Устройство логического умножения

 

УСТРОЙСТВО ЛОГИЧЕСКОГО УМНОЖЕНИЯ, содержащее источник входного сигнала, ц четьфехполюсников в последовательном включении, каждый из которых состоит из первого и второго источников сигналов, первого и второго логических элементов И, первого, второго, третьего и четвертого ключей, первого и второго трансформаторов, а также содержащее генератор тактовых импульсов и генератор контрольной частоты, причем выход устройства соединен с выходом второго ключа П-го четырехполюсника , во всех четырехполюсниках вторые и четвертые ключи последовательно соединены с первыми и третьими кг ючами, в каждом i -м четырехполюснике (где i 1, 2, ...ц) первый источник сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей через первый логический элемент И, второй источник сигналов подключен к первым входам третьего и четвертого ключей через второй логический элемент -И, второй вход первого логического элемента И в нечетном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в четном четырехполюснике подключены к первочу выходу генератора тактовых ИМ1 льсов, второй вход первого ЛОГ1: lecKoro элемента И в четном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в нечетном четырехполюснике подключены к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы второго и четвертого ключей объединесл ны, а их вторые входы соединены через первичную обмотку второго трансс: форматора, параллельно которой подключены вторичная обмотка пер§ вого трансформатора, через которую соединены выходы первого и третьего ключей, первичная обмотка первого трансформатора ( i + 1 )-го четырехполюсника соединена с вторичной обмоткой второго трансформатоN5 СЛ ра -го четырехполюсника, первичная обмотка первого трансформатора а первого четырехполюсника подключена к выходам генератора контрольной час-г О5 тоты, отличающееся тем, что, с целью повыщения его надежности , в него введены статический преобразователь напряжения, вход питания которого соединен с источником входного сигнала, а вькод - с вторым входом первого ключа первого четырехполюсника, делитель частоты, вход которого соединен с вторичной обмоткой второго трансформатора Ц-го четьфехполюсника, а выход - с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

09) (11) эш Н 03 К 19/20

ЯГ":;.;:; -;;, п 1 i ë 1 .1 с1 1

)Я,,...«.,.. 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3594590/18-21 (22) 23.05.83 (46) 07.09.84. Бюл. N - 33 (72) И.А. Здоровцов, В.Ы. Лисенков, Я.С. Спектор, Е.Н. Розенберг, Д. Н. Хромушкин и Ю. С. Рогонов (71) Конструкторское бюро Главного управления сигнализации и связи (53) 621.374(088.8) (56) 1. Сборник научных трудов

Всесоюзного заочного института инженеров железнодорожного транспорта. M. 1968, вып. 93, с. 80, рис. 1б.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 790338, кл . Н 03 К 19/20, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЛОГИЧЕСКОГО

УМНОЖЕНИЯ, содержащее источник входного сигнала, 1 четырехполюсников в последовательном включении, каждый из которых состоит из первого и второго источников сигналов, первого и второго логических элементов И, первого, второго, третьего и четвертого ключей, первого и второго трансформаторов, а также содержащее генератор тактовых импульсов и генератор контрольной частоты, при- чем выход устройства соединен с выходом второго ключа 0 -ro четырех- полюсника, во всех четырехполюсниках вторые и четвертые ключи последовательно соединены с первыми и третьими ключами, в каждом 1 -м четырехполюснике (где 1 = 1, 2, ° ° ° tl) первый источник сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей через первый логический элемент И, второй источник сигналов подключен к первым входам третьего и четвертого ключей через второй логический элемент .И, второй вход первого логического элемента И в нечетном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента

И в четном четырехполюснике подключены к первс ry выходу генератора тактовых им1 чьсов, второй вход первого лог . еского элемента И в четном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента

И в нечетном четырехполюснике подключены к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы второго и четвертого ключей объединены, а их вторые входы соединены через первичную обмотку второго трансформатора, параллельно которой подключены вторичная обмотка первого трансформатора, через которую соединены выходы первого и третье— го ключей, первичная обмотка первого трансформатора (1 + 1)-го че тырехполюсника соединена с вторичной обмоткой второго трансформато1 ра < -го четырехполюсника, первичная обмотка первого трансформатора первого четырехполюсника подключена к выходам генератора контрольной час-, тоты, отличающееся тем, что, с целью повыщения его надежности, в него введены статический преобразователь напряжения, вход питания которого соединен с источником входного сигнала, а выход — с вторым входом первого ключа первого четырехполюсника, делитель частоты, вход которого соединен с вторичной обмоткой второго трансформатора

И-го четырехполюсника, а выход — с входом управления статического преобразователя напряжения, причем вход питания делителя частоты соединен с генератором тактовых импульсов через выпрямитель и третий трансфор112566 матор, а выход статического преобразователя напряжения соединен с входом питания генератора контрольной частоты, который соединен также с цепью запуска устройства.

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в различных системах дискретной автоматики в роли элемента И, в частности в аппаратуре, связанной с обеспечением безопасности движения поездов, например, в автоматической локомотивной сигнализации.

Известно устройство логического умножения, содержащее включенные пбследовательно в цепь выходного сигнала ключи и конденсаторы (1) .

Недостатком устройства является понижение быстродействия.

1О

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство логического умножения, содержащее источник входного сигнала, 11 четырехполюсников в последовательном включении, каждый из которых состоит из первого и второго источников сигналов, первого и второго логических элементов И, пер25 вого, второго, третьего, четвертого ключей, первого и второго трансформаторов, а также содержащее генератор тактовых импульсов и генератор контрольной частоты, причем выход устройства соединен с выходом второго ключа 11 -го четырехполюсника, во всех четырехполюсниках вторые и четвертые ключи последовательно соединены с первыми и третьими ключами, в каждом -ом 35 четырехполюснике (где 1 = 1, 2, rl) первый источник сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей через первый логический элемент И, второй источник 40 сигналов подключен к первым входам третьего и четвертого ключей через второй логический элемент И, второй вход первого логического элемента И в нечетном четырехполюс- 45 нике и второй вход второго логического элемента И в четном четырехполюснике подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй вход первого логического элемента И в четном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в нечетном четырехполюснике подключены к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы второго и четвертого ключей объединены, а их вторые входы соединены через первую обмотку второго трансформатора, параллельно которой подключены вторичная обмотка первого трансформатора, через которую соединены выходы первого и третьего ключей, первичная обмотка первого трансформатора (1 + 1)-ro четырехполюсника соединена с вторичной обмоткой второго трансформатора -ro четырехполюсника, первичная обмотка первого трансформатора первого четырехполюсника подключена к выходам генератора контрольной частоты f2) .

Недостатком известного устройства является возможность возникновения аварийной ситуации из-за необнаружения пробоя ключей при остановке генератора тактовых импульсов, что снижает надежность и не позволяет использовать его в ответственных системах. При использовании известного устройства для коммутации силовых цепей управления (например, в цепи управления электропневматическим клапаном в тормозной системе локомотива) при фиксации отказа одного ключа не предотвращается возможность пробоя остальных ключей, что также может привести к аварийной ситуации з 11

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство логического умножения, содержащее источник входного сигнала, A четырехполюсников в последовательном включении, каждый иэ которых состоит из первого и второго источников сигналов, первого и второго логических элементов И, первого, второго, третьего и четвертого ключей, первого и второго трансформаторов, а также содержащее генератор тактовых импульсов и генератор контрольной частоты, причем выход устройства соединен с выходом второго ключа И -го четырехполюсника, во всех четырехполюсниках вторые и четвертые ключи последовательно соединены с первыми и третьими ключами, в каждом — м четырехполюснике (где < = 1, 2, ... 11 ) первый источник сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей через первый логический элемент И, второй источник сигналов подключен к первым входам третьего и четвертого ключей через второй логический элемент И, второй вход первого логического элемента И в нечетном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента

И в четном четырехполюснике подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй вход первого логического элемента И, в четном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в нечетном четырехполюснике подключены к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы второго и четвертого ключей объединены, а их вторые входы соединены через первичную обмотку второго трансформатора, параллельно которой подключена вторичная обмотка первого трансформатора, через которую соединены выходы первого и третьего ключей, первичная обмотка первого трансфор-, матора (< + 1)-ro четырехполюсника соединена с вторичной обмоткой второго трансформатора -го четырехполюсника, первичная обмотка первого трансформатора первого четырехполюсника подключена к выходам генератора контрольной частоты, введены статический преобразователь напряжения, вход питания которого сое12566

40 динен с источником входного сигнала, а выход — с вторым входом первого ключа первого четырехполюсника, делитель частоты, вход которого соединен с вторичной обмоткой второго трансформатора И -го четырехполюсника, а выход — с входом управления статического преобразователя напряжения, причем вход питания делителя частоты соединен с генератором тактовых импульсов через выпрямитель и третий трансформатор, а выход статического преобразователя напряжения соединен с входом питания генератора контрольной частоты, который соединен также с цепью запуска устройства.

На чертеже показана структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 входного сигнала, статический пре— образователь 2 напряжения, первые источники 3.1-3. И сигнала, вторые источники 4.1-4.11 сигнала, первые логическ е элементы И 5.1-5.П, вторые логи ские элементы И

6.1-6 11, пе1,iе ключи 9.1-9.1l четвертые ключи 10.1 — 10.rl, первые трансформаторы 11.1 — 11. П, втор ь|е трансформаторы 12.1 — 12.11, генератор 13 тактовых импульсов с первым

13.1 и вторым 13.2 выходами, третий трансформатор 14, выпрямитель

15, делитель 16 частоты, генератор

17 контрольной частоты, цепь 18 запуска, выход 19, узлы 3.1-3.И, 4.1-4.р, 5.1-5.11, 6.1-6.П 7.1-7.h

8.1-8.n 9.1-9,п 10.1-10.п

11. 1-11. и, 12. 1-12.П, соответственно объединены в четырехполюсники 20.1-20,п.

В соответствии с чертежом в устройство логического умножения, содержащее источник 1 входного сигнала, A четырехполюсников 20.1-20.t1 в последовательном включении, каждый ° из которых состоит из первого

3.1-3. и и второго 4.1-4.11 источников сигналов, первого 5.1-5.11 и второго 6.1-6.п логических элементов

И, первого, второго, третьего, четвертого ключей 7.1-7.п, 8.1-8.h

9. 1-9.п, 10. 1-10.11, первого и второго трансформаторов 11.1-11.11 и

12.1-12.п, а также содержащее генератор 13 тактовых импульсов и генератор 17 контрольной частоты, при1112566

f5 чем выход 19 устройства соединен с двумя параллельными цепями, образованными вторыми и четвертыми ключами 8.1-8. 1 и 10.1-10.п в последовательном соединении с первыми и третьими ключами 7.1-7.й и

9.1-9. Н соответственно, в кажцом

1 -м четырехполюснике 20.1-20.t1 первый источник 3.1-3.й сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей 7.1-7.П и 8.1-8. и через первый логический элемент И

5.1-5. И, второй источник 4.1-4.л сигнала подключен к первым входам третьего и четвертого ключей

9. 1-9.п и l0.1 — 10. h через второй логический элемент И 6.1-6. h, второй вход первого логического элемента И 5.1-5. 11 в нечетном четырехполюснике 20.1-20. 11, на второй вход второго логического элемента

И 6.2, 6.4, 6.6 в четном четырехполюснике 20. 2, 20.4 подключены к первому выходу 13. 1 генератора 13 тактовых импульсов, второй вход первого логического элемента И

5.2, 5.4, ... 5.6 в четном четырехполюснике 20.2, 20.4 и второй вход второго логического элемента

И 6. 1-6. Й в нечетном четырехполюснике 20 . 1-20 . П и подключены к второму выходу 13.2 генератора 13 тактовых импульсов, выходы второго и четвертого ключей 8. 1-8. 1 и

10. 1- 10. объединены, их вторые входы соединены через первичную обмотку второго трансформатора

l2. 1-12. И, параллельно которой подключена вторичная обмотка первого трансформатора 11.1-11. Q через которую соединены выходы первого и третьего ключей 7.1-7.П и

9.1-9. 11, первичная обмотка первоro трансформатора 11.2, 11.3, l1. и (1 + 1)-ro четырехполюсника 20 ((+ 1) соединена с вторичной обмоткой второго трансформатора 12.1—

12 ° (й-1) 1 -го четырехполюсника ?01, первичная обмотка первого трансформатора 11.1 первого четырехполюсника 20.1 подключена к выходам генератора 17, контрольный частоты, введены статический преобразователь 2 напряжения, вход питания которого соединен с источником, входного сигнала, а выход — с вторым входом первого ключа 7 . 1 первого четырехлолюсника 20. 1, дели20

3S

55 тель 16 частоты, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора П -го четырехполюсника, а выход — с входом управления статического преобразователя 2 напряжения, причем вход питания делителя 16 частоты соединен с генератором 13 тактовых импульсов через выпрямитель 15 и третий трансформатор 14, при этом выход статического преобразователя 2 напряжения соединен с входом питания генератора 17 контрольной частоты, который соединен также с цепью 18 запуска устройства.

Устройство работает следующим образом.

При наличии единичных сигналов на выходах источников 3. 1-3. 1 и

4.1-4. П сигналов входной сиrнал от источника 1 входного сигнала через статический преобразователь 2 напряжения проходит на выход 19 устройства.

Если единичный сигнал присутствует на первом выходе 13.1 генератора 13 тактовых импульсов, то сигнал от источника 1 входного сигнала проходит на выход 19 устройства через ключи 7.1, 8.1, 9.2, l0.2, 7. П, 8. и, а если единичный сигнал присутствует на выходе 13 ° 2 генератора 13 то сигнал от источника 1 проходит на выход 19 устройства через ключи 9.1, 10.1, 7.2, 8.2, ..., 9. и, 10.п . Если хотя бы один из сигналов источников 3. 1 и 4. 1 станет равным нулю,, цепь прохождения сигнала прерывается вследствие запирания ключей.

При нормальной работе устройства на выход делителя 16 частоты поступают сигналы от генератора 1/ контрольной частоты через трансформаторы 11.1, 12.1, ..., 11.П

12.И . При условии нормальной работы генератора 13 тактовых импульсов делитель 16 частоты получает питание через третий трансформатор

14 и выпрямитель 15. Сигнал с выхода делителя 16 частоты управляет работой статического преобразователя 2 напряжения, преобразующего постоянное напряжение питания„ источника 1 входного сигнала в переменное напряж..ние с частотой, рв.вной частоте выходного сигнала цени-. теля частоты 16, и далее в постоян7 1 ное напряжение выходного сигнала.

Одновременно выходное напряжение статического преобразователя 2 напряжения используется для питания генератора l7 контрольной частоты.

Например, при пробое одного из ключей 7.1 или 8, 1 во втором такте работы устройства происходит короткое замыкание вторичной обмотки трансформаторов 11.1 и 12.1, которое приводит к пропаданию сигнала на входе делителя 16 частоты и, следовательно, к выключению статического преобразователя 2 напряжения и генератора 17 контрольной частоты (разрыв цепи самоблокировки), Остановка генератора 13 тактовых импульсов приводит к пропаданию питания делителя 16 частоты и также к выключению статического преобразователя 2 напряжения и генератора 17 контрольной частоты.

112566 8

После выключения статического преобразователя 2 напряжения появление ложного активного сигнала на выходе 19 устройства полностью исключается. Для возобновления работы устройства должна быть устранена неисправность и кратковременно подан сигнал в цепь питания генератора 17 контрольной частоты через

10 цепь 18 запуска.

Применение изобретения позволяет исключить необнаружение пробоя ключей при остановке генератора 13 тактовых импульсов, а также обеспечить размыкание силовой цепи при фиксации отказов устройства и тем самым предотвратить возможность возникновения аварийной ситуации.

Технико-экономический эффект

20 заключается в том, что предлагаемое устройство полностью защищено от отказов, приводящих к появлению ложного активного сигнала на его выходе.

1112566

BHHHGH Заказ 6468/44 Тираж 861 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4