Резервированный генератор

 

Изобретение может использоваться в качестве задающего генератора в системах обмена информацией и обеспечивает повышение надежности. Резервированнь(й генератор содержит автогенераторы . (АГ) блоки масштабирования (БМ) , амплитудные компараторы ,, блоки сравнения 4i-4p, блок приоритетов (БП) 5, формирователь 6 сигналов управления ками масштабирования и сумматор 7. Номинальные значения частот и амплитуд АГ равны, а фазы соседних АГ отличаются на величину iJIf 2-4. Исходные коэф. передачи БМ выбраны т.обр., чтобы обеспечить превьшение каждым последующим каналом резервирования суммы всех предыдущих. В нормальном режиме сигналы проходят на выход сумматора 7 с весами, определяемыми коэф. передачи БМ. В момент прохождения сигнала АГ Через ноль соотв. амплитудный компаратор формирует на своем выходе единичный уровень сигйала, который paspeniaeT работу соотв. блока сравнения. В нормальном режиме на выходе блока сравнения формируется сигнал О и запись в БП 5 не происходит. При отказе по aмплIiтyдe одного из АГ соотв. БМ обнуляется, с (С (/) 00 4 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Н 03 В 5/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ther -

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3960020/24-09

„ 22) 30.09.85 (.46) 30.05.87. Бюл. № 20 (71) К. В. Семин, М, Л. Спирин и В. В. Стрыгин (53) 621. 373 .43(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 603158, кл . Н 03 В 5/32, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 669468, кл. Н 03 В 5/32, 1974. (54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение может использоваться в качестве задающего генератора в системах обмена информацией и обеспечивает повышение надежности. РезервированнЫй генератор содержит автогенераторы.(АГ) 1 -1„, блоки масштабирования (БМ) 2 -?„, амплитудные компараторы 3„-Зп» блоки сравнения

4„ -4„, блок приоритетов (БП) 5, фор„„SU„„1 14433 А1 мирователь 6 сигналов управления Ито- ками масштабирования и сумматор 7.

Номинальные значения частот и амплитуд АГ равны, а фазы соседних АГ отличаются на величину dg--2-4 . Исходные коэф. передачи БМ выбраны т,обр., чтобы обеспечить превышение каждым последующим каналом резервирования суммы всех предыдущих. В нормальном режиме сигналы проходят на выход сумматора 7 с весами, определяемыми коэф, передачи БМ. В момент прохождения сигнала АГ через ноль соотв, амплитудный компаратор формирует на своем выходе единичный уровень сигнала, который разрешает работу соотв. блока сравнения. В нормальном режи- ме на выходе блока сравнения форми-. руется сигнал "0" и запись в БП 5 не происходит. При отказе по амплитуде одного из АГ соотв, БМ обнуляется, 1314433 блок сравнения фиксирует однополяр— ные потенциалы и сигнал "1" с его выхода поступает на HH 5. По сигналу

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дпя использования в качестве задающего генератора в системах обмена информацией. 5

Цель изобретения — повышение надежности °

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного резервированного генератора. 10

Рез ервированный генератор содержит автогенераторы 1, 1,..., 1„, блоки 2„, 2 ...,, ? „масштабирова1 П ния, амплитудные компараторы 3, 32 ° ° 3 блоки 4 ° 4г 4 !

5 сравнения, блок 5 приоритетов, формирователь 6 сигналов управления блоками масштабирования, сумматор 7.

Резервированный генератор работает следующим образом.

В начальный момент времени происходит возбуждение автогенераторов

1„, 1,... 1„ путем подачи питания (цепи питания на чертеже не показаны), причем фазы автогенераторов из

25 соседних групп должны отличаться на вели чину д (обычно в однопроводных световодных системах связи и передао чи информации д ую=2-4 ) °

Это достигается разделением во времени начала подачи питания на соответствующие автогенераторы 1 ...,,1„ что обеспечивается применением в цепях питания автогенераторов l.. ..,1„ распределителей импульсов. Номинальные значения частот и амплитуд автогенераторов 1„,...,1„ равны, Кроме того, в начальный момент времени регистр блока 5 приоритетов устанавли— вается в состояние 100...0, счетчик 40 адреса формирователя 6 сигналов управления — B состояние 00...0, После включения питания автогенераторы 1„,...1 возбуждаются и сигналы с них подаются на соответствующие 45 блоки 2„...,,?„ масштабирования. Исходные коэффициенты передачи блоков

2,,...,2 „ выбраны таким образом, чтос соотв. разряда БП 5 формирователь

6 меняет распределение коэф.,передачи БМ„ l ил, 2 бы обеспечить превышение каждым последующим каналом резервирования (автогенератором и блоком масштабирования) суммы всех предыдущих. Блоки

2» ...2 „ масштабирования состоят из блока переменного коэффициента передачи, который представляет собой транзисторный ключ„ вход питания которого является управляющим входом блока 2„, 2 ...,, 2 масштабирования, Соотношения коэффициентов передачи соседних резервируемых групп соответствуют соотношению членов геометрической прогрессии со знаменателем

2,5-3,0. С блоков 2„ ...,, 2 „ масштабирования усиленные сигналы поступают на сумматор 7, где суммируются °

В нормальном режиме (при отсутствии отказов) сигналы проходят на выход сумматора 7 с весами, определяемыми коэффициентами передачи блоков

3, 2,..., 2 масштабирования, При этом в каждой из резервируемых групп момент прохождения сигнала с выхода автогенератора 1; через ноль фиксируется амплитудным компаратором 3..,, формирующим при фиксации нулевого потенциала единичный уровень сигнала на своем выходе, который разрешает работу блока 4; сравнения. Так как фазы выходных сигналов автогенераторов 1„,..., 1„ соседних резервируемых групп сдвинуты друг относительно ,друга на 2-4, в нормальном режиме (при отсутствии отказов) в момент формирования разрешающего сигнала амплитудным компаратором 3; сигналы на первом и втором входах блока сравнения разнополярны, поэтому на выходе блока 4 сравнения сигнал "О", записи в блок 5 приоритетов не происходит. При этом текущее распределение коэффициентов передачи блоков

2„ ...,, 2 q масштабирования сохраняется.

При отказе (постоянный отказ типа х.х. либо к.з.) по амплитуде одного из автогенераторов 1, 1 . ° 1н

1314433 производится обнуление соответствующего блока 2„, 2 ...,, ? „ масштабирования. Кроме того, вследствие относительно малого значения входного сопротивления блока ?„, 2 ...,, 2„ масштабирования (обычно в пределах

300-500 Ом) отказ типа х.х. или к,з. по выходу автогенератора 1. ведет к

1 обнуленин потенциала на его выходе, что в свою очередь ведет к срабаты — f0 ванию соответствующего амплитудного компаратора 3„, последунщей подаче разрешающего сигнала на блок 4, сравнения. Так как на первый и второй входы блока 4„ сравнения подаются f5 сигналы с выходов (i-1)-ro и (i+1)— го автогенераторов 1„, 1 ...,, 1„, фазы которых между собой близки, то блок 4, сравнения фиксирует однополярные потенциалы на первом и втором 20 входах, что приводит к формированию единичного потенциала на его выходе, который поступает на вход блока 5 приоритетов. Если в соответствующем

i ì разряде блока 5 приоритетов записана "1", что соответствует стар— шему приоритету данной резервируемой группы (т.е, максимально возможной величине коэффициента передачи К „ блока 2. масштабирования), то указан-30 ный сигнал поступает в формирователь б и меняет распределение коэффициен— та передачи блоков масштабирования.

Таким образом, чтобы (i+1)-я резервируемая группа стала старшей по при- 35 оритету и имела максимально возможный коэффициент передачи К м „ блока

2;+„(i+

+2) — и блок масштабирования получает следующий в порядке убывания коэффи- 40 циент передачи и т.д., i — я резервируемая группа получает минимально возможный коэффициент передачи К„..

Формирователь 6 может быть выпол- 5 нен (на чертеже не показано) в виде блока постоянного запоминания разрядностью L n (logzK „) адресные вход которого подключены к соответствующим выходам счетчика адреса, счетный вход котороro подключен к выходу блока 5 приоритетов, а соответствующие группы информационных выходов котороpB3pHpHocTbR 17 tlop:zK макс подключены к входам соответствующих цифроаналоговых преобразователей, выходы которых являются выходами формирователя 6.

Сигнал, поступающий на формирователь 6, увеличивает состояние счетчика адреса на единицу, при этом íà выходе блока постоянного запоминания имеет место информация, записанная по следующему адресу. При этом относи— тельно слова, записанного по предыдущему адресу, слово, записанное по последующему адресу, циклически сдвинуто на (lop;zK«„„,j разрядов вправо.

После перераспределения коэффициента передачи блока 2,, ; ?„ масштабирования через время задержки,„ производится перезапись "1" в блоке 5 приоритетов в разряд, соответствующий новому распределению приоритетов резервируемых групп.

Блок 5 приоритетов может быть выполнен (на чертеже не показано) на циклическом регистре, выходы которого подключены к входам соответствующих элементов И, вторые входы которых являются входами блока 5 приоритетов, а выходы соединены с элементом ИЛИ, выхоп которого подключен через элемент задержки к входу блока сдвига вправо регистра и является выходом блока 5 приоритетов, С выхода элемента ИЛИ блока 5 приоритетов сигнал через элемент задержки поступает на вход сдвига вправо регистра и сдвигает вправо записанную там единицу. Длительность задержкй

7 определяется соотношением

nag 1 где f — частота автогенера360 торов 1„,..., 1„ °

При воздействии помех, которые приводят к возникновению ударных затухающих колебаний в резонаторе автогенератора 1 с большим периодом (вследствие высокой добротности резонатора) затухания, что имеет место при сильных акустических или механи— ческих ударах и вибрации аппаратуры, температурных и других воздействиях, т,е. к появлению биений частоты с последующей фазовой рассинхронизацией резервируемых групп, в соответствующем автогенераторе 1, имеет место дополнительный переход генерируемого сигнала через ноль. При этом на входах блока 4; сравнения имеют место однополярные сигналы и если данная -я резервируемая группа старшая по приоритету, прои сходит перераспределение масштабных коэффициентов блоков 2,..., 2 „ масштабирования, Та4433 сумматора 7, на его выходе может быть установлен триггер 8, Для обеспечения симметрирования, обеспечивающего устойчивость к изменению скважности выходного сигнала

Составитель Г. Захарченко

Техред N. Ходанич

Корректор С, Черни

Редактор M. Дылын

Заказ 2218/54 Тираж 902

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 131 ким образом, резервируемая группа, в которой возникла помеха, получает минимально возможный коэффициент К„ и не оказывает дестабилизирующего влияния на фазу и частоту выходного сигнала.

В предлагаемой системе по сравнению с прототипом обеспечивается также повышение стабильности фазы выходного сигнала на счет уменьшения количества блоков на пути прохождения частоты автогенератора 1, . . . 1„ (устранение айайогового итога).

Изменение амплитуды выходного сигнала какого-либо из автогенераторов

1„,..., 1„, связанного с изменением параметров резонаторов (например, за счет старения) приводит к изменению его частоты. При этом положение точки перехода через ноль меняется, что фиксируется блоком сравнения 4., и при совпадении номера канала и его приоритетного номера производится перераспределение коэффициента передачи блоков 2,, °,, 2 масштабирования. Фазовая рассинхронизация какого-либо из резервируемых групп приводит к аналогичному процессу перераспределения коэффициентов передачи блоков 2„, 2>... ? масштабирова= ния. Организация анализа в точке перехода через нулевой уровень потенциала уменьшает вероятность фазового рассогласования на выходе резервируемого генератора.

Формула изобретения

Резервированный генератор, содержащий и автогенераторов, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего из и амплитудных компараторов, и блоков масштабирования, выход которых соединен с сумматором, причем п) 3, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены последовательно соединенные блок приоритетов и формирователь сигналов управления блоками масштабирования, каждый из выходов которого соединен с управляющим входом соответствующего из и блоков масштабирования и п блоков сравнения, при этом выходы с первого по и-й автогенераторов соединены соответственно с входами с

25 первого по п-.é блоков масштабирования, разрешающие входы с первого по и-й блоков сравнения соединены соответственно с выходами с первого по и-й амплитудных компараторов, первые сигнальнь е входы с первого по и-й блоков сравнения соединены соответственно с выходамтг с и-го по (n-1)-й автогенераторов, вторые сигнальные входы с первого по (n-1)-й блоков сравнения соединены соответственно с

35 выходами с второго по и-и автогенераторов, второй сигнальный вход п-го блока сравнения соединен с выходом первого автогенератора, а выходы с первого по и-й блоков сравнения соединены соответственно с первого по и-й входами блока приоритетов.