Резервированный генератор
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Республик
<о938425 (6i) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 121 180 (21) 3001893/18-21 с присоединением заявки Йо -. (23) Приоритет -.
Опубликовано 230682. Бюллетень Но 23
РЦМ,Кт.
Н 05 К 10/00
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (ЩУДК 621.373 (088. 8) Дата опубликования описания 230682 (72) Авторы изобретения
В.И. Горячев и В.М. Щелоков (71) Заявитель
t (54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР
Изобретение относится к импульсной технике и может применяться в цифровой технике, автоматике и других областях.
Известен резервированный генератор импульсов, содержащий два генератора импульсов, два интегрирующих каскада, источник питания и два ключа. Выход второго интегрирующего кас када соединен с выходом второго генератора импульсов, управляющие входы ключей соединены с выходами интегрирующих каскадов, а выходы первого и второго ключей включены соответственно между источником питатания и шиной питания второго и первого генераторов импульсов (1).
Недостатком такого генератора является наличие в его составе двух интеграторов, которые существенно затрудняют изготовление схемы генератора в интегральном исполнении и тем самым снижают его надежность.
Последнее объясняется тем, что интеграторы выполняются с применением диодов, резисторов, емкостей, номиналы которых зависят от частоты, а иногда и трансформаторов. Наличие столь раэнотипных элементов невыгодно в том случае, когда собственно генератор" выполняется на логических.схемах, поскольку в этом случае существенно ухудшается технологичность выполнения схема генератора и
":снижается его надежность.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является резервированный генератор. Генератор содержит триггер, элемент И-ИЛИ-НЕ, основной и резервный генераторы, формирователь выделения фронта и счетчик, причем единичный к нулевой выходы счетчика подключены соответ15 ственно к вторым входам вентилей И элемента И-ИЛИ-НЕ, а выход формирователя выделения фронта подключен к входу сброса счетчика (21 .
Недостатком известного генератора является низкая надежность, так как сн не исправляет ряд сбойных ситуаций. К числу таких ситуаций ьюжно отнести одновременное появление двух нулей или двух единиц на выходах
2 ..триггера или счетчика, увеличение частоты одного иэ генераторов.
So scex приведенных случаях гене-. ратор либо прекратит выдачу э пульсов, либо частота генерируемых им» щдюьсов будет отличаться от исходно.
938425
В обоих случаях схема становится неработоспособной.
Цель изобретения - повышение надежности»
Поставленная цель достигается тем„. что в резервированный генератор, содержащий основной и резервный генераторы, элемент И-ИЛИ-НЕ, счетчик, Формирователь выделения фронта, выход которого подключен к входу сброса счетчика и триггер, введены 10 дополнительный генератор, два элемента 3 ИЛИ-НЕ, три элемента 2 ИЛИ-НЕ, элемент 2 И, два элемента 2 ИЛИ,второй и третий формирователи выделения фронта и второй счетчик. 15
Выход основного генератора подключен к первому входу первого элемента 3 ИЛИ-НЕ, к первому входу третьего .элемента 2 ЙЛИ-НЕ и к первому входу четвертого вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ 20
Выход резервного генератора подключен к первому входу второго элемента 3 ИЛИ-НЕ и к входу сброса Второго счетчика. Выход первого элемента 3 ИЛИ-НЕ подключен к первому входу первого вентиля И элемента.И ИЛИ-НЕ, и к первому формирователю выделения фронта, а выход второго элемента .3
ИЛИ-НЕ подключен к первому входу второго вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ и первому входу первого элемен30 та 2 ИЛИ-НЕ,второй вход которого подключен к един .чному выходу первого счетчика, к первым входам второго элемента 2 ЙЛИ-HE и элемента 2 И и к входу второго формирователя выделения фронта, а выход первого элемента 2 ИЛИ-ЙЕ подключен к счетному входу первого счетчика. Выходы второго элемента 2 ИЛИ-НЕ и элемента 2 И подключены к входу первого элемен- 40 та 2 ИЛИ„выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов 3 ИЛИ-НЕ и к второму входу четвертого вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ. При этом. вторые 45 входы элемента 2 И и второго элемента 2 ИЛИ-НЕ подключены к нулевому выходу первого счетчика, а выход второго формирователя выделения фронта подключен к первому входу вто рого элемента 2 ИЛИ, выход которого подключен к входу установки триггера, выход которого подключен к третьим входам элементов 3 ИЛИ-НЕ, к второму входу третьего вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ к входу блокировки дополнительного генератора, выход которого подключен к первому входу третьего вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ. Второй вход второгоl элемента 2 ИЛИ подключен к выходу 60 третьего формирователя выделения фронта, вход которого подключен к единичному выходу второго счетчика и к второму входу третьего элемента 2 ИЛИ-НЕ, выход которого под- б5 ключен к счетному входу второго счетчика.
На чертеже изображена схема резервированного генератора.
Устройство содержит основной генератор 1, резервный генератор 2 и дополнительный генератор 3, элемен-. ты ИЛИ-НЕ 3-5 формирователей 6-8, выделения фронта, счетчики Ю и 10, элементы 2 ИЛИ-HE 11-13, элемент 2 И
14, элементы 2 ИЛИ 15,16 триггер 17 и элемент И-ИЛИ-HE 18.
Выход основного генератора 1 подключен к первому входу первого элемента 3 ИЛИ-HE 4 к первому входу третьего элемента 2 ИЛИ-HE 13 и к первому входу четвертого вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ 18. Выход резервного генератора подключен к первому входу второго элемента 3 ИЛИ-НЕ 5 и к входу установки в ноль второго счетчика 10. Выход первого элемента 3 ИЛИ-HE 4 подключен к первому формирователю 6 выделения фронта и к первому входу первого вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ 18, а выход вто» рого элемента 3 ИЛИ-ЙЕ 5 подключен к первому входу второго вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ 18 и к первому входу первого элемента 2 ИЛИ-НЕ 11, второй вход которого подключен к единичному входу счетчика 9, к первым входам второго элемента 2 ИЛИ-НЕ .
12 и элемента 2 И 14, к второму входу вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ 18 и к входу второго Формирователя 7 выделения фронта. Выход первого эле-. мента 2 ИЛИ-НЕ 11 подключен к счетному входу счетчика 9. Выходы второго элемента 2 ИЛИ-НЕ 12 и элемента 2 И 14 подключены к входам первого элемента 2 ИЛИ 15, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов 3 ИЛИ-НЕ 4,5 и к второму входу четвертого вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ 18, при этом .вторые входы элемента 2 И 14 и второго элемента 2 ИЛИ-HE 12 подключены к нуле вому выходу счетчика 9 и к второму входу первого вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ 18. Выход второго формирователя 7 выделения фронта подключен к первому входу второго элемента 2 ИЛИ 16, выход которого подключен к входу установки триггера 17, Единичный выход триггера 17 подключен к третьим входам элементов 3 ИЛИ-HE 4 и 5, к второму входу третьего вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ
18 и к входу блокировки дополнительного генератора 3, выход которого подключен к первому входу третьего вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ 18. Второй вход второго элемента 2 ИЛИ 16 подключен к выходу третьего формирователя 8 выделения фронта, вход которого подключен к единичному выходу третьего счетчйка и к второму входу
938425
Формула изобретения
Резервированный генератор, содержащий основной и резервный генераторы, триггер,. счетчик, формирователь выделения фронта и элемент
И-ИЛИ-НЕ, причем единичный и нулевой выходы счетчика подключены соответственно к вторым входам первого и второго вентилей И элемента И-ИЛИ-НЕ а выход формирователя выделения фронта пОдключен к входу сброса счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительный генератор, два элемента
3 ИЛИ-НЕ, три элемента 2 ИЛИ-НЕ,элемент 2 И, два элемента 2 ИЛИ, второй и третий формирователи выделения фронта и второй счетчик, причем выход основного генератора подключен к первому входу первого элемента
3 КПИ-НЕ, к первому входу третьего элемента 2 ИЛИ-НЕ и к первому входу четвертого вентиля И элемента И-ИЛИ-
НЕ,выход резервного генератора подключен к первому входу второго элетретьего элемента 2 ИЛИ-НЕ 13, вы- ход которого подключен к счетному входу второго счетчика 10.
Генератор работает следующим образом.
В исходном состоянии триггер 17 и счетчики 9, 10 находятся в нулевом состоянии (предварительно по входу Уст.О устанавливаются при включении питания), вследствие чего генератор 3 заблокирован,т.е. 10 на его выходе уровейь нуля. При работе генераторов 1 и 2 на выходе формирователя. 6 формируются сигналы, которые обнуляют счетчик 9. Если счетчик 9 работает нормально, т.е. на его выходах соответственно действуют уровни нуля и единицы, то на выходе элемента 2 .ИЛИ 15 действует уровень нуля и сигналы от основного генератора 1 через первый вентиль И элемента И-ИЛИ-НЕ 18 проходят на выход. При этом все остальные вентили И элемента И-ИЛИ-НЕ 18 будут закрыты сигналами с уровнем логического нуля, поступающими с выходов элемента 2 ИЛИ 15, триггера 17 и выхода счетчика 9. При выходе из строя, например, генератора 1 на входе обнуления счетчика 9 будет действовать уровень нуля и счетчик 9 от генерато. ра 2 через элемент 2 ИЛИ-НЕ 11 установится в состояние .единицы. В этоМ случае будет закрыт первый вентиль И элемента И-ИЛИ-НЕ 18, но откроется второй вентиль И этого же элемента, и частота с выхода резервного генератора l поступит на выход. При выходе из строя генератора 2 счетчик
9 не сможет переключиться в состояние единнцы, и схема будет работать от основного генератора 1. 40
Рассмотрим сбойную ситуацию, при которой счетчик 9 по каким либо причинам установится в одинаковое состояние по обоим выходам. В этом случае на выходе вентиля 2 ИЛИ-НЕ 15 45 появится уровень единицы, элементы 3 ИЛИ-НЕ 4,5 будут заблокированы (на их выходах уровень нуля), и схема будет работать от генератора 1 через четвертый вентиль И элемента
И-ИЛИ-НЕ 18.
Рассмотрим случай ухода частот генератора 1 или 2. Допустим, что генератор 2 стал работать на более .высоких частотах, т.е. его частота более, чем в 2 раза превышает частоту основного генератора 1. В этом случае счетчик 9 переключится в состояние единицы, так как импульсы о6Нуления будут поступать значительно реже по сравнению с частотой сигналов по счетному входу. Однако, поскольку . генератор 1 будет продолжать работать, то он принудительно обнулит ,счетчик 9 т.е. íà его выходе устаф ° °
65 новится сигнал нуля. При переходе счетчика из состояния единицы в сос- тояние нуля на выходе формирователя
7 выделения фронта сформируется сигнал, который установит триггер 17 в состояние единицы. В результате разблокируется генератор 3 и частота генератора 3 через третий вентиль И элемента И-ИЛИ-НЕ 18 поступит на выход.
Нри возрастании частоты генератора 1 (генератор 2 работает нормально) в ситуации, аналогичной счетчику 9, окажется счетчик 10. В результате срабатывает формирователь 7 выделения фронта . Вновь включается в состояние единицы триггер 17 и схема в целом функционирует от генератора 3..
В обоих случаях рассматривался отказ генератора, приводящий к возрастанию частоты . Однако, схема будет надежно функционировать и в том случае, когда частота одного из генераторов уменьшится более, чем в два раза относительно исходной.
Последнее объясняется тем, что для данной схемы нет никакой разницы увеличится ли, например, частота генератора 2, а генератор 1 будет работать нормально, либо наоборот, генератор 2 будет работать нормально, а частота генератора 1 уменьшится.
Таким образом, отказ любого элемента схемы (кроме элемента 18, который можно зарезервировать), в том числе .и отказ типа уход частоты генератора, не приводит к отказу схемы в целом, что говорит о ее высокой надежнос-. ти. 938425
ВНИИПИ Заказ 4483/80 Тираж 862 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мента Э ИЛИ-НЕ и к входу сброса втброго счетчика, при этом выход первого элемента 3 ИЛИ-НЕ подключен к первому входу первого вентиля И элемента И-ИЛИ-BE и к первому формирователю выделения фронта, а выход второго элемента 3 ИЛИ-НЕ подключен к первому входу второго вентиля И элемента
И-ИЛИ-НЕ и к первому входу первого элемента 2 ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к единичному выходу -10
nepaoro счетчика, к первым входам второго элемента 2 ИЛИ-НЕ и элемента 2 И .и к входу второго формирователя выделения фронта, а выход первого элемента 2 ИЛИ-НЕ подключен к счетному входу первого счетчика, выходы второго элемента 2 ИЛИ-НЕ и элемента 2 И подключены к входу первого элемента 2 ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов 3 ИЛИ-НЕ и к второму входу четвертого вентиля И элемента И-ИЛИ-НЕ, при этом вторые sxoды элемента 2 Й и второго элемента 2 ИЛИ-НЕ подключены к нулевому выходу счетчика, а выход второго формирователя выделения фронта. под= ключен к первому входу второго элемента 2 ИЛИ, выход которого подключен g входу установки триггера, выход которого подключен к третьим входам элементов Э ИЛИ-НЕ, к второму входу третьего вентиля И элеманта.
И-ИЛИ-НЕ, к входу блокировки допойнительного генератора, вымод которого подключен к первому входу третьего вентиля И элемента.И-ИЛИ-НЕ, при этом второй вход второго элемента 2 ИЛИ подключен к выходу третьего формирователя выделения фронта, вход которого подключен к единичному вьвходу второго счетчика и к второму входу третьего элемента 2 ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к счетному, входу второго счетчика.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 531312, кл. Н 05 К 10/00, 1974.
2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2839518/18-21> кл. Н 05 К 10/00, 1979,
