Устройство выбора непрерывного сигналапо принципу "большинства

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ

< ц801251 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 23 03 ° 79 (21) 2740332/18-21 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет—

Опубликовано 300181. Бюллетень Н9 4

Дата опубликования описания 300181 (51)М. Кл.

Н 03 К 19/42

Государственный комнтет

СССР ио делам изобретений н открытнй (S3) УДК681.142. .. 0 7 (О 88 . 8) (72) Авторы изобретения

В. И. Анисимов и A. A. Калик (73 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО BHBOPA НЕПРЕРЫВНОГО СИГНАЛА

ПО ПРИНЦИПУ "BOJIbPJH HCTBA""

Изобретение относится к приборостроению н может быть использовано для построения резервированных сис. тем.

Известно устройство, содержащее сумматоры, диодные мосты, компараторы и балансные резисторы (13

Недостатком этого устройства является сложность и невысокая надежность

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее подсоединенные к об.s щему нагрузочному элементу усилители, охваченные отрицательной обратной связью, с выходными каскадами, включенными по схеме с общим эмиттером, причем в эмиттерную цепь выходного каскада каждого усилителя включен транзистор, управляющий электрод которого через резистор подсоединен к источнику питания f23

Недостатком этого устройства яв ляется невысокая надежность.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем и каналов резервирования, каждый из кото- З0 рых содержит п-р-и и р-и-р транзисторы, балансные резисторы. каждый канал резервирования содержит два ограничителя тока, причем первый и вто- рой балансные резисторы последовательно соединены между выходом резервируемого канала и общей выходной точкой, которая через нагрузочный резистор соединена с нулевой клезеюй блока питания, параллельно второму резистору подключены два ограничителя тока, содержащих по два транзистора различной проводимости, соединенных по схеме общая база-общий эмиттер, клеммы питания первого и второго ограничителей тока каждого канала резервирования соединены соответственно с отрицательной и положительной клеммами блока питания, кроме того, в первом и втором ограничителях тока базы соответственно .первых p-n --p и .n-p-u транзисторов соединены с первым выводом второго балансного резистора, эмиттеры — с его вторым выводом, а коллекторы — с базами вторых соответственно и-р-и и р-n-p транзисторов, коллекторы которых соединены с эмиттерами первых транзисторов, а эмиттеры с соответствующими клеммами питания.

801251

На чертеже представлена электрическая схема устройства, Устройство содержит в каждом резервируемом канале два ограничителя

1 и 2 тока. В состав ограничителя 1 тока входят транзистор 3 р-и --р типа и транзистор 4 и-p-n типа. В состав ограничителя 2 тока входят транзистор 5 и-р-п типа и транзистор б р-и-р типа. Эмиттер транзистора 3 соединяется с эмиттером транзистора 5 коллекторами транзисторов 4 и б и общей точкой соединения выводов двух, последовательно включенных, балансных резисторов 7 и 8 (т.A). Другой вывод резистора 7 соединяется с выходом

i-го резервируемого канала, а другой 35 вывод резистора 8 — с общей выходной точкой устройства (т.В), одним из выводов нагрузочного резистора йя и базами транзисторов 3 и 5. Коллектор транзистора 3 соединяется с ба- 20 зой транзистора 4, эмиттер которого подключается к клемме отрицательной полярности источника 9 напряжения постоянного тока, а коллектор транзистора 5 - с базой транзистора б, 25 эмиттер которого подключается к клемме положительной полярности источника 9 напряжения постоянного тока.

Нулевые шины питания п резервируемых каналов объединяются между собой и соединяются с другим выводоМ нагрузочного резистора ВН и общей средней точкой источника 9 напряжения постоянного тока.

Устройство работает следующим

35 образом.

Устройство осуществляет выбор непрерывного аналогового сигнала, рав ного среднему арифметическому из и входных сигналов резервируемых ка налов информации, отличающихся от 40 осредненного выходного напряжения на величину, не превышающую заданный порог отсечки Ео

Передаточная функция устройства имеет вид, определяемый выражением 45 х(му) = Yq при -Eo«nYi < E o

V1 IIpH (1) где Г(ау) — сигнал на выходе устройства ,у. — мгновенное значение напря-! жения входного сигнала ре- 5О зервируемого i ãî канала, у — среднее арифметическое иэ n входных сигналов знаке- .ние выходного напряжения .устройства, 55 ьу— — абсолютная разность напряжений между мгновенными значениями входного сигнала резервируемого l-го канала и выходного (f /- заданный порог. отсечки, Щ значение которого определя ется среднеквадратической погрешностью i-ro канала.

Сигнал у» резервируемого канала через последовательно включенные ба Я лансные резисторы 7 и 8 сравнивается в т.В с выходным сигналом устройства у. Если абсолютная разность между мгновенным значением входного сигнала у; и выходного сигнала у не превышает заданный порог отсечки /Eo/, то сигналы резервируемых каналов осредняются в т.В. При этом через резисторы 7 и 8 на выход устройства протекает ток 3», абсолютное значение. которого определяется выражением

1 (2)

< / о» RH+ R + R8 при условии у — у —.....-у, где ji — мгновенное значение тока в рабочей цепи i-го канала и, К вЂ” балансные резисторы, 3> предельное, заданное значение тока в рабочей цепи i-го канала, R — сопротивление нагрузки.

При исправной работе резервируемых каналов, падение напряжения на резисторе 8 от тока 3» всегда меньше напряжения отпирания переходов базаэмиттер транзисторов 3 или 5 во всем диапазоне изменений входных сигналов и они представляют собой сопротивление, во много раз превышающее значение сопротивления резистора 8.

Если абсолютная разность между мгновенным значением входного сигнала у» и выходным сигналом у превышает заданный порог(/ьу;/>/Я /), то в рабочей цепи i-го канала начинает протекать ток 30,, который создает на резисторе 8 йадение напряжения, равное напряжению отпирания перехода база-эмиттер транзистора 3 или 5 (в зависимости от направления тока

3О» ). При этом в эмиттерной цепи транзистора 3 или 5 начинает протекать ток эмиттера (3 » ), который через коэффициент передачи по току(о 1) передается в цепь коллектора транзистоРа (3к1Mj 3э ) и усиливается коллекторной цепью транзистора 4 или б до значения 3,(= о(Р> Э3

С этого момента дальнейшее увеличение абсолютного значения напряжения

/ау»/> /Ep/ и связанное с этим стремпение тока в рабочей цепи к увеличению компенсируется в т.А практически полностью коллекторным током транзистора 4 или б и напряжение в т. А ссттааббииллии зз ииррууееттссяя, т . е . происходит

"отсечка" по току отказавшего i-ro канала.

Значение заданного порога отсечки определяется выражением

/ Ж+ R8) О,ь(и R +яч)-На(у4-оД(3)

Rg (R 3». R8+ RH (И -1) ), при условии выбора значения резисто-. ра R(t в соответствии с выражением

О,З(ям+ Вг) (4 )

RS т

/>» vnox /-0,3

801251

IS где у; — текущее значение напряжения исправного канала в момент отказа i-го канала; у; „ — максимально возможное изменение напряжения на выходе i-ro канала.

В связи с тем, что в цепи прохождения рабочего сигнала i-го канала применены безынерционные элементы-резисторы, фаэовые соотношения частот в спектре входного сигнала не нарушаются в широком диапазоне температур окружающей среды, не зависят от уровня входного сигнала и устройство формирует на выходе сигнал без искажений, в отличие от прототипа.

Поскольку ток управления базой транзистора 4 или 6 (Л6 ) может быть весьма малым по отношению к току 3 то в устройстве могут быть применены резисторы 7 и 8 достаточно высоких 20 номиналов, что позволяет значительно уменьшить взаимное перекрестное влияние выходов резервируемых каналов, а следовательно — повысить точность выходной характеристики устройства.

Другим преимуществом предлагаемого устройства, повыаающим его показатель надежности, является отсутствие требования гальванически развязанного источника постоянного напряжения., а также отсутствие токов в коллекторных цепях транзисторов 3-6 при исправной работе и резервируемых каналов, т.е. токи через транзисторы протекают только при наличии отказа

i ãî канала.

Формула изобретения

1. Устройство выбора непрерывного сигнала по принципу "большинства". содержащее и каналов резервирования, каждый из которых содержит и-р-и и р-и-р транзисторы, балансные резисторы,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, каждый канал резервирования содержит два ограничителя тока, причем первый и второй балансные резисторы последовательно соединены между выходом резервируемого канала и общей выходной точкой, которая через нагрузочный резистор соединена с нулевой клеммой блока питания, параллельно второму резистору подключены два ограничителя тока, содержащих по два транзистора различной проводимости, соединенных по схеме общая база-общий эмиттер, клемм питания первого е второго ограничителей тока каждого канала резервирования соединены соответственно с отрицательной и положительной клеммами блока питания.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что.в первом и втором ограничителях тока базы соответственно первых р-и -р и и --р-и транзисторов соединены с первым выводом второго балансного резистора, эмиттеры — с его вторым выводом, а коллекторы - с базами вторых соответственно и-р-и и р-и-р транэистоpos коллекторы которых соединены с эмиттерами первых транзисторов, а миттеры с соответствующими клеммами питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

623206, кл. Н 03 К 19/42, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

379928, кл. Н 03 К 19/42, 1971.

801251

Тираж 999 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва М-35 Ра ская наб. . 4 5 аказ филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель. И. Милокостный

Редакто С. Шевченко Техред _#_.Кастелевич Ко екто Н. Швыдкая