Элемент неравнозначности

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬС (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 230180 (21) 2872876 с присоединением заявки МУ (23) Приоритет

Опубликовано 2 12.81 оюлл@теи

Государственный комнтет

СССР но деаам нзобретеннй н открытнй

Дата опубликования описания 23. (72)А ор изобретения

Е.Н.Розенберг, Ю. П,Супряков, Я. С и В.И.Бейдер к (7 1 ) Заявитель

Конструкторское бюро Главного управления сигнализации и связи Министерства путей сообщения (54) ЭЛЕМЕНТ НЕРАВНОЗНАЧНОСТИ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах железнодорожной автоматики.

Известны устройства, содержащие источники прямых и инверсных сигна.лов и элементы, реализующие функцию логической неравнозначности (13 .

Недостатком известных устройств является то, что при пробое многоэмиттерного транзистора на выходе появляется ложный единичный сигнал, что исключает воэможность из применения в ответственных цепях железнодорожной автоматики.

Известен также элемент неравно- ° значности, содержащий выпрямительный мост, диагональ постоянного тока которого подключена к шине питания ключевого усилителя, выход которого является выходом устройства, а вход подключен к шине тактовых сигналов, и четыре транзисторных ключа. Входы первого и третьего ключей подключены к соответствующим источникам прямых сигналов, а входы второго и четвертого ключей — к источникам инверсных сигналов. -"Транзисторные ключи под-, ключены к шине питания через дрос» сель, выходы нх подключены к диагонали переменного тока выпрямительно- го моста (2) .

Однако устройство имеет малую достоверность выходной информации при отказах. Например, в случае отказа выходное напряжение транзисторного ключа соответствует уровню, промежуточному между логической 1 и логическим 0, напря0 жение на выходе выпрямительного моста достаточно для нормальной работы ключевого усилителя, что равнозначно появлению ложного единичного сигнала. Такие отказы являются недо1з пустимыми во многих ответственных устройствах, например связанных с обеспечением безопасности движения поездов.

Цель изобретения - повышение до—

20 стоверности выходного сигнала.

Для достижения поставленной цели в элемент неравноэначности, содержащий выпрямйтельный мост, выход которого является первым выходом устройства, и четыре транзисторных ключа, в каждом из которых между выходом ключа и общей шиной последовательно включены резистор и транзис.тор, базовый вывод которого подключен

30 ко входу ключа, бричем входы первого

892728

5 !

О

1з

20 формула изобретения

dO и третьего ключей подключены к соответствующим источникам прямых сигналов, а входы второго и четвертого ключей — к источникам инверсных сигналов, выходы первого и второго ключей через первый дроссель и выходы третьего и четвертого ключей через второй дроссель подключены к шине питания, введен автогенератор, выход которого прдключен ко второму выходу устройства и через фильтр, выполненный на основе.индуктивно связанных контуфов, — ко входу выпрямительного моста, а также через последовательно включенные первый, второй и третий конденсаторы - к своему входу, общий вывод первого и второго конденсаторов подключен к выходам первого и второго ключей, а общий вывод второго и третьего конденсаторов подключен к выходам третьего и четвертого ключей.

На чертеже прецставлена электрическая схема элемента неравнозиачности. В элементе неравнозначности каждый иэ четырех транзисторных ключей 1-4 содержит последовательно включенные резистор 5 и транзистор 6 между выходом ключа и общей шиной 7, базовый вывод транзистора 6 подключен ко входу ключа. Входы ключей 1 и 3 подключены, .соответственно, к источникам 8 и 9 прямых сигналов, а входы ключей 2 и 4 — к источникам 10 и ll инверсных сигналов. Выходы ключей 1 и 2 через дроссель 12 и выходы ключей 3 и 4 через. дроссель

13 подключены к шине 14 питания. Выход автогенератора 15 через последовательно включенные фильтр 16, вы" полненный на основе индуктивно связанных контуров, и выпрямительный мост 17 подключен к выходу устройства, а также через последовательно включенные конденсаторы 18 — 20 - к своему входу. Кроме того, выход автогенератора 15 является одновременно и вторым выходом устройства.. Общий вывод конденсаторов 18 и 19 и общий вывод конденсаторов 19 и 20 подключены, соответственно, к выходам ключей 1, 2 и 3, 4.

Устройство работает следующим образом. для получения генерации автогенератора на какой-либо частоте необходимо выполнение условий баланса фаз и баланса напряжений. Для выполнения условий баланса фаэ необходимо, чтобы сумма фазовых сдвигов при обходе замкнутого колвца обратной связи равнялась И-2В; где - целое число.

Это требование накладывает необходимое условие на фазовый сдвиг в цепи обратной связи, включающей в себя резисторы 5 ключей 1 - 4 и конденсаторы 18 - 20. Фазовый сдвиг в этой цепи должен быть равен 180О или (что то же самое) коэффициент обратной связи при . частоте генерации должен быть действительной отрицательной величиной. Баланс фаз выполняется при определенных значениях ..сопротивлений резисторов 5 ключей 1-4. Величины сопротивлений резисторов 5 выбраны такими, что для нормальной работы автогенератора необходимо подключение одного иэ ключей 1 или 2 и одного из ключей 3 илн 4. Соответствующим выбором входных сигналов на эти ключи можно реализовать функцию,неравнозначности, P=(y+xg) (х +х ) или =(х„х, ух,(х,,) (х х ух х ) т.е. для нормальной работы устройства хя и x„; х и х должны быть взаимно ннверсиы. При отказе любого иэ ключей, приводящего к появленйю на его выходе напряжения, соответствующего промежуточным уровням между уровнями логической 1 и логического 0, изменяется сопротивление в цепи фа зового сдвига и здесь возможны два варианта реакции устройства:

1. Если изменение фазы укладывается в зоне генерации автогенератора, срыва колебаний не происходит.

Автогенератор 15 перестраивается на другую частоту и это событие можно контролировать с помощью фильтра 16 и выпрямителя 17 на первом выходе

З ) устройства.

2. Если изменение фазы превышает зону генерации, происходит срыв колебаний автогенератора и что можно проконтролировать по отсутствию

Зэ сигнала на любом иэ выходов устрой.ства.

В зависимости от требуемой точности и достоверности работы используется первый или второй выход уст4Q ройства. Эти требования, в свою очередь,:определяются конкретным назначением устройства и допустимой вероятностью искажения им алгоритма функционирования всей системы.

4 Дроссели 12 и 13 необходим для обес. печения минимального шунтирования: конденсатора 19.

Устройство обеспечивает повыыение достоверности выходного сигнала при

$Q неисправностях и применяется в желез" нодорожиой аппаратуре автоматики, связанной с обеспечением безопаснос" ти движения, а также и в другой аппаратуре, аналогичной по требованию защищенности от опасных отказов.

Элемент неравноэначности, содержащий выпрямительный мост, выход которого является первым выходом устройства, и четыре транзисторных ключа, в каждом из которых между выхо892728

Составитель Л.Петрова

Редактор Н.Волкова Техред A. Бабинец Корректор.A,Ференц, Заказ 11284/86 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дом ключа и общей шиной последовательно включены резистор и транзис- . тор, базовый вывод которого подключен ко входу ключа, причем входы первого и третьего ключей подключены к соответствующим источникам прямых сигналов, а входы второго и четвертого ключей — к источникам инверсных сигналов, выходы первого и вто,рого ключей через первый дроссель и выходы третьего и четвертого ключей через второй дроссель подключены к шине питания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыаения достоверности выходного сигнала, s него введен автогенератор, выход которого подключен ко второму выходу устройства и через фильтр, выполненный на основе индуктивно связанных контуров, — ко входу выпрямительного моста, а также через последовательно включенные первый, второй и третий конденсаторы — к своему входу, общий вывод первого и второго конденсаторов подключен к выходам .первого и второго ключей, а общий вывод второго и третьего конденсаторов подключен к выходам третьего и четвертого ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., Советское радио, 1975, с. 31, рис. 127.

15 2. Отчет ЛИИЖТ 9 75032621, Приборы бесконтактной коммутации кодируемых рельсОвых цепей. Л., 1975, с.. 92-94, рис. 2.23, 2 ° 25.