Электронный адресный автомат для программного

 

рд э1тио-техниЧЕОММ ущвааатеиаМЫ(О И(:АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

231228

Саюэ Советскил

Социалистическил

Реслублив

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42гп4, 7/10

21d -, 12/03

21с, 62/01

МПК G 06д

Н 02m

G 05д

УДК 681.323:621.311.69-503.55 (088.8) Заявлено 18.1Ч.1967 (№ 1149350/26-24) с присоединением заявки № 1150922/26-24

Приоритет

Опубликовано 15.Х1.1968. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 21.III.1969

Комитет со делам иэобретениЯ и открытиЯ ори Совете Министров

СССР

Лвтор изобретения

С. А. Петросян

Заявитель

ЭЛЕКТРОННЫЙ АДРЕСНЫЙ АВТОМАТ ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

ЭЛ ЕКТРО П ИТА Н ИЯ

Известны электронные адресные автоматы для программного электропитания, содержащие адресные ключи, дешифраторы, генератоо импульсов, регистры, коммутаторные усилители, схемы И и ИЛИ и устройство местного управления.

Предлагаемый автомат отличается тем, что содержит сравнивающее устройство, выход которого подключен ко входу регистра коллекторной группы, а входы — к выходам регистров коллекторной и эмиттерной групп и ко входам дешифраторов коллекторной и эмиттерной групп, выходы которых через коммутаторные усилители подсоединены ко входам схем И адресных ключей и через разделительные диоды — к эмиттерам и коллекторам транзисторов соответствующих адресных ключей. Вторые входы схем И адресных ключей соединены через дешифраторы с выходами регистров номера нагрузки, а третьи входы схем

И подсоединены к выходам распределителя, вход которого соединен с генератором импульсов. Один выход устройства местного управления подключен ко входу первого регистра номера нагрузки, выход переполнения которого соедичен со входом второго регистра номера нагрузки, а выход переполнения второго регистра номера нагрузки подсоединен через схему

ИЛИ и регистр коллекторной группы ко входу регистра эмиттерной группы. Второй выход устройства местного управления подключен к сравнивающему устройству, а третий выход устройства местного управления подсоединен через триггер к управляющим входам дешиф5 раторов номера нагрузки, Такое выполнение устройства позволяет сократить оборудование и улучшить эксплуатационные характеристики устройства.

В основу построения автомата этого класса

10 лежит программное построение (воспроизведение) трехфазных мостовых схем типа схемы

Ларионова с применением электронного адресного ключа и двухпарной (четырехмерной) дешифрации по три ключа, принадлежащие к

15 разным строкам матрицы.

Адресным кл|очом называют электронный ключ с несколькими входными схемами cQBIIBдения с последующей сборкой с усилением и не имеющий фиксированного источника пита20 ния, работающий в двух чередующихся режимах: для тиристоров — в режиме с анодной нагрузкой и в режиме с катодной нагрузкой, для транзисторов — в режиме с коллекторной нагрузкой и в режиме с эмиттерной нагруз25 кой.

К катоду (коллектору) адресного ключа присоединяется набор диодов со стороны своих анодов, а к аноду (эмиттеру) — набор диодов со стороны своих катодов.

30 Число диодов в наборе определяется коли231228

1 — на вход ключа

2 — на вход ключа

3 — на вход ключа

4 — на вход ключа б — на вход ключа б — на вход ключа

У через

У через

У» через

У через

У» через

У через схему И схему И схему И схему И схему И схему И

65 схему И схему И схему И схему И схему И схему И

У через

У» через через

У через

У через

У» через

1 — на

2 — на

8 — на

4 — на

5 — на б — на вход ключа вход ключа вход ключа вход ключа вход ключа вход ключа чеством адресных шин матрицы трехфазного автомата. Часть этих диодов служит для программного электропитания электродов активного элемента адресного ключа, другая часть — для исключения взаимного шунтирования выходных нагрузочных шин автомата.

На фиг. 1 представлена пояснительная схема программного построения трехфазных схем, каждая из которых является эквивалентом трехфазной мостовой схемы Ларионова; на фиг, 2 — схема электронного адресного автомата матрично-мостового типа; на фиг. 3— схема матрицы трехфазного автомата; на фиг. 4 — схема управления и матрица автомата (транзисторный вариант); на фиг. 5 — схема, поясняющая принцип комбинированного построения мостовых схем; на фиг. б — схема соединения нагрузок для комбинированно-мостового автомата; на фиг. 7 — основная схема адресного автомата комбинированно-мостового типа.

Тиристоры называются коммутирующими ключами Кд и К анодной группы или эмиттерной группы для транзисторного варианта, Катодные секции П и 17> с коммутирующими конденсаторами мостовой схемы Ларионова предназначены для осуществления трехфазной коммутации адресных ключей матрицы.

Рассмотрим работу схемы фиг. 1.

Пусть в определенный момент триггеры имеют следующие состояния: триггер Тр,— единичное, триггер Tp — нулевое, триггер

Тр — единичное, триггер Тр4 — единичное.

В таком состоянии аноды адресных ключей

Уя Уя3 будут. подключены к положительному полюсу источника питания через коммутирующий ключ К и соответствующие диоды Д вЂ” ,14, а катоды каждого из адресных ключей

У вЂ” У» через соответствующие диоды и тиристорные ключи катодной секции Ï схемы

Ларионова — к отрицательному полюсу источника литания. (В действительности сказанное будет иметь место при наличии управляющих импульсов на выходных шинах распределителя, а пока что эти импульсы отсутствуют).

Одновременное совпадение управляющих сигналов будет на обоих входах логических схем

И адресных ключей Уqq — У», так как один из входов этих элементов управляется нулевым выходом триггера Тр, а другой — единичным выходом триггера Тр4.

Аналогично, одновременное совпадение управляющих сигналов будет для логических схем И адресных ключей У вЂ” У . При включении тумблера Т генератора импульсов ГИ тактовые импульсы P поступят на входы адресных ключей со следующей последовательностью:

Зо

Одновременно с открыванием адресчых ключей У», У и У» синхронно с каждым от тех же тактов распределителя открываются тиристоры катодной секции 17 схемы Ларионова, и тем самым первичные обмотки Z><> Л» и Л» трехфазного трансформатора оказываются под трехфазным напряжением (вторичные обмотки трансформаторов на чертеже не показаны).

Процесс последовательного переключения первичных обмоток трансформатора происходит под воздействием импульсов распределителя и коммутирующих конденсаторов катодной секции Ï схемы Ларионова.

Построенный трехфазный инвертор (преобразователь) на адресных ключах отличается от трехфазного автономного инвертора внесением в цепь нагрузки дополнительного сопротивления за счет коммутирующих ключей

К,— К секции?4 — П,„, а также за счет последовательных диодов адресных ключей и выключающего тиристорного ключа К,, При .переключении триггеров Трд и Тр> к положительному полюсу источника питания будут подключены аноды адресных ключей

У вЂ” У» через коммутирующий ключ К, а катоды адресных ключей У,— У з будут подключены к отрицательному полюсу источника питания через катодную секцию 17 схемы Ларионова.

Совпадение управляющих сигналов будет для входных логических схем И адресных ключей Уд — У» (аналогично для адресных ключей У,— У, совпадение будет для логических схем И).

Последовательность поступления тактовых импульсов распределителя на входы адресных усилителей следующая:

Мы видим, что произошла перестройка, т. е. роли адресных ключей У вЂ” У» и У21 У23 поменялись местами, и на этот раз под трехфазным напряжением находится трансформатор с первичными обмотками Z21> Z2g и Z2g.

Процесс непрерывного переключения обмоток второго трансформатора к источнику трехфазного напряжения осуществляется непрерывной работой генератора импульсов ГИ с распределителем и катодной секции П, схемы

Ларионова.

Рассмотренная на фиг. 1 схема в своем составе имеет две трехфазные мостовые схемы на адресных ключах, каждая из которых является эквивалентом, модификацией трехфазной мостовой схемы Ларионова, Схема электронного адресного автома га матрично-мосгового типа (см. фиг. 2), основным устройством которого является адресная

231228 матрица, состоит из m-строк и п-столбцов с общим числом N = т п электронных (тиристорных) адресных ключей, при том так, что каждая тройка адресных ключей i-строки путем программной коммутации источника питания и двухпарной (четырехмерной) дешифрации со стороны их входов образует с каждой тройкой адресных ключей всех других

N — и т — 1 строк — трехфазных мостовых схем, 3 каждая из которых является эквивалентом трехфазной мостовой схемы Ларионова.

Для всей адресной матрицы автомата число всех трехфазных мостовых схем определяется выражением и 1 N (N — 1)

P = т (и — 1) — = mn (mn — п) — =

9 9 9

Схема матрицы трехфазного автомата (см. фиг. 3), выполненная на транзисторных адресных ключах, состоит из двух строк и шести столбцов с общим числом

P= т(m — 1) — = 2(2 — 1) — = 8

9 9 эквивалентных трехфазных схем.

Управляющие схемы фиг. 3 не показаны.

Коммутаторами коллекторной группы источника питания являются транзисторные ключи

К вЂ” Azs. Эмиттерная группа коммутаторов в этой схеме представлена ключами К 4 и Az.-.

Первая цифра в обмотках Z соответствующих трехфазных трансформаторов указывает номер трансформатора, вторая — номер обмотки. Любая тройка адресных ключей данной строки образует с каждой тройкой другой строки трехфазную мостовую схему. Например, тройка адресных ключей ӄ— У.„образует трехфазную схему с тройкой адресных ключей У вЂ” b zp с выходным трехфазным трансформатором 51 — M. Та же тройка образует аналогичную схему с тройкой ключей

У 4 — У„с трехфазным трансформатором б1 — бЗ.

Число строк — nz и столбцов — и матрицы электронного адресного автомата определяется необходимым количеством выходных шин, Оборудование для управления матрицей автомата будет наименьшим при ее квадратной геометрии (т = Зп). Управление матрицей автомата (см. фиг. 2) осуществляется двухпарной (четырехмерной) дешифрацией, и .при этом каждый из двух дешифраторов otuZp u

dtuZ имеет двойное назначение.

Каждая выходная шина дешифратора dtuZ с номером i управляет входом i ãî тиристорного ключа коммутатора анодной группы К вЂ”

К и одним из входов логической схемы И всех адресных ключей той же t-строки.

Аналогично, каждая выходная шина дешифратора dtuZp с номером i управляет входными цепями одной катодной секции П, схемы Ларионова (катодная группа коммутатора) и одним из входов логической схемы И всех адресных ключей той же строки.

6

Два других дешифратора дшХ и дшУ являются перпендикулярами соответственно дешифраторов dtuZ u dtuZp. Каждая выходная шина дешифратора дшХ одновременно управляет одним из входов логической схемы Л адресных ключей трех столбцов и совместно с соответствующим выходом дешифратора

dtuZ определяет номер тройки, т. е. трех адресных ключей из той строки матрицы автомата, которая при данном коде адреса выходного трансформатора образует анодную группу в эквивалентной трехфазной схеме.

Аналогично, каждая выходная шина дешифратора дшУ совместно с соответствующим выходом дешифратора dtuZp определяет номер трех адресных ключей из другой строки матрицы, которые при данном коде образуют катодную группу в эквивалентной трехфазной схеме.

Для этой цели каждая выходная шина дешифратора дшУ также одновременно управляет одним их входов логической схемы И адресных ключей трех столбцов матрицы.

Выходные трехфазные трансформаторы (адресные нагрузки) и относящиеся к ним диоды на схеме фиг. 2 не показаны.

Код адреса нагрузочного трансформатора (позиции) принимается в регистры дешифраторов РгХ, РгУ, PeZp, PaZ. Разрядность регистров PeZ u PeZp одна и та же (то же самое для регистров РгХ и РгУ). Число выходных шин для дешифраторов дшХ и дшУ равно п для матрицы с п-столбцов.

Сравнивающее устройство Ср производит формирование алгоритма работы автомата. т. е. обеспечивает выбор адресных ключей, принадлежащих только к разным строкам матрицы автомата.

При работе автомата местное устройство производит сравнение содержимого двух регистров РгХ и PBZp и если поразрядная сумма по mod2 равна нулю, то происходит добавление единицы к младшему разряду младшего регистра.

Это условие записывается в виде: (PeZp) = Х„Х, Х„ (РгХi = Х„Х,, Х„G

0 0 ... 0 где S ä —— S, = Sp — разрядность регистров РгХО и РгХ, как отмечалось, одна и та же.

Выходные шины распределителя (расщепителя фаз) к входам адресных ключей матрицы подведены с учетом обеспечения образования трехфазного напряжения. Местное устройство МУ предназначено для управления работой автомата и состоит из релаксационных ждущих схем, триггера управления Тг и схемы выключения (прерывателя).

Все дешифраторы являются типа «диодная матрица» с выходными усилителями необходимой мощности. Каждый дешифратор такого типа реализует функцию алгебры логики в виде:

f (Xt, Хг ", Х, ) = 2 (2) 231228

Схема фиг. 2 выполнена применительно к последовательному режиму работы регистров со следующей последовательностью;

РгУ- РгХ вЂ” >РгХ,— — >РгХ, т. е. регистры работают в счетном режиме.

В начальный момент центральным устройством, с которым работает автомат, устанавливаются на нуль все регистры и триггер управления. Состояние автомата .принимает вид: (РгУ) =- 00... ООО (РгХ) = 00... 000 (Рг7О) = ОО... 000 (з) (PeZ) = 00...000

Этому состоянию регистров РгХО и РгХ автомата соответствует двусторонняя выборка адресных ключей У» — У,;, так как выполняется условие (1), и поэтому первый такт местного устройства сравнивает содержимое двух регистров и прибавляет к младшему разряду регистра PeZ единицу.

Автомат переходит в состояние (РгУ) = 00... 000 (РгХ) = 00... 000 (PaZp) = 00... 001 (PaZj = 00... 000

Дешифраторы дшХ и диет выбирают адресные ключи У» — У», а дешифраторы дшУ ч дшЛΠ— адресные ключи У,— У., Образованная схема является эквивалентом трехфазной мостовой схемы Ларионова.

Однако эта схема начинает работать только после второго такта местного устройства, который сбрасывает тоиггер управления Тгу в единичное состояние, а последний разрешает работу дешифраторов дшХ и дшУ и-одновременно открывает тиристорный ключ К, Происходит преобразование постоянного напряжения в переменное трехфазное.

Третьим тактом местное устройство перебрасывает триггер управления в нулевое состояние и одновременно открывает тиристорный ключ К„с гасящим сопротивлением Rp.

С открыванием ключа К,, закрывается ключ

К,, под действием коммутирующего коденсатора С„, и обесточивается матрица автомата.

Четвертым тактом добавляется единица к содержимому регистра РгУ, и этим завершается работа местного устройства. Состояние регистров автомата принимает вид;

РгУ) = 00... 001 (РгХ) = 00... 000

РгХО) = 00... 001

fPaZj = 00... 000

Этому состоянию автомата соответствует трехфазная мостовая схема на адресных ключах У» — У» — анодная группа и на адресных ключах У 4 — У 6 — катодная группа (на фиг. 2 последние ключи не обозначены).

Аналогичным образом будет выполняться эта и все последующие команды до заполнения регистра (счетчика) РгУ с последующей передачей импульса переноса на первый разряд р еги стр а РгХ.

Отметим, что при выполнении команды с номером — построенная трехфазная схема

3 будет на адресных ключах У» — У» — анод5 ная группа и на ключах Уь — a — У вЂ” катодная группа.

К приходу импульса команды с номером — +1 состояние регистров автомата будет

10 иметь вид: (РгУ) = 00... 000 (РгХ) = 00... 001 (РгХО) = 00... 001 (6) (PeZ) = 00...000, 15 П и команда с номером + 1 выбирает трех3 фазную схему на адресных ключах У44 — У б— анодная группа (на фиг. 2 эти ключи не показаны) и У 4 — У 4 — катодная группа.

20 Процесс выбора трехфазных мостовых схем и выполнение команд будет продолжаться до заполнения регистра (счетчика) с последующей передачей импульса переноса на младший разряд регистра Рг2о.

25 Л"

K этому времени оудет выполнено—

9 команд, и состояние регистров автомата будет иметь вид: (РгУ) = 00... 000

30 (РгХ) = 00... 000 (PeZe) = 00... 010 (РгЛ) = 00... 000 д2

При выполнении команды с номером — + 1

35 будет образована трехфазная мостовая схема на адресных ключах У» — ӄ— анодная группа, и на ключах ӄ— Уз; — катодная группа (последние ключи на фиг. 2 не показаны), т. е. на этот раз последовательно будут выбра40 ны трехфазные мостовые схемы, построенные на адресных ключах У» — У,„первой строки— анодная группа и на адресных ключах Уз,—

Узп третьей строки — катодная группа (на фиг. 2 последние ключи не показаны).

45 Матрицу, построенну ю на адресных ключах двух разных строк адресной матрицы автомата, называют элементарной. Все другие строки матрицы автомата обесточены.

После заполнения регистра (счетчика) РгХ

50 и передачи импульса переноса на младший разряд регистра (счетчика) РгХ элементарная матрица трехфазных мостовых схем будет образована на адресных ключах первой и четвертой строк адресной матрицы.

55 Процесс последовательного образования элементарных матриц относительно адресных ключей У» — У „первой строки завершится заполнением регистра (счетчика) PeZp.

К этому времени будет выполнено (т — 1) у 2 — команд, и состояние регистров автомата к

П приходу импульса (и — 1) — + 1 команды

65 будет иметь вид:

231228

5

20 (РгУ) = 00... 000 (РгХ) = 00... 000 (Ргг,) = 00...000 (8) (PzZ) = 00...000, и поэтому дешифраторы дшХ и дшХ выбирают адресные ключи У вЂ” У» — анодная группа, а дешифраторы дшУ и дшХΠ— адресные ключи ӄ— У,, — катодная группа мостовой схемы Ларионова.

Таким образом роли адресных ключей У вЂ”

У,, и _#_p,— У,,;, по сравнению с состоянием (4) автомата поменялись местами, т. е. произошло

«реверсирование» и в дальнейшем аналогичным обпазом будет образована m — 1 элементарных матриц относительно адресных ключей второй строки адресной матрицы.

Однако при выполнении команды с номе)22 п2 и). п2 ром (гп — 1)- — + — + 1 = +1 состояние

9 9 9 регистров автомата уже будет иметь вид: (РгУ) = 00... ООО (РгХ) =00.. 000

PeZp) = 00... 001 (9) (PeZ) = 00...001, что приводит к выполнению условия (1), и поэтому местное устройство (МУ) своим первым тактом добавляет единицу к содержимому регистра PeZp и исключает одновременность двусторонней выборки адресных ключей второй строки матрицы автомата, т. е, делается искусственный переход.

С заполнением регистра РгХ, и передачей импульса переноса на младший разряд реги«тра РгХ завершается последовательность вып полнения еще (m — 1) команд.

После повторного заполнения регистра PeZp и передачи импульса переноса на первый разряд регистра РгХ состояние регистров автомата будет иметь вид: (РгУI = 00 ... 000

РгХ) = 00...000

Рг70) = 00... 000 (I0)

PeZ) = 00... 010, и дешифраторы дшХ и дшХ выбирают адресные ключи У« — У;, — анодная группа и ключи У„,— ӄ— катодная группа и т. д.

При выполнении команды с номером

2(т — 1) — + +1=2 +1

9 9 9 состояние регистров будет иметь вид: (Р У) = 00... 000 (Ргх) = 00... 000 (РгХо) = 00... 010 (PeZ) = 00... 010, и снова будет сделан искусственный переход.

Во всех случаях при выполнении команд, номера которых описываются формулой ип я = — + 1, где z = 1, 2, 3. m, происходит прибавление единицы к содержимому регистра РгХ, и выполнение искусственного перехода.

Это обстоятельство приводит к тому, что описанный автомат отрабатывает функцию вида: ф = (fz(X„A,,..., Xs,) fz,(Õ,, Х,,..., Х8,)Ц х(Х,,Х,, ...,Х,) fy(X»Х,,...,Х Л—

fz, (1 ) X ) ° ° ° ) Xs) ) (fx (X> ) A> ) ° ° °, Xs) ) 1у (X,,X„..., Х,,)), где 1 — код адреса элементарной матрицы, II — код адреса трехфазной мостовой схемы, принадлежащей к данной элементарной матрице, III — код адреса несуществующих трехфазных мостовых схем адресной матрицы автомата.

Запись в виде II не верна и требует формального преобразования. Учитывая условие (2), имеем q =2з- . 2 . 2з (2s — 1), и так как 1 2 Sp а з = 54 = S, ãî ф=2 2 (2з — 1).

С другой стороны, fx (X, Х, As, ) и

Ь (Х Х,Xs,) обеспечивает — выхода и 2 совместно образуют — выходных трехфазных

9 мостовых шин,учитывая также, f TOfz(X Хз,) и fz, (Х,,..., Xs,) обеспечивают по m ппг выходных шин, окончательно имеем ф =

9 (т — 1) = =Рдля случая т =За

N (N — и)

N (N — Зп) ф—

Схема (см. фиг. 4) управления и матрица автомата (транзисторный вариант) состоит из тех же основных устройств с той лишь разницей, что в этой схеме нет схем искусственной коммутации с конденсаторами.

Приборы являются управляемыми, и поэтому отпадает необходимость в таких схемах.

Коммутаторами источника питания коллекторной группы являются транзисторные усилители (ключи) К,— К, управляемые дешифратором дш7, Аналогично, коммутаторами источника питания эмиттерной группы являются транзисторные ключи К вЂ” К„,, управляемые дешифратором дшЛ.

Процесс последовательного выполнения команд и переходов при выполнении условия (1) выполняется так же, как это делалось для тиристорного варианта.

Пусть состояния регистров следующие: (РгУ) = 00... 001 (РгХ) = 00...000 (PaZp) = 00... 001 (PeZ) = 00...000, дешифратор дшЛ открывает транзисторный ключ и подключает к положительному полюсу источника питания эмиттеры адресных ключей

ӄ— У „и совместно с дешифратором дшХ выбирает тройку адресных ключей ӄ— У,, т. е. совпадение управляющих сигналов будет иметь место для логических схем И ключей

У ) — У ; матрицы.

Аналогично, дешифратор дшУ, открывает транзисторный ключ К, и к отрицательному

231228

12 полюсу источника питания будут подключены коллекторы адресных ключей У. — У» второй строки матрицы, и также совместно с дешифратором дшУ выбирает адресные ключи У»,—

У2, (не показаны).

В данном случае совпадение будет иметь место для логических схем H элементов.

Под трехфазным напряжением будет трансформатор с первичными обмотками б1 — б8 на фиг. 3.

При изменении адреса нагрузки, например, для состояния автомата: (РгУ 1 = 00... 000 (РгХ) = 00... 000 1РгХД = 00... 000 (13) (РгЦ = 00... 001 под трехфазным напряжением окажется трансформатор с первичными обмотками 11 — 18 и т.д.

Изменение входно о сопротивления адресных ключей при переходе с одного режима на другой компенсируется варьированием параметров управляющих сигналов для одной из логических входных схем H.

Удельный расход диодов для автомата с трехфазным выходом равен шести без учета оборудования для управления. Выбор типа усилителей для цепей управления, длительность паузы между тактами местного устройства, организации последовательности или параллельности работы регистров и все другие конкретные вопросы разрешаются разработчиком в соответствии со своим собственным требованием, и при этом во всех случаях необходимо организовать местное устройство так, чтобы первым тактом формировалась алгоритма работы по формуле (11).

Частным вариантом рассмотренного автомата является комбинированно-мостовой матричный автомат. который в некоторых случаях окажется более экономичным по сравнению с матрично-мостовым автоматом.

Схема (см. фиг. 5) поясняет принцип комбинированного построения мостовых схем.

Пусть в рассматриваемый момент открыты коммутирующие ключи К 4 и К,з, и следовательно, к отрицательному полюсу источника подключены коллекторы адресных ключей

У 4 — У, а к положительному полюсу — эмиттеры адресных ключей У,— У» В результате открывания адресных ключей У2 и У,» под током будет нагрузка Zq, направление тока слева направо. Вторым полупериодом открываются адресные ключи У, и У, и ток нагрузки Zq изменяет свое направление, т. е. создается мостовая схема с однофазным выходом. Для образования второй мостовой схемы открываем адресные ключи У» и У„, пропуская ток через нагрузку Z4, вторым полупериодом — ключи У» и У,2, и ток изменяет свое направление. Адресные ключи У<> и У. являются общими для двухмостовых схем, т. е. комбинированными. В схеме (см. фиг. 6) удельный расход диодов,,примерно, равен двум, что достигается неполным использова5 ю

15 го гз

65. нием логической возможности электронных адресных ключей.

Адресная матрица автомата с т-строк и и+ 1 столбцов с общим N = т(п+ 1) числом электронных адресных ключей обеспечивает P = т(т — 1) и= mN2 выходных шин.

Для схемы на фиг. 6 P = т(т — 1) n = 6 4=

= 24 и количество диодов определяется выражением Д = 2Р + 2т(т — 1) = т(т — 1) и +

+ 2т(т — 1) = т(т — 1) (т — 2) без учета оборудования управления, которое для этого варианта автомата значительно больше по сравнению с автоматом матрично-мостового типа, однако прикидочный анализ показывает, что этот вариант автомата во многих случаях экономичнее матрично-мостового варианта.

Основная схема адресного автомата комбинированно-мостового типа (см. фиг. 7) состоит из адресной матрицы и схемы трехмерного управления с повторением. Адресная матрица состоит из m-строк и и+1 столбцов с общим числом N = m(n+ 1) электронных адресных ключей, при том так, что каждый адресный ключ Уц с адресным ключом У <;+ц последующего номера той же строки составляет пару адресных ключей, каждая из которых образует однофазную мостовую схему со всеми парами адресных ключей тех же номеров всех других т — 1-строк адресной матрицы автомата.

Управление матрицей автомата осуществляется трехмерным способом с повторным образованием комбинационной части матрицы.

Основная часть адресной матрицы состоит из столбцов с первого до предпоследнего номера, а комбинационная часть — со второго до последнего, т, е. здесь рассматривается как две матрицы с одинаковым числом и-столбцов и т,-строк, вставленных друг в друга. В состав схемы управления входят регистры кода адреса элементарных матриц с дешифратором, коммутирующие ключи источника питания, сравнивающее устройство, местное устройство с триггером управления — все эти устройства являются постоянными для адресных матриц.

Для определения номера нагрузки и ее подключения к источнику питания служит один регистр РгУ с двумя выходными дешифраторами дшУ и дшК. Один из дешифраторов дшУ4 служит для определения номера нагрузки основной части матрицы, а другой дешифратор дшУ вЂ” для определения номера нагрузки комбинационной части матрицы.

Очередность работы дешифраторов диУ, и диУ определяется триггером Та, комбинации, так что, если работает дешифратор диУ„ то на выходных шинах дешифратора диУ2 отсутствуют управляющие напряжений. Адресные ключи в схеме матрицы имеют по четыре входных логических схем и с последующей сборкой с усилением Сбу. Каждая выходная шина дешифратора дшУ управляет одновременно по одним входам схем совпадения H двух столбцов основной части матрицы. Ана,погично каждая выходная шина дешифратора

231228

13 дшУ2 управляет одновременно по одним входам схем И комбинационной части матрицы.

Адресные ключи первого и последнего столбцов имеют по два входных логических элемента.

Работа автомата организована в последовательном режиме со следующей последовательностью РгУ вЂ” РгХ» — РгХ. В качестве генератора управляющих импульсов используется третий и четвертый такты местного устройства.

Рассмотрим работу комбинированно-мостового автомата.

Как и во всех других случаях, первоначально устанавливаются на нуль все регистры и триггер управления, одновременно на нуль устанавливается триггер комбинации, подготавливая работу центральной системы с основной частью матрицы.

Для матрицы автомата не имеется элементарной матрицы с первым (нулевым) номером, и поэтому первый такт местного устройства добавляет единицу к содержимому регистра РгУ» и состояние автомата принимает вид: (РгУ) = 00... 000 (РгХ») = 00... 001 (14) (PaZ) =- 00... 000

В соответствии с этим дешифратор дшХ подключает к положительному полюсу источника эмиттеры ключей первой строки, а дешифратор дшЛ» — к отрицательному полюсу источника питачия коллекторы ключей второй строки матрицы. Дешифратор дшУ1 управляет одновременно входами логических схем И и поэтому с дешифратором дшЯ выбирают ключи У11 и У1. по входу схем И, а с дешифратором дш7, — ключи У21 и У2 по входу схем И.

Второй такт местного устройства устанавливает в единичное состояние триггеры управления и разрешает работу дешифратора дшУ1, который нулевой код регистра РгУ преобразует в управляющее напряжение на своем первом (нулевом) выходе для окончательного выбора указанных четырех ключей.

Третий такт местного устройства открывает адресные ключи У,1 и У22, и ток потечет через нагрузку Z1 (см. фиг. 5 или фиг. 6). Четвертый такт местного устройства открывает адресные ключи У12 и У21, и в результате направление тока через нагрузку Z1 изменяется на противоположное. Пятый такт перебрасывает триггер управления в нулевое состояние и добавляет единицу к содержимому регистра РгУ.

Наличие триггера управления во всех вариантах адресных автоматов продиктовано обеспечением безаварийного режима работы, который может иметь место при выполнении условий (1), хотя для многих практических задач,,как, например ферритовые запоминающие устройства, аварийного режима не будет происходить, так как для этих устройств в цепь источника тока вводится токостабилизи5

15 г0

65 рующее сопротивление с достаточной величиной.

Роль триггера управления — задержать преобразование кода в правляющее напряжение дешифраторами дшУ1 .и дшУ до тех пор, пока местным устройством не будет проверена выполнимость условия (1) .

Процесс последовательного выбора адресных нагрузок для этого варианта автомата происходит аналогичным образом.

Пусть имеем следующее состояние автомата: (РгУ) = 111...111 (РгХ.) = 011... 111 (15) (PeZ) = 111...111

Дешифратор дш7 выбирает коммутирующий ключ Кл, через который к положительному полюсу источника питания подключает эмитте))ы ад))есных ключей У1 — У <лл.1) .

Дешифратор д1иУ. выбирает коммутирующий ключ с номером Кm и подключает к отрица2 тельному полюсу источника питания коллект торы адресных ключей — — строки У г — -1

2 — У вЂ” (л+1)

Дешифратор дшУ,с дешифратором дшХ выбирает ключи 7m« 1) и У,л, а с дешифратором дшУ» — ключи У,. и У вЂ” (л — 1) — п

2 2

Пе))вый полупериод тока нагрузки создается через соответствующую нагрузку OTKpb)ВВНИЕМ КЛЮЧЕЙ У„ л 1) И У,„, а ВтОрОй ПО- — л

2 лупериод через ту же нагрузку — открыванием ключей У,„,, и У,„и т. д. — и — 1

После заполнения регистров (счетчиков), T. е. когда состояние автомата примет вид: (РгУ) = 111... 111 (PeZ.) = 111... 111 (16) (PeZ) = 111...111, очередная команда своим первым тактом устанавливает на нуль регистры PeZ» и РгХ, а импульс переноса перебрасывает триггер Тгк в единичное состояние.

Для тиристорного варианта автомата при изменении кода адреса выходной шины возникает необходимость полного обесточивания адресной матрицы автомата и для этого служит тиристорный ключ К... который образует с тиристорным ключем К,, инверторную (п))ерывательную) схему.

Последовательное с ключом Кл. — сопротивление R является гасящим. Управление базовыми электродами тиристорных прерыва. тельных схем осуществляется дешифратором дш7» и соответствующим выходом генератора импульсов ГИ через логические K

Во всех случаях необходимо иметь в виду, что для адресных автоматов с четырех- и трехмерным управлением не существуют эле.

231228

16 ментарные матрицы, код адреса которых удовпетворяет условию (1).

Напомним, что элементарной матрицей мы

«азываем матрицу, образованную адресными (лючами двух строк. Число несуществующих элементарных матриц в адресной матрице натрично-мостового автомата, как уже отмечалось, равно m = 4„(Х1,Х,...,Xs ) = 2 .

Предмет изобретения

Электронный адресный автомат для программного электропитания, содержаший адресные ключи, дешифраторы, генератор импульсов, регистры, коммутаторные усилители, схемы И и ИЛИ и устройство местного управления, отлачаюцийся тем, что, с целью сокращения оборудования и улучшения эксплуатационных характеристик устройства, он содержит сравнивающее устройство, выход которого подключен ко входу регистра коллекторной группы, а входы — к выходам регистров коллекторной и эмиттерной групп и ко входам дешифраторов коллекторной и эмиттерной

15 го групп, выходы которых через коммутаторные усилители подсоединены ко .входам схем И адресных ключей и через разделительные диодь1 — к эмиттерам и коллекторам транзисторов соответствующих адресных ключей, вторые входы схем H адресных ключей соединены через дешифраторы с выходами регистров номера нагрузки, а третьи входы схем И подсоединены к выходам распределителя, вход которого соединен с генератором импульсов, один выход устройства местного управления подключен ко входу первого регистра номера нагрузки, выход переполнения которого соединен со входом .второго регистра номера нагрузки. а выход переполнения второго регистра номера нагрузки подсоединен через схему

ИЛИ и регистр коллекторной группы ко входу регистра эмиттерной группы, второй выход устройства местного управления подключен к сравнивающему устройству, а третий выход устройства местного управления подсоединен через триггер к управляющим входам дешифраторов номера нагрузки.

231228 фиг. 7

Составитель А. А. Плащин

Редактор Е. В. Семанова Техред Л. К. Малова Корректор А. П. Татаринцева

Заказ 298/21 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, 2

Типография, пр. Сапунова, 2