Резервированный трехканальный генератор импульсов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик и 94601 9 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22, О1. 81 (21) 3240312/18-21 с присоединением заявки РЙ (23 ) П риормтет (51)М. Кд.

Н 05 К 10/00

1Ьоударотевныб комитет

СССР во делом нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 23,07.82. Бюллетень М 27 (53) УДК 621 ° 373 (088.8) Дата опубликования описания 2 .О7,82

Е.А. Евсеев, l0.Â. Гладков и А.Н. Горбунов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ТРЕХКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

ИМПУЛЬСОВ!

Резервированный трехканальный ге- нератор импульсов относится к импульсной технике и может быть использован в радиотехнике, в устройствах вычислительной техники.

Известны резервированные трехка5 нальные генераторы импульсов, содержащие три несинхронных кварцевых генератора с делителем частоты, схему переключения и блок контроля (1).

Однако такие генераторы имеют не" достаточную надежность.

Наиболее близким техническим реше. нием к изобретению является резервированный трехканальный генератор импульсов, который содержит в каждом канале последовательно соединенные генератор импульсов, преобразователь импульсов напряжения в постоянное, элемент запрета, элемент ИЛИ и на- zo груэку, а также два дополнительных элемента запрета (2).

Недостаток известного резервированного трехканального генератора импульсов состоит в том, что при повы" шенин частоты генератора преобразователь импульсного напряжения в постоянное остается нечувствительным к изменениям частоты, поэтому при данной схеме резервирования не обнаруживает" ся изменение частоты генераторов, имеюцих невысокую стабильность часто" ты и относительно большие допустимые пределы отклонения частоты C например, генераторы с самовозбуждением и др,) или высокостабильных генераторов, имеющих малые допустимые пределы отклонения частоты, особенно на повышенных частотах.

Цепь изобретения - расширение частотного диапазона генератора.

Поставленная цель достигается тем,, что в резервированный трехканальный генератор импульсов, каждый из каналов которого содержит генератор импульсов и выходной элемент ИЛИ, в каждом из его каналов введены устройство вы" деления разностной частоты, счетчик

946019 импульсов, два триггера, одноразряд- нала подключен к выходу соответствуюный счетчик импульсов, три элемен- щего генератора импульсов и к треть- та И и два элемента ИЛИ, причем один ему входу третьего элемента И тревход каждого устройства выделения раз- тьего канала, а второй вход второго ряднай частоты подключен к выходу гене- элемента И третьего канала подключен ратора и к входу счетчика импульсов к выходу соответствующего генератора собственного канала, другой вход пор- импульсов и к третьему входу третьеключен к выходу генератора импульс го элемента И первого канала, последующего канала, а выход через На чертеже приведена блок"схема соответствующий первый элемент ИЛИ о предлагаемого резервированного трехк установочному входу счетчика импуль канального генератора импульсов. сов, к первому входу первого элемен- Схема содержит генераторы 1-3 имта И и к входу одноразрядного счееттччи пульсов, устройства 4-6 выделения ка импульсов, вход сброса которого с9 разностной частоты, счетчики 7-9 имМдинен с нулевым входом первого Tp r ig пульсов, первые элементы ИЛИ 10-12, гера и с выходом первого элемента И, одноразрядные счетчики 13-15 импульвторой вход которого соединен с выхо- сов, триггеры 16-21, элементы И 22-30, дом первого триггера, единичный вход вторые элементы ИЛИ 31-33 и выходные которого подключен к выходу соответст элементы ИЛИ 34-36, Выход генератовующего счетчика импульсов, выход од gp ра 1 соединен с первым входом устрой}норазрядного счетчика импульсов каж- ства 4 выделения разностной частоты, дого канала подключен к единичному с вторым входом аналогичного устройвходу соответствующего второго три г- ства 6, с входом счетчика 7 импуль" гера, при этом инверсный выход вто" сов и с первыми входами элементов И 25 рого триггера первого канала подключен и 28, Выход генератора 2 соединен с к первым входам вторых элементов ИЛИ первым входом устройства 5 выделения первого и второго каналов, инверсный разностной частоты, с вторым входом выход второго триггера второго кана- устройства 4, с входом счетчика 8 и ла подключен к второму входу второго с первыми входами элементов И 27 и, элемента ИЛИ второго канала и к пер- 30,, Выход генератора 3 соединен с вому входу второго элемента ИЛИ тре- первым входом устройства 6, с вторым тьего канала, второй вход которого входом устройства 5, с входом счетподключен к инверсному выходу второ- чика 9 и с первыми входами элеменго триггера третьего канала и к вто- тов И 26 и 29. Выходы устройств 4-5 рому входу второго элемента ИЛИ пер- выделения разностной частоты подклювого канала; выходы вторых элемен35 чены к входам элементов ИЛИ 10" 12 сотов ИЛИ подключены через вторые.эле- ответственно. менты И к первым входам выходных эле- Вь1ход элемента ИЛИ 10 соединен с ментов ИЛИ соответствующего канала, установочным входом счетчика 7, с вторые входы которых соединены с вы- первым входом элемента И 22 и с вхо40 ходами соответствующих третьих эле- дом одноразрядного счетчика 13, ментов И, прямой выход второго триг- вход сброса которого соединен с нугера nepaoro канала соединен с первы- левым входом триггера 16 и с выходом ми входами третьих элементов И перво- элемента И 22, второй вход которого го и второго каналов, прямой выход подключен к выходу триггера 16, еди45 второго триггера второго канала со- ничный вход которого -подключен к выединен с вторым входом третьего эле- ходу счетчика 7. мента И второго канала и с первым вхо. Выход элемента ИЛИ 11 соединен с дом третьего элемента И третьего ка- установочным входом счетчика 8, с йер" нала, второй вход которого подключен вым входом элемента И 23 и с входом к прямому выходу второго триггера о одноразрядного счетчика 14, вход сбро" третьего канала и к второму входу са которого соединен с нулевым входом третьего элемента И первого канала, триггера 17 и с выходом элемента И 23, при этом второй вход второго элемен- второй вход которого подкЛючен к выхота И первого канала подключен к выхо- ду триггера 17, единичный вход котоду соответствующего генератора им" рого подключен к выходу счетчика 8. пульсов и к третьему входу третьего Выход элемента ИЛИ 12 соединен с элемента И второго канала, второй установочным входом счетчика 9, с первход второго элемента И второго ка- вым входом элемента И 24 и с входом

5 9460 одноразрядного счетчика l5, вход сброса которого соединен с нулевым входом триггера 18 и с выходом элемента И 24, второй вход которого подключен к выходу триггера 18, единичный вход которого подключен к выходу счетчика 9.

Выходы одноразрядных счетчиков 13, 14 и 25 подключены к единичным входам триггеров l9"21 соответственно. Нуле- to вые входы триггеров 19-21, вторые единичные входы триггеров 16 18 и вторые вхо; ы сброса одноразрядных счетчиков 13"15 подключены к шине сброса (не показано). !5

Нулевой выход триггера 19 подключен к первым входам элементов ИЛИ 31 и 32. Нулевой вход триггера 20 подключен к второму вхаду элемента ИЛИ 32 и к первому входу элемента ИЛИ 33. 2о

Нулевой вход триггера 21 подключен к вторым входам элементов ИЛИ 31 и 33,,Выходы элементов ИЛИ 31-33 подключеl йы к вторым входам элементов И 25, 27 и 29 соответственно, выходы кото- . 5 рых подключены к нулевым входам выходных элементов ИЛИ 34-36.

Единичный выход триггера 19 подключен к вторым входам элементов И 26 и 28, единичный выход триггера 20 под-36 ключен к третьему входу элемента И 28 и к второму входу элемента И 30, единичный выход триггера 21 подключен к третьим входам элементов И 26 и 30.

Выходы элементов И 26, 28 и 30 подключены соответственно к вторым входам выходных элементов ИЛИ 34-36.

Состояние триггеров, при котором на прямом выходе разрешающий (высокий) потенциал, принято за единичное щ а состояние, при котором на инверсном выходе, разрешающий потенциалза нулевое.

Резервированный генератор работает следующим образом.

С подачей на схему питания генераторы 1-3 начинают генерировать им- . пульсы, счетчики импульсов 7"9, одноразрядные счетчики 13-15 и тригге50 ры 16-21 могут быть в произвольном состоянии;

При подаче внешнего сбрасывающего импульса на вторые единичные входы триггеров 16-18, на нулевые входы триггеров 19-21 и на вторые входы

55 сброса счетчиков 13" 15 (не показаны) триггеры 16-18 устанавливаются в единичное. состояние, а счетчики 13" 15 и

19 6. триггеры 19-21 - в нулевое. При этом элементы И 22"24 открыты по вторым входам разрешающими (высокими ) по" тенциалами прямых выходов тригге" ров 16-18 соответственно, а элемен" ты И 25, 27 и 29 открыты по вторым входам через элементы ИЛИ 31-33 соответственно разрешающими потенциалами инверсных выходов триггеров 19"

21. Элементы И 26, 28 и 30 закрыты по вторым и третьим входам запрещающими низкими ) потенциалами пря" мых выходов триггеров 19-21, Импульсы с выходов генераторов 1-3 поступают на входы соответственно счетчиков 7-9, заполняют их, и через открытые по вторым входам элемен" ты И 25-29 и элементы ИЛИ 34-36 - на нагрузки соответствующих каналоe..

На первые входы устройств 4-6 выделения разностной частоты поступают импульсы с выходов генераторов соответствующего канала 1-3, а на вторые входы " с выходов генераторов последующего канала (2, 3 и 1) . При этом на одном или на другом выходе устройств 4-6 (в зависимости от соот; ношения частот на их входах ) выделяются импульсы разностной частоты, которые поступают через элементы

ИЛИ 10-12 на установочные .входы счетчиков соответствующего канала (7-9) °

Емкость каждого из счетчиков 7-9 выбирается из условия, что время его переполнения должно быть равно или несколько меньше периода следования импульсов разностной частоты, поступающих на установочный вход счетчика, когда отклонение частоты гене" раторов на входах устройства разност" ной частоты соответствующего канала не превышает допустимых пределов, t и должно быть больше периода импульсов разностной частоты, когда отклонение частоты одного из генераторов .. превышает допустимый предел отклонений.

В связи с идентичностью работы трех каналов резервированного генератора рассмотрим для примера работу первого канала.

После внешнего сбрасывающего импульса, устанавливающего триггеры 16"

18 в единичное состояние, атриггеры 19"2.1 и .одноразрядные счетчики 1315 в нулевое состояние, очередной им" пульс разностной частоты. с одного из выходов устройства 4 поступает че"

7 9460 рез элемент ИЛИ 10 на установочный вход счетчика 7, устанавливая его в исходное состояние, на вход одноразрядного счетчика 13, записывая в него "1", и открывает элемент И 22, Открытый по второму входу разрешающим потенциалом выхода триггера 16.

Выходной импульс элемента И 22 возвращает в нулевое состояние счетчик 13 и триггер 16. Если величина частот 10 генераторов 1 и 2 находится в допустимых пределах отклонений, время переполнения счетчика 7 меньше периода следования импульсов разностной частоты, поэтому он переполняется и ус- 15 танавливает в 1 триггер 16 до появления следующего импульса разностной частоты на выходе элемента ИЛИ 10.

Импульс с выхода элемента ИЛИ 1О снова устанавливает в исходное состояние р0 счетчик 7, записывает "1" в счетчик 13 и открывает элемент И 22, выходной импульс которого снова возвращает счетчик 13 и триггер 16 в нулевое состояние и т.д. Аналогичным образом у5 работают и два других канала.

Таким образом, если величины частот генераторов не превышают допустимого предела отклонений, триггеры 19"

21 остаются в нулевом состоянии и им" з0 пульсы с выходов генераторов 1-3 проходят .соответственно через открытые элементы И 25, 27, 29 и элементы ИЛИ 3436 на нагрузки соответствующих каналов.

При отклонении частоты, например генератора 1, выше допустимого предела отклонений величина разностной частоты на выходе элемента ИЛИ 10 увеличивается, период следования импульсов разностной частоты уменьшается и становится меньше времени пе" реполнения счетчика 7. Поэтому с появлением очередного импульса на выходе элемента ИЛИ 10 счетчик 7 устанавливается в исходное состояние, триггер 16 находится в нулевом состоянии, элемент И 22 закрыт запрещающим выходным потенциалом триггера, а в счетчик 13 записана "1". Следую50 щий импульс разностной частоты с выхода элемента ИЛИ 10 поступает на вход счетчика 13 и переполняет его, Импульс переполнения счетчика 13 устанавливает в единичное состояние

55 триггер 19.

Так как выходные импульсы генератора 1, отклонение частоты которого превышают допустимые пределы откло"

19 8 нений, поступает также на второй вход устройства 6 третьего канала, происходит переполнение и одноразрядного счетчика 15, в результате чего устанавливается в единичное состояние триггер 21.

При переключении триггеров 19 и 21 в единичное состояние на выходе элемента ИЛИ 31 появляется запрещающий потенциал, который закрывает элемент И 25, а на втором и третьем входах элемента И 26 появляются разрешающие потенциалы. В результате на нагрузку первого канала через элементы И 26 и ИЛИ 34 начинают поступать выходные импульсы исправного генератора 3, При отклонении частоты генератора 2 выше допустимого предела отклонений происходит переполнение одноразрядных счетчиков t3 и 14 и переключение в единичное состояние соответственно триггеров 19 и 20. При этом на выходе элемента ИЛИ 3? появляется запрещающий потенциал, который закрывает элемент И 27, а на втором и третьем входах элемента И 28 появляется разрешающий потенциал. В результате на нагрузку второго канала через элементы И 28 и ИЛИ 35 начинают поступать выходные импульсы исправного генератора 1.

При отклонениях частоты генератора 3 выше допустимого предела отклонений происходит переполнение .одноразрядных счетчиков 14 и 15 и переключение в единичное состояние триггеров 20 и 21. При этом на выходе элемента ИЛИ 33 появляется запрещающий потенциал, который закрывает элемент И 29, а на втором и третьем входах элемента И 30 появляется разрешающий потенциал, В результате на нагрузку третьего канала через элементы И 30 и ИЛИ 36 начинают поступать выходные импульсы исправного генератора 2.

Формула изобретения

Резервированный трехканальный генератор импульсов, каждый иэ каналов которого содержит генератор импульсое и выходной элемент ИЛИ, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в каждый из его каналов введены устройство выделения разностной частоты, 9 94б0 счетчик импульсов, два триггера, однора з рядн ый с чет чи к импул ь сов, т ри элемента И и два элемента ИЛИ, причем один вход каждого устройства выделения разностной частоты подключен к выходу генератора импульсов и ко входу счетчика импульсов собственного канала, другой вход подключен к выходу генератора импульсов последующего канала, а выход через соот- о ветствующий первый элемент ИЛИ - к установочному входу счетчика импульсов, к первому входу первого элемента И и к входу одноразрядного счетчика импульсов, вход сброса которого 15 соединен с нулевым входом первого триггера и с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, единичный вход которого подключен к выходу со- gp ответствующего счетчика импульсов, выход одноразрядного счетчика импульсов каждого канала подключен к единичному входу соответствующего второго триггера, при этом инверсный вы- zs ход второго триггера первого канала подключен к первым входам вторых элементов ИЛИ первого и второго каналов, инверсный выход второго триггера второго канала подключен к второму входу щ второго элемента ИЛИ второго канала и к первому входу второго элемента ИЛИ третьего канала; второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера третьего канала и ко второму з

35 входу второго элемента ИЛИ первого канала, выходы вторых элементов ИЛИ

19 10 подключены через вторые элементы И к первым входам выходных элементов ИЛИ соответствующего канала, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих третьих элементов И прямой выход второго триггера первого канала соединен с первыми входами третьих элементов И первого и второго каналов, прямой выход второго триггера второго канала соединен со вторым вх 1ом третьего элемента И второго кана ла и с первым входом третьего элемента И третьего канала, второй вход которого подключен к прямому выходу второго триггера третьего канала и ко второму входу третьего элемента И первого канала, при этом второй вход второго элемента И первого канала подключен к выходу соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемента И второго канала, второй вход второго элемента И второго канала подключен к выходу соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемен" та И третьего канала, а второй вход второго элемента И третьего канала подключен к выходу соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемента И первого канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 321951, кл. H 03 K 19/24, 1971.

?. Авторское свидетельство СССР

У 581á07, кл. Н 05 К 10/00, 1976.