Устройство коммутации сигналов с гальванической развязкой

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах коммутации импульсов различной длительности с гальванической развязкой. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет передачи сигналов произвольной длительности. Устройство коммутации сигналов с гальванической развязкой содержит элемент 1 задержки, элементы НЕ 2, И 3, ИЛИ-НЕ 4, два импульсных трансформатора 5 и 6, элемент ИЛИ 7 и триггер 8. Введение элемента ИЛИ-НЕ 4 и соответствующее соединение с другими элементами схемы позволяют осуществлять асинхронный обмен информацией без ограничений на длительности передаваемых сигналов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 К 17/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ВХ од

Фиъ.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4177043/24-21 (22) 08.01.87 (46) 07.07.89. Бюл. 1. - 25 (72) В,С.Альтшуль, В.Л.Майзель и В.А.Перепелица (53) 621.382(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

124 1490, кл. Н 04 В 3/20, 1985.

Патент Японии " 1258340, кл. Н 04 L 5/14, 1973. (54) УСТРОЙСТВО КОЖ1УТАЦ11И СИГНАЛОВ

С ГАЛЬВАИИЕСКОЙ РАЗВЯЗКОЙ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах ком„„SU„„1492464 A1

2 мутации импульсов различной длитель ности с гальванической развязкой.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет передачи сигналов произвольной длительности. Устройство коммутации сигналов с гальванической развязкой содержит элемент 1 задержки, элементы

HE 2, И 3, ИЛИ-НЕ 4, два импульсных трансформатора 5 и 6, элемент KIH 7 и триггер 8. Введение элемента 1УШ-НЕ

4 и соответствуюшее соединение с другими элементами схемы позволяют осуществлять асинхронный обмен информацией беэ ограничений на длительности передаваемых сигналов. 2 ил.

14924

Изобретеиие относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, например, ири создании децентрализованных систем уи5 ранления технологических процессов для объектов, имеющих сложную пространственную конфигурацию (металлургические комбинаты, корабли, атомные электростанции и т.д.).

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за Счет передачи сигналов произвольной длительности.

На фиг. 1 изображена функциональная схема иредлагаемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства при начальной установке (1 участок) и при передаче сигналов различной длительности (2 и 3 20 участки).

Устройство содержит элемент 1 задержки, элемент НЕ 2, элемент И 3, элемент ИЛИ-НЕ 4, первый и второй импульсные трансформаторы 5 и 6, эле- 25 мент HJIH 7 и триггер 8. Входная шина 9 устройства является информационным входом, а выходная шина 10 — его информационным выходом. Управляющий вход 11 является сбросовым входом 30 устройстна.

Входная шина 9 соединена с входами элемента 1 задержки и элементов И 3 и ИЛИ-НЕ 4, выход элемента 1 задержки соединен с входом элемента НЕ 2 ° 35

Вторые входы элементов И 3 и ИЛИ-НЕ 4 соединены между собой и с выходом элемента НЕ 2. Выходы элементов И 3 и ИЛИ-НЕ 4 соединены с выводами "Начало первичных обмоток импульсных трансформаторов 5 и 6 соответственно, а выводы "Конец" первичных обмоток трансформаторов 5 и 6 соединены с общей шиной питания первичной части устройства, в которую входят элемент

1 задержки, элементы И 3, ИЛИ-НЕ 4 и HF 2 и первичные обмотки трансформаторов 5 и 6.

Остальная часть элементов устрой" ства образует его вторичную часть.

1ри этом вывод Начало вторичной об11 II 50 моя ки импульсного трансформатора 5 соединен с S-входом триггера 8, а его

Е-вход соединен с выходом элемента

ИЛИ 7. Первый вход элемента ИПИ 7 соединен с управляющим (сбросовым) вхо55 дом 11 устройства, а второй вход элемента ИЛИ 7 — с выводом "Начало" вторичной обмотки импульсного трансфор64 4 матора 6. Выводы "Конец" вторичных обмоток трансформаторов 5 и 6 соединены между собой и с общей шиной питания нторичной части устройства.

Работа устройства начинается с установки исходного состояния (фиг.2, участок 1) . Сигнал иСброси поступает с входа 11 иа один из входов элемента ИЛИ 7. С выхода этого элемента сигнал поступает на к -вход триггера 8, устанавливая на его выходе (т.е. выходной шине 10 устройства) исходное нулевое состояние.

После этого на шину 9 подается входной сигнал, который необходимо передать через устройство. Этот сигнал поступает одновременно на входы элемента 1 задержки, элементов И 3 и

ИЛИ-НЕ 4. На выходе элемента 1 за держки сформируется сигнал, по форме повторяющий входной, но сдвинутый относительно последнего на нремя .

Предположим, что выполняется следующее услоние: и (1) где t — длительность входного сигнала; — длительность задержки входного сигнала, обеспечиваемой элементом 1 задержки.

Задержанный сигнал поступает на вход элемента НЕ 2, с выхода которого в инверсном виде он подается на

1 входы элементов И 3 и HJIH-HE 4.

В силу условия (1) на обоих входах элемента И 3 будут существовать единичные уровни сигналов. Длительность одновременного наличия"1" на входах элемента И 3 равняется v (фиг. 2, участки 2 и 3). Поэтому на выходе элемента И 3 формируется первый дополнительный сигнал длительностью 7, передний фронт которого совпадает с передним фронтом входного сигнала на шине 9. Первый доиолнительиый сигнал через первый импульсный трансформатор 5 (считая, что трансформаторы 5 и 6 имеют электрические характеристики, позволяющие передавать импульсные сигналы длигельностью при минимальной скважности два без искажений) поступает íà S-вход триггера 8. В результате на выходе триггера 8 (на выходной шине 10 устройства) сформируется выходной сигнал.

При этом передний фронт выходног о сигнала совпадает с передним фронтом первого дополнительного сигнала с вь 5 14924 хода к е .ента И 3 и, следовательно, с передним фронтом нхоцного сигнала.

Описанная работа устройства происходит в то время, когда на входной шине 9 устройства присутствует нходной сигнал . Как только входной сигнал кончится, то произойдет следующее.

Теперь на выходе элемента И 3 сразу же установится постоянный нулевой сигнал, который не разреыит больше работу первого импульсного трансформатора, Одновременно с этим на обоих входах элемента ИЛИ-НЕ 4 устанонятся и и два О, так как к этому времени выдержка элемента задержки не закончилась и на выходе элемента НЕ 2 еще

I! 1 I существует О . Следовательно, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4 сформируется второй дополнительйый сигнал длительностью также 7., передний фронт которого совпадает с задним фронтом входного сигнала. Второй дополнительный сигнал через второй импульсный трансформатор 6 поступит на один из входов элемента ИЛИ 7, а с выхоца последнего — на R-вход триггера 8.

В результате выходной сигнал сбросится в нулевое состояние.

Тем самым фронты выходного сигнала на шине 10 совпадают с фронтами входного сигнала устройства на шине 9.

Таким образом, совокупность элемента задержки и элементов И 3, ИЛИ-НЕ 4 и НЕ 2 формирует цва сигнала одинаковой длительности, но появляющиеся соответственно Ilo переднему или заднему фронту входного сигнала. При выполнении условия (1) формирование этих сигналов не зависит от длительности входного импульса. б4

Устройство коммутации сигналов с гальванической развязкой, содержащее два импульсных трансформатора, одни выводы первичных и вторичных обмоток которых соединены соответственно с раздельными общими шинами питания, элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к управляющему входу устройства, триггер, выход которого соединен с выходной шиной устройства, элемент И, первый вход которого подключен к входной ыине устройства, второй вход — к выходу элемента НЕ, нхоц которого соединен с выходом элемента задержки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения

35 функциональных возможностей за счет передачи сигналов произвольной длительности, введен элемент ИЛИ-НЕ, причем первый вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с входной ыиной устройства

40 и ВхОдОм элемента задержки втОрОй вход — с вторым входом элемента И, выход которого соединен с вторым выводом первичной Обмотки первого импульсного трансформатора, второй вывод вторичной обмотки которого подключен к S-входу триггера, R-вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к нторому выводу вторичной обмот50 ки второго импульсного трансформатора, второй вывод первичной обмотки которого соединен выходом элемента ИЛИ-НЕ.

Упомянутое иллюстрируется временной диаграммой (фиг. 2, участки 2 и 3), на которой рассматривается прохождение через устройство короткого (длительностью t„) и длинного (длительностью t") импульсов. Для раси смотренных случаев временная диаграмма работы устройства не меняется.

Иэ изложенного следует, что, задаваясь только величиной временной адержки элемента 1 зацержки и выбирая трансформатolы длн передачи строго фиксированной длительности импуJIh са, равной зацержке элемента 1 зацержки, можно Обеспечить передачу через устройство импульсов любой длительности, больыей чем задержка элемента 1 задержки. Так, например, становится возможной передача через устройстно факта только перепада сигнаJIa на входе устройства.

Таким образом, существенно расширяются функциональные воэможности устройства. формул а изобретения

1492464

1участок 2 участок

З участок дх

Вь

ЭЛ М ды элем ь эле

Вь

ИбЧ

S-б три

Ятри дь

Фиъ. г

Составитель Л.Багян

Техред А. Кравчук Корректор И.Муска

Редактор С.Пекарь

Заказ 3893/56 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101