Резервированный генератор импульсов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо- ;жет быть использовано при построении :резервированных генераторов. Цель изобретения - повышение надежности резервированного генератора импульсов . Резервированный генератор импул ьсов содержит основной 1, резервный 2 и дополнительный 5 генераторы, первый 6, второй 11, третий 12 триггеры, элемент И 7, устройство 8 интегрирования , пороговое устройство 9, одновибратор 10, первый 3 и второй 4 ключевые элементы, элемент ИЛИ 15, перШтйтЕ вое 13 и второе J4 устройства вычита|- ния первого импульса, выход 16. В случае неисправности основногогенератора , когда период следования мень - ше допустимого значения, дополнитель - ный генератор 5 сигнала не вырабатывает , вследствие этого на выходе триггера и элемента И формируется сигнал о. На выходе устройства 8 интегрирования вырабатывается сигнал, который не укладывается в зону допусЬ ка порогового устройства 9. Пороговое устройство формирует сигнал, коТ; торый запускает одновибрато1р 10, npoi- исходит опрокидывание второго 1J и третьего 12 триггеров, тем самым за-, i прещается прохождение импульсов основного генератора 1 и разрешается про-; хождение импульсов резервного генера - тора 2. Когда,период следования импульсов основного генератора станопвится больше допустимого значения (или происходит останов генератора), мгновенное значение напряжения на выходе устройства 8 интегрирования выходит за пределы зоны допуска порого - вого устройства 9 и происходит запуск одновибратора 1-0. 9 ил. (Л bo :D ;О 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А") (19) (И) (5D4G Об F 11 )8 з

ВС : -":- ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ П т.., УР 11y,g-.,: :- -"»

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

« д (21) 4154295/24-24 (22) 01. 12,86 (46) 30.05.88. Вюл. М 20 (72) В.В.Литвиненко, В.А.Карелов, .Л.П.Колобаев, С,В.Куликов и Т.И.Кострикова (53) 681 ° 326(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 387368, кл. С 06 F 11/20, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Ф 579620, кл. С 06 F 11/00, 1975. (54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо" .жет быть использовано при построении

:резервированных генераторов. Цель изобретения — повьппение надежности резервированного генератора импульсов. Резервированный генератор импулЬсов содержит основной 1, резервный 2 и дополнительный 5 генераторы, первый 6, второй 11, третий 12 триггеры, элемент И 7, устройство 8 интегрирования, пороговое устройство 9, одновибратор 10, первый 3 и второй 4 ключевые элементы, элемент ИЛИ 15, первое 13 и второе 14 устройства вычита,ния первого импульса, выход 16. В случае неисправности основного. генератора, когда период следования мень ше допустимого значения, дополнитель- ный генератор 5 сигнала не вырабатывает, вследствие этого на выходе триг. .гера и элемента И формируется сигнал "О". На выходе устройства 8 интегрирования вырабатывается сигнал,. который не укладывается в зону допус(ка порогового устройства 9 ° Пороговое устройство формирует сигнал, ко торый запускает одновибратс)р 10, про исходит опрокидывание второго 11 и третьего 12 триггеров тем самым заВ е прещается прохождение импульсов основно> о генератора 1 и разрешается прохождение импульсов резервного генера тора 2. Когда период следования импульсов основного генератора стано; вится больше допустимого значения (или происходит останов генератора), мгновенное значение напряжения на вы" ходе устройства 8 интегрирования выходит за пределы зоны допуска порого» вого устройства 9 и происходит запуск одновибратора 1.0. 9 ил, 1399744

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при построении резервированных генераторов, Цель изобретения " повышение надежности резервированного генератора импульсов.

На фиг. 1 приведена функциональная 10 схема резервированного генератора импульсов ; на фиг,2 - временные ди,аграммы работы резервированного генератора при исправном основном генераторе; на фиг.3 — временные диаграммы .работы резервированного генератора для случая, при котором частота следования импульсов основного генератора ниже допустимого значения; на фиг.4 — временные диаграммы работы 20 резервированного генератора для слу" чая, при котором частота следования импульсов основного генератора выше допустимьго значения; яа фиг.5 — схе"

1 ма дополнительного генератора; на 25 фиг.б — временные диаграммы работы дополнительного генератора; на фиг.7— схема yñòpoéñòâà вычитания первого импульса; на фиг.8 — временные диаграммы работы устройства вычитания

1 первого импульса; яа фиг.9 — схема устройства интегрирования.

Резервированный генератор импульсов содержит основной 1 и резервный 2 генераторы, первый 3 и второй 4 клю" чевые элементы, дополнительный генератор 5, первый триггер 6, элемент

И 7, устройство 8 интегрирования, по,роговое 9 устройство, одновибратор 10, второй 11 и третий 12 триггеры, пер- 10 ,вое 13 и второе 14 устройства вычитания первого импульса, элемент ИЛИ 15 и выход 16 устройства.

На фиг.2-4 приведены временные диаграммы сигналов: 17 — на выходе ос новного генератора; 18 — на инверс ном выходе третьего триггера; 19— на выходе ключевых элементов; 20— на выходе дополнительного генератора;

21 — на выходе первого триггера;

22 — на выходе элемента И; 23 " на

50 выходе устройства интегрирования;

24 — на выходе порогового устройства;

25 — на выходе одяовибратора; 26— на выходе резервного генератора; 27— яа выходе второго триггера; 28 — на выходе устройства.

Дополнительный генератор 5 (фиг.5) может содержать регистр 29 сдвига„ первый 30 и второй 3! элементы задержки, инвертор 32 и элемент И 33.

На фиг.б приведены временные диаграммы сигналов: 34 — на синхрьяизирующем входе регистра 29 сдвига;

35 — на выходе первого элемента 30 задержки; 36 — на выходе инвертора 32; 3? — на выходе элемента И 33 (выход дополнительного генератора 5), Устройство вычитания первого импульса (фиг.7) может быть выполнено на D-триггере 38 и элементе И 39.

На фиг.8 приведены временные диаграммы сигналов: 40 - на синхронизирующем входе триггера 38; 41 — яа

D-входе триггера 38; 42 — на выходе триггера 38; 43 - на выходе элемента И 39 (выход устройства вычитания первого импульса).

Устройство 8 интегрирования (фиг.9) может содержать первый 44, второй 45 и третий 46 ключевые элементы, операционный усилитель 47, первый 48, второй 49, третий 50 и четвертый 51 резисторы и конденсатор 52.

При исправном генераторе 1. реэер." вированный генератор импульсов работает следуюшим образом (фиг,2), Генератор 1 формирует импульсы с периодом следования Тя, которые через .замкнутый первый ключевой элемент 3 поступают на синхронизирующий вход первого триггера 6, на вход дополнительного генератора 5 и на один из входов элемента И 7, Дополни тельный генератор 5 через интервал времени Т, после каждого импульса ос новного генератора 1 вырабатывают сигнал, по переднему фронту которык первый триггер б устанавливается в единичное состояние, разрешая прохождение через элемент И 7 импульсов генератора 1, Интервал времени T (cäèí из параметров дополнительного генератора 5) выбран равным К Т, где К вЂ” коэффициент, определяющий допустимое уменьшение периода следования импульсов генератора ) (К 1).

С выхода элемента И 7 последовательность импульсов поступает на устройство 8 интегрирования, усредняется и поступает далее на пороговое устройство 9. При исправном генераторе 1 это усредненное значение находится в допусковой зоне, определяе3 13997 мой устанавливаемыми верхним и нижним пороговыми напряжениями (Б „ и 13„„) порогового устройства 9, На выходе порогового устройства 9 формируется сигнал "0", который не изменяет состояния одновибратора 10. Следовательно, состояние второго 11 и третьего 12 триггеров не меняется, На прямом выходе третьего триггера l2 формируется сигнал "0", который поступает на управляющий вход второго ключевого элемента 4. Второй ключевой элемент 4 находится в разомкнутом состоянии. На инверсном выходе третьего триггера 12 формируется единичный сигнал, который поступает на устройство 14 вычитания первого импульса, разрешая прохождение импульсов генератора 1 через первый ключевой элемент 3, элемент И 7, устройство l4 вычитания первого импульса и элемент

ИЛИ l5 на выходную шину 1б, При этом запрещается прохождение импульсов через устройство l3 вычитания первого 2Á импульса нулевым сигналом с прямого выхода третьего триггера 12.

Если период следования Т„ импуль" сов основного генератора 1 изменяется и становится больше допустимого зна- 30 чения (фиг.З), то мгновенное значение напряжения на выходе устройства 8 интегрирования выходит за пределы допусковой зоны порогового устройства 9, которое. вырабатывает сигнал, запускающий одновибратор 10. Одновибратор 10 формирует сигнал, передний фронт которого опрокидывает второй триг-.гер 1), На выходе второго триггера 11 устанавливается единичный сиг" 40 нал, поступающий на вход устройства 8 интегрирования, в результате на его выходе формируется напряжение, укладывающееся в зону допуска порогового устройства 9. Величина этого напряжения устанавливается исходя из значения амплитуды устройства 8 интегрирования при нормальной работе генера.тора. Длительность импульса, форми-. руемого одновибратором 10, устанав" ливается исходя из времени, необходи " мого для установки выходного сигнала устройства 8 интегрирования до значе ния его амплитуды при исправном гене" раторе, Задним фронтом сигнала с одновибратора 10 третий триггер 12 опрокидывается, На его инверсном выходе формируется сигнал "0", запрещая про44

4 хождение импульсоп через устройство 14 вычитания. Первый ключевой элемент 3 размыкается, а на прямом выходе третьего трш гера 3 устанавливается сигнал "I", в результате чего второй ключевой элемент 4 замыкается и им" пульсы с резервного генератора 2 поступают на синхронизирующий вход второго триггера ll. Задним фронтом первого импульса с резервного генератора 2 второй триггер 11 устанавливается в исходное состояние, и устройство 8 интегрирования продолжит работу аналогично описанному

Если период следования импульсов основного генератора 1 изменяется и становится меньше интервала времени Т,(фиг.4), то дополнительный 5. генератор сигнала не вырабатывает, так как по каждому импульсу генератора 1 он устанавливается в исходное состояние раньше момента окончания формирования его выходного сигнала (фиг.бб), Отсутствие сигналов на выходе дополнительного Генератора S приводит к тому, что первый триггер 6 находится в состоянии "0 и на выл оде элемента И 7 формируется сигнал

"0", который поступает на вход уст .ройства 8 интегрирования, на выходе которого устанавливается сигнал, не укладывающийся в зону допуска порогового устройства. В дальнейшем резервированный генератор импульсов рабо гает аналогично описанному, При останове основного генератора 1 в состоянии "0" или в состоянии

"l" на выходе устройства 8 интегриро1вания также формируется сигнал, который не укладывается в допусковую зону порогового устройства 9. Вследствие этого иа выходе порогового устройства 9 формируется сигнал "1", который запускает одновибратор 10, и процесс работы повторяется.

Для того, чтобы при отключении не. исправности генератора и подключении исправного исключить ситуацию, когда на выходе резервированного генератора длительность интервала между последним импульсом неисправного гене-, ратора и первым импульсом исправного. генератора меньше времени выполнения минимальной однократной операции в цифровом устройстве, что может при" вести к сбою работы цифрового устрой" ства, введены устройства 13 и 14 вычитания первого импульса (фиг.7 и 8) °

5 13

На фиг,1 пунктиром показана шина обнуления. Сигнал на этой шине может формироваться различными способами, например при включении напряжения электропитания (формируется сигнал снятия обнуления по мере заряда конденсатора по RC-цепи). Пунктиром также показана связь между дополнительным генератором 5 и вторым тригге. ром 11, При конкретной реализации дополнительного генератора 5 эта связь служит для осуществления обнуления регистра 29 сдвига при опрокидывании второго триггера 11, Элемент 30 задержки выбирается из условия допустимого увеличения часто ,ты генератора. Элемент 33 задержки выбирается иэ того условия, чтобы, при появлении выходного сигнала дополнительного генератора . 5 обеспечить надежное срабатывание первого триггера 6, после чего через время ., |, задержки элемента 31 происходит обну, ление регистра 29 сдвига, В случае отсутствия неисправностей ,резервированного генератора импуль"

cos ключевой элемент 45 разомкнут и устройство 8 интегрирования работает в качестве интегратора, При появлении неисправности генератора ключевой элемент 45 замыкается и устройство 8 .;работает как усилительный каскад„ ! причем величина сигнала на его выходе определяется величиной резисторов 50 и 51.!

Формула изобретения

Резервированный генератор импульсов, содержащий первый триггер, эле.мент И, элемент ИЛИ, первое устройство вычитания первого импульса, основной, дополнительный и резервный генераторы, устройство интегрирова" ния, первый вход которого подключен к выходу элемента И, первый вход ко99744 6 торого подключен к выходу первого триггера, $"вход которого подключен к выходу дополнительного генератора, вход которого соединен с С-входом

5 первого триггера и с вторым входом элемента И, выход первого устройства вычитания первого импульса, подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом генератора импульсов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения надежности, в него введены первый и второй ключевые элементы, пороговое устройство, одновибратор, второй и третий триггеры, второе устройство вычитания первого импульса, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, первый вход второго устройства вычитания первого импульса подключен к инверсному выходу третьего триггера и к управляющему входу первого ключевого элемента, информационный вход которого соеди25 нен с выходом основного генератора, выход первого ключевого элемента соединен с входом дополнительного генератора, с С-входом второго триггера и с выходом второго ключевого элемента, информационный вход которого подключен к выходу резервного генератора, а управляющий вход подключен к первому входу первого устройства вычитания первого импульса и к прямому выходу третьего триггера, С-вход которого подключен к S-входу второго триггера и к выходу одновибратора, вход которого подключен к выходу порогового устройства, вход которого подключен к выходу устройства интег. рирования, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, выход элемента И подключен к вторым входам первого и второго устройств вычитания первого импульса, à D sxoды первого и второго триггеров соединены с шиной нулевого потенциала генератора импульсов, 1399744

21

23

tie

0е

1399744

1399744

° ° к

Фиг.7

1399744

+Fn Кдюходд 1f кьиу g

ИЫ

Составитель А,АНдерсон

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор М. Демчик

Редактор А.Огар.Заказ 2667/49 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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