当りのス
ペースが比較的大きいために、入力端子の数が多
くなるに従つて、切換回路の全体の価格が上昇
し、またスペースが大きくなるという問題があ
る。 However, in the above conventional example, the input terminals T 1 ,
The same number of amplifiers as T 2 , ..., Tn are required, and these amplifiers are not only expensive, but also require relatively large space per one, so as the number of input terminals increases, the switching circuit becomes There are problems in that the overall price increases and the space also increases.
一方、高速の無接点スイツチSW1，SW2，…，
SWnの代わりに、リードリレー等の機械式リレ
ーまたはロータリスイツチ等のいわゆる有接点ス
イツチを使用すれば、微弱入力信号に対しても増
幅器A1，A2，…，Anが不要となり、前記問題は
生じない。 On the other hand, high-speed non-contact switches SW 1 , SW 2 ,...,
If a mechanical relay such as a reed relay or a so-called contact switch such as a rotary switch is used instead of SWn, the amplifiers A 1 , A 2 , ..., An are not required even for weak input signals, and the above problem can be solved. Does not occur.
しかし、このような有接点スイツチは、切換時
間が数ｍｓ〜数100ｍｓ程度かかるために、多点
数（例えば1000点程度）の入力信号を順次切換え
る必要があるときには、全ての切換が完了するま
でに長時間を要することとなり、また、増幅器を
用いないでもすむがその場合には微弱な信号を精
度よくＡ／Ｄ変換するのに数10ｍｓ〜数100ｍｓ
の時間がかかり、例えば、数百Hz程度のある程度
早い現象の測定は不可能になる欠点がある。 However, such a contact switch requires a switching time of several ms to several 100 ms, so when it is necessary to sequentially switch input signals from multiple points (for example, about 1000 points), it takes a long time to complete the switching. In addition, although it is possible to avoid using an amplifier, it takes several tens of ms to several 100 ms to accurately A/D convert a weak signal.
This method has the drawback that it takes a long time, making it impossible to measure relatively fast phenomena of, for example, several hundred Hz.
このような問題を回避するためになされたもの
として、特開昭52−147052号に記載されたアナロ
グ入力信号切換装置がある。 In order to avoid such problems, there is an analog input signal switching device described in Japanese Patent Laid-Open No. 147052/1983.
この従来のアナログ入力信号切換装置は、複数
のアナログ入力信号が導入されている複数個の第
１のマルチプレクサと、該マルチプレクサの各々
は上記複数のアナログ入力信号を順次切換えて一
つのアナログ信号を導出し得る機能を有すると共
に、上記各々のマルチプレクサ相互の切換周期は
同期されており、上記各々のマルチプレクサから
切換えによつて導出された各々の信号を変換する
ための信号変換手段と、上記変換された複数のア
ナログ信号を上記複数個の第１のマルチプレクサ
の切換周期に同期して一つのアナログ信号を導出
する切換機能を有する第２のマルチプレクサとを
備えたものである。 This conventional analog input signal switching device includes a plurality of first multiplexers into which a plurality of analog input signals are introduced, and each of the multiplexers sequentially switches the plurality of analog input signals to derive one analog signal. The switching cycles of each of the multiplexers are synchronized, and the signal converting means for converting each signal derived from each of the multiplexers by switching, and a second multiplexer having a switching function of deriving one analog signal from the plurality of analog signals in synchronization with the switching cycle of the plurality of first multiplexers.
これをさらに詳しく説明すると、外部より導入
されたアナログ信号は、各信号レベル毎にグルー
プ分けされ、第１のマルチプレクサを経由して、
各グループ毎に備えられた電圧電圧変換器で絶縁
増幅され、グループ毎の第２のマルチプレクサを
経由してＡ／Ｄ変換器に入力され、デイジタル変
換された後、計算機またはデイジタル機器に接続
される。そして、データを取込む際は、まず、第
１のマルチプレクサ内の各同一順位の切換スイツ
チを各々同時に閉じ、各電圧電圧変換器の時定数
Ｔ時間後、グループ毎の第２のマルチプレクサの
切換スイツチを順々に切換えてＡ／Ｄ変換するよ
うになつている。 To explain this in more detail, analog signals introduced from the outside are grouped by each signal level, and passed through the first multiplexer.
The voltage is isolated and amplified by the voltage converter provided for each group, input to the A/D converter via the second multiplexer for each group, and after being digitally converted, it is connected to a computer or digital device. . When data is to be taken in, first, the changeover switches of the same rank in the first multiplexer are closed simultaneously, and after the time constant T of each voltage-to-voltage converter, the changeover switches of the second multiplexer for each group are closed. A/D conversion is carried out by switching the signals in sequence.
しかしながら、グループ毎の第２のマルチプレ
クサの切換スイツチが最後のグループまで順次オ
ンオフを繰返した後、第１のマルチプレクサ内の
次順位の切換スイツチを各々同時に閉じてから
も、やはり上記時定数Ｔ時間を待つてから、第２
のマルチプレクサのオンオフ動作を開始させるよ
うにしているため、上記時定数Ｔ時間だけ無駄な
時間を浪費することとなり、多点数（例えば1000
点程度）の入力信号を順次切換える場合には、無
視し得ない長い時間を要し、測定データの可及的
同時性を追及する上で不都合である。 However, even after the changeover switches of the second multiplexer for each group are turned on and off sequentially up to the last group, and the changeover switches of the next order in the first multiplexer are closed simultaneously, the time constant T is still After waiting, the second
Since the on/off operation of the multiplexer is started, the above time constant T time is wasted.
In the case of sequentially switching the input signals (on the order of points), it takes a long time that cannot be ignored, which is inconvenient in pursuing as much simultaneity of measurement data as possible.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、比較的低速の有接点ス
イツチと高速の無接点スイツチを用いて高価で且
つスペースの嵩張る増幅器を大幅に減少させつ
つ、実質上高速の無接点スイツチの切換時間をも
つて多数の各入力信号を切換えることのできる切
換回路を提供することにある。 The present invention was made in view of the above circumstances, and
The objective is to significantly reduce the need for expensive and space-consuming amplifiers by using relatively slow contact switches and high speed non-contact switches, while maintaining the substantially faster switching times of non-contact switches. An object of the present invention is to provide a switching circuit capable of switching each of a large number of input signals.
本発明は、多数の微弱な入力信号を増幅し且つ
時分割して順次出力する切換回路において、切換
回路の各入力端子に比較的低速の有接点スイツチ
の一方の接点側を１つずつ接続し、前記有接点ス
イツチの他方の接点側を複数個ずつにグループ化
し互いに接続して前記グループ毎に増幅器を１つ
ずつ接続し、前記増幅器に１つずつ高速の無接点
スイツチを接続し、前記無接点スイツチの他側を
互いに接続して切換回路の出力端とし、前記各グ
ループ中の前記有接点スイツチにそれぞれ切換順
位を定め、最初の順位の前記各グループ中の前記
有接点スイツチを予め１回限りオンさせておきそ
れぞれ所定の時間内に前記各グループに対応する
前記無接点スイツチを最初のグループから最後の
グループまで順次オンオフさせ、この無接点スイ
ツチのオフ動作に関連させて対応するグループ内
の最初の順位の前記有接点スイツチをオフさせる
と共に次順位の前記有接点スイツチをオンさせ、
最初の順位の最後のグループに対応する前記無接
点スイツチのオフ動作が終了したらこのオフ動作
に関連させて対応する最後のグループ内の最初の
順位の前記有接点スイツチをオフさせると共に次
順位の前記有接点スイツチをオンさせ、引続き次
順位の最初のグループから再び前記無接点スイツ
チおよび前記有接点スイツチを同様にオンオフさ
せる制御回路を有し、有接点スイツチのグループ
数をＭとし、１つの有接点スイツチが切換えられ
てからその入力信号の増幅出力が安定するまでの
時間に無接点スイツチの動作時間を加えた時間を
TLとしたとき、無接点スイツチの動作時間THを、
TH≧TL／Ｍ
なる関係式を満足するように設定したことによつ
て上記目的を完全に達成することができる。 The present invention is a switching circuit that amplifies a large number of weak input signals and outputs them sequentially in a time-divided manner, in which one contact side of a relatively low-speed contact switch is connected to each input terminal of the switching circuit one by one. , the other contact side of the contact switch is grouped into a plurality of groups and connected to each other, one amplifier is connected to each group, one high-speed non-contact switch is connected to each of the amplifiers, The other sides of the contact switches are connected to each other to serve as output ends of a switching circuit, the switching order is determined for the contact switches in each group, and the contact switches in each group in the first order are switched once in advance. The non-contact switches corresponding to each group are turned on and off sequentially from the first group to the last group within a predetermined time, and the non-contact switches in the corresponding group are turned on in relation to the off operation of the non-contact switches. turning off the contact switch in the first order and turning on the contact switch in the next order;
When the off operation of the non-contact switch corresponding to the last group in the first order is completed, in conjunction with this off operation, the contact switch in the first order in the corresponding last group is turned off, and the switch in the next order is turned off. It has a control circuit that turns on the contact switch and then turns on and off the non-contact switch and the contact switch again from the first group in the next order, the number of groups of contact switches is M, and one contact switch is provided. The time required for the amplified output of the input signal to stabilize after the switch is switched, plus the operating time of the non-contact switch.
The above objective can be completely achieved by setting the operating time T H of the non-contact switch to satisfy the relational expression T H ≧T L /M where T L is T L .
以下添付図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳述する。 The present invention will be described in detail below based on embodiments shown in the accompanying drawings.
第２図は本発明の一実施例を示す回路図であ
り、第３図は上記実施例のタイミングチヤートで
ある。 FIG. 2 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a timing chart of the above embodiment.
図中、切換回路の入力端子T11，T12，…T1n，
…，T2n，…Tmnはそれぞれ、比較的低速の有
接点スイツチS11，S12，…，S1n，…，S2n，…，
Smnの一方の接点側、つまり可動接点側に接続
されている。そして上記有接点スイツチS11，S12
…，S1n…，S2n…，Smnの他方の接点側、つま
り固定接点側はｍ個のグループに配分化され、第
１スイツチグループSG1、第２スイツチグループ
SG2，…，第ｍスイツチグループSGmはそれぞ
れ、各グループ内で前記有接点スイツチの固定接
点側が互いに接続され、しかも増幅器AG1，
AG2，…，AGmと接続されている。更に増幅器
AG1，AG2，…，AGmは、それぞれ高速の無接
点スイツチS1，S2，…，Smを介して切換回路の
１つの出力端子Toutと接続されている。この出
力端子Toutには、例えば、Ａ／Ｄ変換器２０が
接続されている。 In the figure, the input terminals of the switching circuit T 11 , T 12 ,...T 1 n,
…, T 2 n, … Tmn are relatively low-speed contact switches S 11 , S 12 , …, S 1 n, …, S 2 n, …,
It is connected to one contact side of Smn, that is, the movable contact side. And the above contact switches S 11 and S 12
..., S 1 n..., S 2 n..., Smn, the other contact side, that is, the fixed contact side, is distributed into m groups, the first switch group SG 1 , the second switch group
SG 2 , .
Connected to AG 2 , ..., AGm. further amplifier
AG 1 , AG 2 , . . . , AGm are connected to one output terminal Tout of the switching circuit via high-speed non-contact switches S 1 , S 2 , . . . , Sm, respectively. For example, an A/D converter 20 is connected to this output terminal Tout.
そして、上記有接点スイツチS11〜Smn、無接
点スイツチS1〜SmおよびＡ／Ｄ変換器２０は、
制御回路１１にそれぞれ接続されており、以下に
述べるような予め定められた順序に従がいスイツ
チの切換制御およびＡ／Ｄ変換制御がなされる。 The contact switches S 11 to Smn, the non-contact switches S 1 to Sm, and the A/D converter 20 are as follows:
They are respectively connected to the control circuit 11, and the switching control of the follower switches and the A/D conversion control are performed in a predetermined order as described below.
有接点スイツチS11〜S1n，S21〜S2n，Sm1〜
Smnは、リードリレー等の機械式リレーまたは
ロータリースイツチ等で構成され、その切換時間
は数ｍｓ〜数100ｍｓ程度のものである。無接点
スイツチS1〜Smは半導体アナログスイツチ等で
構成され、その切換時間は数μs〜数ｍｓのもので
ある。 Contact switch S 11 ~ S 1 n, S 21 ~ S 2 n, Sm 1 ~
Smn is composed of a mechanical relay such as a reed relay or a rotary switch, and the switching time thereof is about several ms to several 100 ms. The non-contact switches S 1 to Sm are composed of semiconductor analog switches, etc., and the switching time thereof is several μs to several ms.
また各スイツチグループSG1〜SGm内の各有
接点スイツチは、それぞれ切換順位が定められて
おり、例えば、スイツチグループSG1における切
換順位はスイツチS11，S12…S1nの順であり、ス
イツチグループSG2における切換順位はスイツチ
S21，S22…，S2nの順であり以下同様である。 Further, each contact switch in each switch group SG 1 to SGm has a respective switching order. For example, the switching order in switch group SG 1 is the order of switches S 11 , S 12 . . . S 1 n, Switching order in switch group SG 2 is switch
The order is S 21 , S 22 . . . , S 2 n, and so on.
また、各スイツチグループ毎に対応して設けら
れた無接点スイツチS1〜Smは最初のグループに
対応するスイツチS1から順次最後のグループに対
応するスイツチSmへ、更に引続きこの最後のグ
ループに対応するスイツチSmから再び最初のグ
ループに対応するスイツチS1へというような順序
で順次高速でオン、オフ動作をするように制御回
路１１によつて制御される。そして、この無接点
スイツチS1〜Smのオフ動作に関連させて、それ
ぞれ対応するグループ内のオン動作中の有接点ス
イツチ（例えばS11）をオフさせ、次順位の有接
点スイツチ（例えばS12）をオンさせるように、
制御回路１１によつて制御される。すなわち、あ
る切換順位における有接点スイツチの状態につい
て着目してみると、当該切換順位における有接点
スイツチ（例えば、S12）は１つ前の切換順位に
おける無接点スイツチ（例えばS1）のオフ動作に
関連して既にオンされていることになる。従つ
て、有接点スイツチは、高速の無接点スイツチが
ｍ個のグループ分のスイツチ動作を１巡するまで
にスイツチ動作つまりオン、オフ動作をすればよ
いので、比較的低速のリードリレー等を用いても
切換回路全体における切換時間には殆んど影響を
与えない。この点については後述する。 In addition, the non-contact switches S 1 to Sm provided corresponding to each switch group are sequentially connected from switch S 1 corresponding to the first group to switch Sm corresponding to the last group, and then sequentially to switch Sm corresponding to the last group. The control circuit 11 sequentially turns on and off at high speed from the switch Sm corresponding to the first group to the switch S1 corresponding to the first group. Then, in conjunction with the off operation of the non-contact switches S 1 to Sm, the on-operating contact switches (for example, S 11 ) in the corresponding groups are turned off, and the next-order contact switches (for example, S 12 ) are turned off. ) to turn on the
It is controlled by a control circuit 11. That is, if we pay attention to the state of a contact switch in a certain switching order, the contact switch (for example, S 12 ) in that switching order will turn off the state of the non-contact switch (for example, S 1 ) in the previous switching order. This means that it has already been turned on. Therefore, since the contact switch only needs to be turned on and off before the high-speed non-contact switch completes one cycle of switch operations for m groups, a relatively slow reed relay or the like can be used. However, this has almost no effect on the switching time in the entire switching circuit. This point will be discussed later.
尚、スイツチの切換のスタート時点においては
最初の順位の有接点スイツチS11，S12，…Sm1は
オフしているので、予め、これらを同時にオンさ
せるか、無接点スイツチS1〜Smを最初のグルー
プから最後のグループまで順次オンオフさせるこ
とによつて前記有接点スイツチS11，S12…Sm1を
順次オンさせるよう構成しておくものとする。 Note that at the start of switch switching, the first-ranked contact switches S 11 , S 12 , ...Sm 1 are off, so either turn them on at the same time or turn on the non-contact switches S 1 to Sm in advance. It is assumed that the contact switches S 11 , S 12 , . . . Sm 1 are sequentially turned on by turning them on and off from the first group to the last group.
次に上記実施例の動作について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be explained.
まず入力端子T11〜Tmnには、それぞれ10ｍｖ
以下のアナログ入力信号が印加されているとす
る。制御回路１１からの切換指令信号により、有
接点スイツチS11，S21，…，Sm1がほぼ同時に数
100ｍｓ程度オンし、各入力信号が増幅器AG1，
AG2，…，AGmによつてそれぞれ数ｖ程度に増
幅される。ここにおいて、前記各有接点スイツチ
で微弱な入力信号を切換えても無接点スイツチを
用いる場合に生じるような切換誤差は生じない。 First, input terminals T 11 ~ Tmn each have 10 mV.
Assume that the following analog input signals are applied. In response to a switching command signal from the control circuit 11, several contact switches S 11 , S 21 , ..., Sm 1 are activated almost simultaneously.
It is turned on for about 100ms, and each input signal is connected to the amplifier AG 1 ,
AG 2 , ..., AGm each amplify it to about several volts. Here, even if weak input signals are switched by each of the contact switches, switching errors that occur when non-contact switches are used do not occur.
次に有接点スイツチS11のオン時間の終了近く
で、無接点スイツチS1がオンし、この無接点スイ
ツチS1のオフにより有接点スイツチS11がオフし、
これにより第１スイツチグループSG1内の切換順
位が２番目の有接点スイツチS12をオンさせる。
また無接点スイツチS1がオフすると、次のグルー
プに対応する無接点スイツチS2がオンする。その
後無接点スイツチS2がオフすると、有接点スイツ
チS21がオフし切換順位が２番目の有接点スイツ
チS22がオンし、また有接点スイツチS3がオンす
る。この繰返しによつて、無接点スイツチS1〜
Smが順次オンし、各無接点スイツチがオフする
ことにより、それらにそれぞれ関連したスイツチ
グループ内の現在の切換順位の有接点スイツチが
オフし、次の切換順位の有接点スイツチがオンす
る。このようにして無接点スイツチSmがオンす
る。これにより、入力端子T11，T21，…，Tm1
における入力信号が出力端子Toutに順次現われ
る。 Next, near the end of the on time of the contact switch S 11 , the non-contact switch S 1 is turned on, and as the non-contact switch S 1 is turned off, the contact switch S 11 is turned off.
As a result, the contact switch S12 , which is second in switching order in the first switch group SG1 , is turned on.
Further, when the non-contact switch S1 is turned off, the non-contact switch S2 corresponding to the next group is turned on. Thereafter, when the non-contact switch S2 is turned off, the contact switch S21 is turned off, the second contact switch S22 in the switching order is turned on, and the contact switch S3 is also turned on. By repeating this, the non-contact switch S 1 ~
When Sm is turned on in sequence and each non-contact switch is turned off, the contact switch in the current switching order in the switch group related to them is turned off, and the contact switch in the next switching order is turned on. In this way, the non-contact switch Sm is turned on. As a result, the input terminals T 11 , T 21 , ..., Tm 1
The input signals at Tout appear sequentially at the output terminal Tout.
次に、無接点スイツチSmがオフすると、最初
のグループに対応する無接点スイツチS1が再びオ
ンし、上記同様の動作を通じて、入力端子T12，
T22，…，Tm2における入力信号が出力端子Tout
に順次現われる。これを繰返して、結局入力端子
T1n，T2n，…，Tmnにおける入力信号が出力端
子Toutに現われて、一連の切換動作が終了する。 Next, when the non-contact switch Sm is turned off, the non-contact switch S 1 corresponding to the first group is turned on again, and through the same operation as above, the input terminals T 12 ,
The input signal at T 22 ,..., Tm 2 is output to the output terminal Tout
appear sequentially. Repeat this until the input terminal
The input signals at T 1 n, T 2 n, . . . , Tmn appear at the output terminal Tout, completing the series of switching operations.
第３図に矢印で示したような各スイツチの切換
制御は、制御回路１１によつて行なわれる。ここ
で切換回路を起動させるには、有接点スイツチ
S11，S21，…，Sm1を総てオンにし、有接点スイ
ツチS11のオン期間内にスイツチS1をオンさせれ
ばよい。 Switching control of each switch as indicated by arrows in FIG. 3 is performed by a control circuit 11. To start the switching circuit here, use the contact switch.
It is sufficient to turn on all of S 11 , S 21 , . . . , Sm 1 and turn on switch S 1 within the on period of contact switch S 11 .
尚、各有接点スイツチをグループ化する場合の
条件は、入力信号のレベル、増幅器の価格、スペ
ース、Ａ／Ｄ変換器の変換速度等を考慮するが、
この他に次式を満足させる必要がある。 The conditions for grouping each contact switch include the level of the input signal, the price of the amplifier, the space, the conversion speed of the A/D converter, etc.
In addition to this, it is necessary to satisfy the following formula.
TH≧TL／Ｍ
ここでＭは有接点スイツチのグループ数、TH
は無接点スイツチの動作時間で所定の信号処理時
間例えば、増幅器の出力を無接点スイツチで切換
えてＡ／Ｄ変換が完了するまでの時間、TLは１
つの有接点スイツチが切換してからその入力信号
の増幅出力が安定するまでの時間に無接点スイツ
チの動作時間を加えた時間とする。 T H ≧T L /M where M is the number of groups of contact switches, T H
is the operating time of a non-contact switch, and is the predetermined signal processing time.For example, the time from when the output of an amplifier is switched by a non-contact switch to the completion of A/D conversion, T L is 1
This is the time from when one contact switch switches until the amplified output of the input signal becomes stable, plus the operating time of the non-contact switch.
このように構成された第２図示実施例におい
て、各入力端子と接続されるスイツチS11〜Smn
をグループ化し、そのグループの数と同じ数だけ
増幅器を設ければよいので、増幅器の数を従来よ
りも減少できる。第２図示実施例の場合は、従来
回路よりも1/n個の増幅器で、従来と同じ性能の
切換回路を得られる。 In the second illustrated embodiment configured in this manner, switches S 11 to Smn are connected to each input terminal.
The number of amplifiers can be reduced compared to the conventional method because it is sufficient to group the amplifiers and provide the same number of amplifiers as the number of groups. In the case of the second illustrated embodiment, a switching circuit with the same performance as the conventional circuit can be obtained with 1/n fewer amplifiers than the conventional circuit.
また、上記実施例によれば、スタート時点に限
り、つまり最初の順位における場合のみ各有接点
スイツチS11，S21，…，Sm1を、同時にオンとし
または、最初のグループから最後のグループまで
順次オンとした後、所定の安定時間（数100ｍｓ
程度）待つ必要があるが、第２順位以降の有接点
スイツチS12，S22，…，Sm2は、前順位の有接点
スイツチS11，S21，…，Sm1がオフとされた直後
にオンとされ、当該順位の入力信号の切換えが無
接点スイツチS1〜Smによつて行われるまでには、
前順位の入力信号T11，T21，…，Tm1が無接点
スイツチS1〜Smでの信号取込時間が１巡するま
での時間（無接点スイツチの動作時間で所定の信
号処理時間、例えば増幅器の出力を無接点スイツ
チで切換えてＡ／Ｄ変換を完了するまでの時間に
グループ数ｍを乗じた時間）が安定時間として有
効に使えるので、当該順位の入力信号の取込みの
ために、その安定時間分をその都度設ける必要は
なく、実質的には高速の無接点スイツチの切換え
時間で、信号の切換が行えることになる。 Further, according to the above embodiment, the contact switches S 11 , S 21 , . After turning on sequentially, the prescribed stabilization time (several 100ms)
However, the contact switches S 12 , S 22 , ..., Sm 2 in the second and subsequent ranks are turned off immediately after the contact switches S 11 , S 21 , ..., Sm 1 in the previous order are turned off. is turned on, and by the time the input signal of the relevant rank is switched by the non-contact switches S 1 to Sm,
The time it takes for the input signals T 11 , T 21 , ..., Tm 1 of the previous order to go through one round of signal acquisition time at the non-contact switches S 1 to Sm (the predetermined signal processing time is the operating time of the non-contact switches, For example, the time required to complete A/D conversion after switching the output of an amplifier with a non-contact switch multiplied by the number of groups m) can be effectively used as the stabilization time, so in order to capture the input signal of the relevant rank, There is no need to provide the stabilization time each time, and signals can be switched in substantially the switching time of a high-speed non-contact switch.
また、微弱な入力信号は、無接点スイツチの場
合スイツチング動作のためのノイズ成分が入力信
号に重畳され易いが、上記実施例のように、有接
点スイツチの場合、その欠点がない。 Further, in the case of a non-contact switch, noise components due to the switching operation are likely to be superimposed on the weak input signal in the case of a non-contact switch, but in the case of a contact switch as in the above embodiment, this disadvantage does not exist.
以上詳述したように本発明によれば、複数の微
弱入力信号を増幅した後に高速で時分割して順次
出力する切換回路において、入力信号をいくつか
にグループ化し、各グループ内で各入力信号を低
速切換スイツチによつて時分割した後に増幅し、
その増幅器の後で高速切換スイツチによつて各入
力信号を時分割することとし、特に、最初の順位
の各グループ中の有接点スイツチは、最初スター
トさせるときに限り１回だけ予めオンし所定の時
定時間後それぞれ所定の時間内に無接点スイツチ
で最初のグループから順次時分割するが、次順位
以降の各グループ中の有接点スイツチは、当該順
位の各有接点スイツチがオフとなるときにオンさ
れるように構成し、さらに、有接点スイツチのグ
ループ数をＭとし、１つの有接点スイツチが切換
えられてからその入力信号の増幅出力が安定する
までの時間に無接点スイツチの動作時間を加えた
時間をTLとしたとき、無接点スイツチの動作時
間THを、
TH≧TL／Ｍ
なる関係式を満足するように設定したので、上記
公報に記載された従来のアナログ入力信号切換装
置のように、各順位の最後のグループ内のデータ
を取り込む毎に所定の時定時間をとる必要がな
く、各入力信号の切換時間は、実質上高速の無接
点スイツチの切換時間（例えば、半導体アナログ
スイツチを用いれば数μs〜数ｍｓ）となり、従来
の如く入力信号の数と同数の増幅器と高速無接点
スイツチを設けたものと同程度の切換時間とする
ことができると共に、その増幅器の数を減少する
ことができ、したがつて切換回路全体の価格が低
下し、また切換回路全体の形状を小さくすること
ができる。 As detailed above, according to the present invention, in a switching circuit that amplifies a plurality of weak input signals and then sequentially outputs them in a high-speed time division manner, the input signals are grouped into several groups, and each input signal is is time-divided by a low-speed selector switch and then amplified.
After the amplifier, each input signal is time-divided by a high-speed changeover switch, and in particular, the contact switches in each group in the first order are turned on only once when starting for the first time. After the fixed time, the non-contact switches are used to time-divide sequentially from the first group within a predetermined time, but the contact switches in each group from the next rank onwards are switched off when each contact switch in that rank turns off. Further, the number of groups of contact switches is M, and the operation time of the non-contact switch is defined as the time from when one contact switch is switched until the amplified output of the input signal becomes stable. When the added time is T L , the operating time T H of the non-contact switch is set to satisfy the relational expression T H ≧T L /M, so the conventional analog input signal described in the above publication is Unlike a switching device, there is no need to take a predetermined time every time data in the last group of each rank is taken in, and the switching time of each input signal is substantially the same as the switching time of a high-speed non-contact switch (for example, If a semiconductor analog switch is used, the switching time will be several microseconds to several milliseconds), and the switching time can be about the same as a conventional switch that has the same number of amplifiers as the number of input signals and a high-speed non-contact switch. The number of switching circuits can be reduced, thus reducing the cost of the entire switching circuit and reducing the size of the switching circuit as a whole.
第１図は従来の切換回路を示す回路図、第２図
は本発明の一実施例を示す回路図、第３図は上記
実施例のタイミングチヤートである。
T11〜Tmn……切換回路の入力端子、SG1〜
SGm……スイツチグループ、S11〜Smn……有接
点スイツチ、AG1〜AGm……増幅器、S1〜Sm…
…無接点スイツチ、Tout……切換回路の出力端
子、１１……制御回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional switching circuit, FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a timing chart of the above embodiment. T 11 ~ Tmn... Input terminal of switching circuit, SG 1 ~
SGm...Switch group, S11 ~Smn...Contact switch, AG1 ~AGm...Amplifier, S1 ~Sm...
...non-contact switch, Tout...output terminal of switching circuit, 11...control circuit.
Claims (1)
て順次出力する切換回路において、切換回路の各
入力端子に比較的低速の有接点スイツチの一方の
接点側を１つずつ接続し、前記有接点スイツチの
他方の接点側を複数個ずつにグループ化し互いに
接続して前記グループ毎に増幅器を１つずつ接続
し、前記増幅器に１つずつ高速の無接点スイツチ
を接続し、前記無接点スイツチの他側を互いに接
続して切換回路の出力端とし、前記各グループ中
の前記有接点スイツチにそれぞれ切換順位を定
め、最初の順位の前記各グループ中の前記有接点
スイツチを予め１回限りオンさせておきそれぞれ
所定の時間内に前記各グループに対応する前記無
接点スイツチを最初のグループから最後のグルー
プまで順次オンオフさせ、この無接点スイツチの
オフ動作に関連させて対応するグループ内の最初
の順位の前記有接点スイツチをオフさせると共に
次順位の前記有接点スイツチをオンさせ、最初の
順位の最後のグループに対応する前記無接点スイ
ツチのオフ動作が終了したらこのオフ動作に関連
させて対応する最後のグループ内の最初の順位の
前記有接点スイツチをオフさせると共に次順位の
前記有接点スイツチをオンさせ、引続き次順位の
最初のグループから再び前記無接点スイツチおよ
び前記有接点スイツチを同様にオンオフさせる制
御回路を有し、有接点スイツチのグループ数をＭ
とし、１つの有接点スイツチが切換えられてか
ら、その入力信号の増幅出力が安定するまでの時
間に無接点スイツチの動作時間を加えた時間を
TLとしたとき、無接点スイツチの動作時間THを、 TH≧TL／Ｍ なる関係式を満足するように設定したことを特徴
とする切換回路。[Claims] 1. In a switching circuit that amplifies and sequentially outputs a large number of weak input signals in a time-division manner, one contact side of a relatively low-speed contact switch is connected to each input terminal of the switching circuit. The other contact side of the contact switch is grouped into multiple groups and connected to each other, one amplifier is connected to each group, and one high-speed non-contact switch is connected to each of the amplifiers. , the other sides of the non-contact switches are connected to each other to serve as output ends of a switching circuit, the contact switches in each group are assigned a switching order, and the contact switches in each group in the first order are set as output terminals of a switching circuit. The non-contact switches corresponding to each group are turned on and off in sequence from the first group to the last group within a predetermined time after being turned on only once in advance, and a response is taken in relation to the off operation of the non-contact switches. The contact switch in the first order in the group is turned off, and the contact switch in the next order is turned on, and when the non-contact switch corresponding to the last group in the first order completes the off operation, the switch is turned off. In association with this, the contact switch in the first order in the corresponding last group is turned off and the contact switch in the next order is turned on, and then the non-contact switch and the contact switch are turned on again from the first group in the next order. It has a control circuit that turns the switches on and off in the same way, and the number of groups of contact switches is M.
The time from when one contact switch is switched until the amplified output of that input signal stabilizes is the sum of the operation time of the non-contact switch.
A switching circuit characterized in that the operating time T H of the non-contact switch is set so as to satisfy the relational expression T H ≧T L / M, where T L is T L.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1796282A JPS58136135A (en) | 1982-02-06 | 1982-02-06 | Switching circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1796282A JPS58136135A (en) | 1982-02-06 | 1982-02-06 | Switching circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58136135A JPS58136135A (en) | 1983-08-13 |
| JPH0315372B2 true JPH0315372B2 (en) | 1991-02-28 |
Family
ID=11958364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1796282A Granted JPS58136135A (en) | 1982-02-06 | 1982-02-06 | Switching circuit |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPS58136135A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61184927A (en) * | 1985-02-12 | 1986-08-18 | Hitachi Ltd | Digital-analog converter |
| JPH0354912A (en) * | 1989-07-24 | 1991-03-08 | Y K Kikaku:Kk | High frequency signal switching system |
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| EP1819045A4 (en) * | 2004-11-22 | 2007-12-05 | Test Res Lab Inc | Multiplexer circuit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52147052A (en) * | 1976-06-02 | 1977-12-07 | Hitachi Ltd | Analogue input signal switching unit |
-
1982
- 1982-02-06 JP JP1796282A patent/JPS58136135A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52147052A (en) * | 1976-06-02 | 1977-12-07 | Hitachi Ltd | Analogue input signal switching unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58136135A (en) | 1983-08-13 |
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