Реверсивный распределитель уровней

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ »663109

Союз Советских

Социалист имеских

Республик г г (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) 3asa t.so 30.03.76 (21) 2344054/18 — 21

? (51} М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

Н 03 К 17/62

Гасударственный юатат

СССР

Ilo делам изабратеннй. н аткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18 (53} УДК 681.3. .055 (088.8) Дата опубликования описания 19,05.79

В. Ш. Арутюнян, Г. В. Келементян, В. А. Туманян и М, М. Манукян (72} Авторы изобретения.{71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ УРОВНЕЙ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Распределитель может быть использован, например, для управления че-, тырехфазным реверсивным шаговым двигателем.

Известен распределитель импульсов для четырехфазного реверсивного шагового двигателя, выполненный на четырех триггерах с д;вумя системами перекрестных связей на логических элементах (1}. Однако известное устройство отличается сложностью и неудобством в эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому является реверсивнын распределитель уровней, содержащий кольцевой реверсивный счетчик параллельного действия, выполненный на логических элементах и О-триггерах, каждый из которых содержит тактовый, информационный и два установочных входа, и шины тактирующих и управляющих импульсов (2}. Однако этот распределитель отличается сложностью и невысокой надежностью.

Целью изобретения является упрощение распределителя и повышение его надежности.

Для этого в реверсивный распределитель уровней, содержащий кольцевой реверсивный счетчик

"1параллельного действия, выполненный на логичес <их элементах и О-триггерах, каждый иэ которых ждержит тактовый, информационный и два установочных входа, и шины тактирующих и управляющих импульсов, введен блок автоматической установки триггеров в определенное состояние.

Причем логические элементы выполнены в виде трехступенчатых логических элементов 2-2-2-2И-4ИЛИ-НЕ, каждый из которых выходом подключен к информационному входу D-триггера данного разряда, одними входами — к шинам управляющих импульсов, другими — к единичным выходам О-триггеров, при этом тактовые входы последних соединены с шиной тактирующих импульсов, а установочные входы"подключены к выходным шинам блока автоматической установки триггеров в определенное состояние.

Кроме того, кольцевой реверсивный счетчик параллельного действия выполнен четырехразрядным, а блок автоматической установки триггеров в определенное состояние выполнен на двух RCцепях и двух оптрднных переключателях с инверторами. При этом один вход первого оптронного переключателя подключен k минусовой шине источника питания, другой вход через первую RC663109

16

2n"

$$

3 цепь — к управляющей шипе числа смежных раз рядов, а выход соединен с первой и через разде-: лительнь»й вход с второй выходными шинами блока автоматической установки триггеров в определенное состояние, один вход второго оптро»шого переключателя подключен к управляющей шине числа смежных разрядов, другой вход ч рез вторую RC-цепь — к плюсовой шине источника питания, а выход — к третьей и через второй разделительный диод к четвертой выходным шинам блока автоматической установки триггеров в определенное состояние.

На чертеже представлена принцигиальная электрическая схема предложенного распределителя уровней.

Распределитель содержит четыре 0-триггера 14, четыре логических элемента 2-2-2-2И-4ИЛИ-НЕ

5-8, в состав которых входят по четыре двухвходовых логических элемента И 9-12, и блок автомат*ческой установки триггеров в определенное состояние, выполненный на двух оптронных переключателях 13, 14 с инверторами, разделительных диодах 15, 16 и двух дифференцирующих

RC-цепях 17, 18.

Выход каждого элемента 2-2-2-2И-4ИЛИ-НЕ подключен к информационному входу соответствующего триггера. Тактирующие си»т»аль» подаются к тактирующим входам всех четырех триттеров.

Одноименные элементы И 9-12 всех разрядов по одному входу соединены соответственно между собой, образуя четыре управляющие шины 19-22.

Единичный выход три» гера каждого разряда под-! ключен к вторым входам элемента И 12 данного разряда, элемента И 11 следующего разряда, элемента И 10 предь»дущего разряда и элемента И 9 следующего за ним разряда., Между управляющей шиной 22 и минусовой шиной источника питания через ЯС-цепь 17 в прямом направлении включена первичная цепь оптронного переключатЕля 13, выход инвертора которо- 4о го непосредственно подключен к единичному установочному входу первого триггера и к нулевым установочным входам третьего и четвертого триггеров, а через разделительный диод 15 — к нуле- вому установочному входу второго триггера.. Между управляющей шиной 22 и плюсовой шиной источника питания распределителя через дифференцирующую RC-цепь 18 в прямом направлении включена первичная цепь оптронного переключателя 14. Выход его инвертора непосредственно подключен к нулевому установочному входу пер»»oro триггера и к единичным установочным входам третьего и четвертого триггерюв,. а через раз1 делительный диод 16 — к нулевому установочному входу второго триггера.

Задание режимов коммутации фаз осуществляется с помощью подачи определенных двоичных кодов уровней напряжения на управляющие шины 19-22.

Уровень потенциала на управляющей шине 22 однозначно отображает число одновременно возбуждаемых фаз при данном режиме коммутации.

Так "1"-му уровню, приложенному к шине 22, соответствуют симметричные режимы прямого и обратного порядков переключе.»ия фаз с п-1, а "0". му уровню — симметричные режимы с и-2. При несимметричных режимах через такт меняются зна- чения п с одного на два и наоборот. В связи с этим можно допустить, что в какой-то такт управnews двум однозаходным несимметричным ðeж»»мам соответствует число одновременно воз.буждаемых фаз п-2, а двум трехзаходным несимметричным режимам — п-1, Непосредственное соответствие числа одновременно возбуждаемых смежных фаз и управляющему потенциалу на шине 22 можно использовать для автоматического установления триггеров в: требуемые исходные состояния в каждом из всех возможных режимов коммутации фаз, Выполнеwe этой задачи осуществляется с помощью оптронных переключателей с инверторами и ЯСцепей, Перед началом создания каждого из возможных режимов коммутации фаз на управляющих шинах 19-22 устанавливаются необходимые положения управляющих органов (например, переключателей) и тем самым прикладываются требуемые уровни управляюп»их потенциалов. При этом, если задается один из симметричных или трехзаходных несимметричных режимов коммутации фаз с прямым или обрап»ым порядком переключения и в соответствии с этим орган управления шиной

22 устанавливается на "1".-е состояние, то при включении источника питания распределителя под напряжением оказываются RC-цепь 17 и входная цепь оптронного переключателя 13. Через конденсатор и входную цепь оптрона в течение короткого промежутка времени, определяемого постоянной времени дифференцирующей цепочки, протекает ток заряда конденсатора и вторичная цепь оптрона оказывается открытой. Этот импульсный сигнал оптрона формируется в инверторе и приобретает стандартный прямоугольный вид. Если до поступления сигнала на вход инвертора на его выходе имеется "1"-й потенциал, то на время действия сигнала возникает "0"-й потенциал, что устанавливает в "1"-е исходное состояние первый триггер и в "0"-е исходные состояния второй, третий и четвертый триггеры. По окончании полного заряда конденсатора импульс прекращается и на выходе инвертора оптронного переключателя 13 восстанавливается "Г -й уровень, который не препятствует дальнейшим потактным переключениям триггеров. Разряд конденсатора через резистор происходит в случае перехода на другой режим, при котором к шине 22 прикладывается "0"-й потенциал.

663 109

Формула изобретения

Таким образом, оптронный переключатель 13 с инвертором срабатывает каждый раз при появлении на шине 22 "Г -ro потенциала и устанавливает один из триггеров в единичное исходное состояние, а три остальных триттера в нулевое состояние-.

Вторая цепочка установки в исходные состояния триггеров —.RC-цепь 18 и оптронный переключатель 14 с инвертором — функционирует аналогично первой цепочке, но в отличие от нее срабать:вает только в моменты появления на шине .

22 "0"-ro уровня управляющего потенциала, т.е. только при симметричных режимах с и-2 и однозаходных несимметричных режимах, когда два из триггеров требуется установить в "1"-е исходные состояния, а два — в "0"-е состояния.

Таким образом обеспечивается автоматическая установка триггеров в требуемые исходные состояния в каждом иэ всех возможных режимов коммутации фаз шагового двигателя.

После установления соответствующих исходных состояний триггеров при каждом режиме комму.тации фаз в процессах потактных переключений триггеров в каждом разряде участвуют те из элементов И 9-12, на входы которых по шинам 1922 приложены "Г -е уровни потенциалов. В зависимости от состояний триггеров в каждом такте на выходах логических элементов И-ИЛИ-НЕ до . прихода очередного тактирующего сигнала устанавливаются соответствующие "0" или "1"-е потенциалы. В соответствии с этими потенциалами по приходе каждого тактирующего сигнала триггеры устанавливаются в определенные "0" и "1"-е состояния и тем самым создают синхронные переключения, требуемые для обеспечения заданных режимов коммутаций фаз.

Таким образом, предложенное устройство при относительной простоте конструкции обладает широкими функциональными возможностями.

1. Реверсивный распределитель уровней, содержащий кольцевой реверсивный счетчик параллельного действия, выполненный на логических элементах и О-триггерах, каждый из которых содержит тактовый, информационный и два установочных входа, и шины тактирующих и управляющих

5 импульсов, отличающийся тем, что, с ",елью упрощения распределителя и повышения его надежности; в него введен блок автоматической установки триггеров в определенное состояние, причем логические элементы выполнены в виде трех10 ступенчатых логических элементов 2-2-2-2И-4ИЛИ-НЕ, каждый из которых выходом подключен к информационному входу Р-триггера данного разряда, одними входами — к шинам управляющих импульсов, другими — к единичным выходам ОИ триггеров, тактовые входы которых соединены с шиной тактирующих импульсов, а установочные входы подключены к выходным шинам блока автоматической установки тригтеров в определенное состояние.

20 2. Распределитель по п. I, отличающийся тем, что кольцевой реверсивный счетчик параллельного действия выполнен четырехразрядным, а блок автоматической установки триггеров в определенное состояние выполнен на двух RC-цепях

25 и двух оптронных переключателях с инверторами, при этом один вход первого оптронного переклю чателя подкЛючен к минусовой шине источника питания, другой вход через первую RC-цепь — к

:управляющей шине числа смежных разрядов, а

30 выход соединен с первой и через разделительный

-диод с второй выходными шинами блока автоматической установки триггеров в определенное состояние, один вход второго оптронного переключателя подключен к управляющей шине числа

3$ смежных разрядов, другой вход через вторую ЯС-цепь — к плюсовой шине источника питания, а выход — к третьей и через второй разделительный диод к четвертой выходным шинам блока автоматической установки триггеров в определен4п ное состояние.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 286020, кл. Н 03 К 17/16, 1969, 2. Авторское свидетельство СССР Х 377950, кл. Н 03 К 17/16, 1970.

663 109

Составитель Л. Багян

Редактор Т. 1ор ннсова Техред М.Петко Корректор А. Власенко с, Заказ 2727/60 Тираж 1059 Подписное

ЯНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

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