УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ Российский патент 1995 года по МПК G08B23/00 

Изобретение относится к технике сигнализации и может быть использовано в системах тревожной сигнализации в качестве устройства для индикации логического состояния цифровой электронной аппаратуры, построенной на базе ТТЛ, КМОП и НМОП микросхем.

Известно устройство для сигнализации логического состояния цифрового (логического) элемента, содержащее светодиод, подключенный к выходу логического элемента (триггера) (Шаровар Ф.И. Устройства и системы пожарной сигнализации М. Стройиздат, 1985, с. 276-277, рис. 4-22).

Недостатком этого устройства является отсутствие контроля динамического состояния объекта.

Известно также устройство для сигнализации [1] содержащее два сравнивающих элемента (компаратора), входы которых объединены, что позволяет контролировать наряду с нулевым и единичным также промежуточное состояние объекта.

Однако это устройство не обеспечивает получения информации о динамическом состоянии устройства (объекта).

Наиболее близким к предложенному является устройство для сигнализации [2] содержащее входной переключаемый делитель напряжения, подключенный к сбалансированному мосту постоянного тока, в диагональ которого включен усилитель, противофазные выходы которого нагружены на светодиоды. Это устройство позволяет контролировать состояния логического элемента, соответствующие логическому нулю, единице и неопределенным промежуточным состояниям, например наличию переменной составляющей достаточно большой амплитуды.

Однако данное устройство не позволяет контролировать длительность и форму импульсов напряжения в контролируемой точке объекта.

Целью изобретения является повышение информативности устройства, что позволяет использовать его в качестве прибора для проверки цифровой электронной аппаратуры, а также в качестве приемного блока систем тревожной и пожарной сигнализации повышенной функциональной надежности.

Для этого в устройство для сигнализации, содержащее входной переключаемый делитель напряжения, вход которого является входом устройства, два индикатора и токоограничивающие резисторы, введены первый и второй компараторы, первый, второй и третий элементы 2И-НЕ, первый и второй триггеры, первый и второй интеграторы, одновибратор, третий, четвертый и пятый индикаторы, выходы входного переключаемого делителя напряжения подключены к соответствующим входам первого и второго компараторов, выходы которых подключены соответственно к S- и R-входам первого триггера и входам первого элемента 2И-НЕ, выход которого соединен с входами первого и второго интеграторов, одними входами второго и третьего элементов 2И-НЕ и одним выводом первого индикатора, выход первого интегратора подключен к R-входу второго триггера, D-вход которого соединен с шиной питания устройства, прямой выход первого триггера соединен с С-входом второго триггера и другим входом второго элемента 2И-НЕ, инверсный выход первого триггера соединен с другим входом третьего элемента 2И-НЕ, выходы второго и третьего элементов 2И-НЕ подключены соответственно к одним выводам второго и третьего индикаторов, другие выводы первого, второго и третьего индикаторов объединены и через первый токоограничивающий резистор подключены к шине питания устройства, инверсный выход второго триггера через последовательно соединенные четвертый индикатор и второй токоограничивающий резистор подключен к шине питания устройства, выход второго интегратора подключен к входу одновибратора, выход которого через последовательно включенные пятый индикатор и третий токоограничивающий резистор подключен к шине питания устройства.

Поиск информации не выявил какого-либо технического решения, содержащего предложенную совокупность существенных признаков. Поэтому можно сделать вывод о соответствии предложенного решения критерию изобретения "новизна". Предложенное устройство выполняется на элементах электронной техники, выпускаемых промышленностью, и обеспечивает получение надежной информации о логическом состоянии цепей цифровой электронной аппаратуры, построенной на базе ТТЛ, КМОП и НМОП микросхем, необходимой для диагностики состоянии объекта и принятия решений о действии оператора. Поэтому можно считать, что предложение соответствует критерию изобретения "промышленная применимость". При оценке уровня техники выявлена потребность в подобного рода устройствах для сигнализации, однако не обнаружено устройств подобного уровня сложности, обладающих аналогичной информативностью и простотой эксплуатации. Поэтому можно считать, что предложение соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень".

На чертеже показана функциональная схема устройства для сигнализации.

Устройство для сигнализации содержит входной переключаемый делитель 1 напряжения, вход которого является входом устройства, пять индикаторов 2-6, токоограничивающие резисторы 7-9, первый 10 и второй 11 компараторы, элементы 2И-НЕ 12-14, триггеры 15 и 16, интеграторы 17 и 18, одновибратор 19. Выходы входного переключаемого делителя 1 напряжения подключены к соответствующим входам первого 10 и второго 11 компараторов, выходы которых подключены соответственно к S- и R-входам триггера 15 и входам элемента 2И-НЕ 12, выход которого соединен с входами интеграторов 17 и 18, одними входами элементов 2И-НЕ 13 и 14 и одним выводом индикатора 2, выход интегратора 17 подключен к R-входу триггера 16, D-вход которого соединен с шиной питания устройства, прямой выход первого триггера 15 соединен с С-входом второго триггера 16 и другим входом элемента 2И-НЕ 13, инверсный выход триггера 15 соединен с другим входом элемента 2И-НЕ 14, выходы элементов 2И-НЕ 13 и 14 подключены соответственно к одним выводам индикаторов 3 и 4, другие выводы индикаторов 2-4 объединены и через первый токоограничивающий резистор 7 подключены к шине питания устройства, инверсный выход триггера 16 через последовательно соединенные индикатор 5 и резистор 8 подключен к шине питания устройства, выход интегратора 18 подключен к входу одновибратора 19, выход которого через последовательно включенные индикатор 6 и резистор 9 подключен к шине питания устройства.

Устройство для сигнализации работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на делитель 1 напряжения, который задает сравниваемые и опорные напряжения для компараторов 10 и 11. При контроле состояния объекта с логическими уровнями ТТЛ переключатель в делителе 1 обеспечивает такие уровни, что компараторы 10 и 11 при входном напряжении ≥ 2,4 В (логическая "1") находятся в следующих состояниях: на выходе компаратора 10 логический "0", на выходе компаратора 11 логическая "1"; при входном напряжении менее 0,8 В (логический "0") на выходе компаратора 10 логическая "1", на выходе компаратора 11 логический "0".

При контроле состояния объекта с логическими уровнями КМОП переключатель в делителе 1 напряжения устанавливается так, что при входном сигнале более 70% от напряжения питания тестируемого объекта (логическая "1") на выходе компаратора 10 устанавливается уровень логического "0", на выходе компаратора 11 логической "1", при напряжении входного сигнала до 30% напряжения питания (логический "0") на выходе компаратора 10 логическая "1", на выходе компаратора 11 логический "0".

При отсутствии входного сигнала, если входной сигнал меньше логической "1", но больше логического "0", или если тестируемая точка схемы находится в состоянии высокого импеданса, на выходах компараторов 10 и 11 появляется логическая "1", а на выходе элемента 2И-НЕ 12 логический "0".

Если входной сигнал равен или меньше логического "0", то на выходе элемента 2И-НЕ 12 появляется логическая "1", на R-входе триггера 15 логический "0", на его инверсном выходе логическая "1", на выходе элемента 2И-НЕ 14 логический "0", на выходе элемента 2И-НЕ 13 логическая "1".

Если входной сигнал равен или больше логической "1", то на выходе элемента 2И-НЕ 12 появляется логическая "1", на S-входе триггера 15 логический "0", на его прямом выходе логическая "1", на выходе элемента 2И-НЕ 13 логический "0", на выходе элемента 2И-НЕ 14 логическая "1".

При переходе входного сигнала из логической "1" в логический "0" на прямом выходе триггера 15 появляется логический "0", который поступает на стробирующий вход триггера 16, на D-входе которого постоянно присутствует логическая "1", при этом на инверсном выходе триггера 16 появляется логический "0". Это состояние будет фиксироваться до момента снятия входного сигнала. При этом на выходе элемента 2И-НЕ 12 появляется логический "0", который через интегратор 17 поступает на R-вход триггера 16, что вызывает появление логической "1" на его инверсном выходе.

В случае, если время перехода входного сигнала из "0" в "1", или наоборот, превышает время, определяемое параметрами устройства, то на выходе элемента 2И-НЕ 12 появляется логическая "1", которая поступает через интегратор 18 на вход одновибратора 19, на выходе которого появляется логический "0". Элементы 2И-НЕ 13 и 14 разрешают прохождение сигналов с триггера 15 только при входном сигнале, большем либо равном логической "1" или меньшем либо равном логическому "0".

Использование: в системах тревожной сигнализации в качестве устройства для индикации состояния цифровой электронной аппаратуры. Сущность изобретения: устройство для сигнализации содержит входной переключаемый делитель 1 напряжения, пять индикаторов 2 - 6, токоограничивающие резисторы 7 - 9, первый 10 и второй 11 компараторы, три элемента 2 И-НЕ 12 - 14, два триггера 15 и 16, два интегратора 17 и 18 и одновибратор 19. Изобретение позволяет повысить информативность устройства. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ, содержащее входной переключаемый делитель напряжения, вход которого является входом устройства, первый и второй индикаторы, первый, второй и третий токоограничивающие резисторы, отличающееся тем, что в него введены первый и второй компараторы, первый, второй и третий элементы 2И-НЕ, первый и второй триггеры, первый и второй интеграторы, одновибратор, третий, четвертый и пятый индикаторы, вторые выводы которых соответственно через первый, второй и третий токоограничивающие резисторы подключены к шине питания, которая соединена с D-входом второго триггера и входом питания входного переключаемого делителя напряжения, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго компараторов и вторыми входами первого и второго компараторов, выходы которых соединены соответственно с S- и R-входами первого триггера и соответственно с первым и вторым входами первого элемента 2И-НЕ, выход которого соединен с входами первого и второго интеграторов, первым выводом первого индикатора и первыми входами второго и третьего элементов 2И-НЕ, выходы которых соединены с первыми выводами второго и третьего индикаторов, вторые выводы которых объединены и соединены с вторым выводом первого индикатора, выход второго интегратора через одновибратор соединен с первым выводом пятого индикатора, выход первого интегратора соединен с R-входом второго триггера, C-вход которого соединен с вторым входом второго элемента 2И-НЕ и прямым выходом первого триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом третьего элемента 2И-НЕ, инверсный выход второго триггера соединен с первым выводом четвертого индикатора.