Резервируемый генератор Советский патент 1983 года по МПК H05K10/00 

Изобретение относится к радио-электронным устройствам и может бы применено в системах синхронизации резервированных.цифровых устройств Известны генераторы с переключением резерва, содержащие счетчик подключенные соответственно к уста навливающим в единицу и в нуль вхо дам триггера, выходы которого подключены к первым входам элемента 2И-2ИЛИ-НЕ, вторые входы которого подключены к выходам соответствующих генераторов источникам информации , при этом установочные вход счетчиков соединены с выходами три гера. Первый из информационных сиг налов, поступивший через счетчик на триггер, переводит его в состоя ние, при котором счет импульсов вт рым счетчиком прекращается, и чере схему 2И-2ИЛИ-НЕ проходят сигналы первого задающего генератора. При о казе ведущего по частоте генератор запрет со второго счетчика снимается и на выход проходят сигналы втор го задающего генератора 1. Однако в данных генераторах при изменении частоты выходного сигнала за установленные пределы переключения на резервный генератор не происходит. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, которое содержит шины для подключения задающих .генераторов ( импульсных источников информации). В первом канале задающий генератор подсоединен к первому входу элемента контроля и через инвертор к второму входу элемента контроля второго канала, во втором канале - к первому входу элемента контроля и через инвертор ко втором входу элемента контроля первого канала. Выходы элементов контроля соответствующих каналов, а также шины подключения задающих генераторов через элемент 2И-2ИЛИ-НЕ подключены ко входу счетчика и первым входамэлемента 2И-2ИЛИ-НЕ и совпадений, вторые входы которого соединены с выходами элемента памяти и вторым входами схем совпадений. Выходы сче чиков соединены соответственно с входами установки в единицу и в нул элемента памяти. Выходы элементов совпадений подключены к установочным входам счетчиков таким образ9м, что на выход устройства проходят сигналы с одной из информационных шин. При отказах типа О, 1 в шине, подключающей в.едущий задающий, генератор, происходит переключение на другой задающий генератор 21. Известное устройство не Позволяет произвести переключение, если частота сигналов по одной из информационных шин изменилась относительно частоты сигналов по другой информационной шине за установленные пределы, что снижает его надежность. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что В резервируемый генератор, содержащий элемент памяти, элемент 2И-2Ш1И-НЕ и два канала, каждый из которых состоит из задающего генератора, элементов контроля, 2ИЛИ-НЕ, совпадения и счетчика, выход которого в первом канале подключен к входу установки элемента памяти, а во втором канале - к входу сброса элемента памяти,, выходы которого подключены к первым входам элементов совпадений и 2И-2ИЛИ-НЕ, вторые входы которого подсоединены к.выходам задающих генераторов соответствующих каналов, вторые входы элементов совпадений подключены к входу счетчика -и выходу элемента 2ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора соответствующего канала, а второй вход - с выходом элемента контроля, введены анализатор, третий канал, содержаилий задающий генератор, делитель частоты, инвертор, элемент нормирования и два контрольных устройства в первый и второй каналы введены делитель частоты, инвертор, элемент 2ИЛИ и элемент нормирования, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора, и счетным входом делителя частоты, второй вход - с выходом делителя частоты, а выход элемента нормирования первого канала подключен к пер- , вым входам элементов контроля второго канала и первого элемента контроля третьего канала и через инвертор ко второму входу элемента контроля первого канала, а выход элемента нормирования второго канала соединен с первыми входами элемента контроля первого канала и второго элемента контроля третьего канала и через инвертор со вторым входом элемента контроля второго канала, выходы всех элементов контроля подключены к соответствующим входам анализатора, выходы которого соедиНены с первыми входами элементов 2ИЛИ. первого и второго каналов, вторые входы элементов 2ИЛИ подключены к выходам элементов совпадений, выход элемента 2ИЛИ первого канала соединен с установочным входом счетчика второго канала, выход элемента 2ИЛИ второго канала соединен с установочным входом счетчика первого канала, при этом в третьем канале первый вход элемента нормирования соединен с выходом задающего генера тора и счетным входом делителя частоты, второй вход - с выходом делителя частоты, а выход через инвег тор - со вторыми, входами элементов контроля, .

На фиг. 1 приведена структурная схема резервируемого генератора , на фнг. 2 .- соответственно возможные в рианты элементов нормирования,контроля и анализатора; на фиг. 3;- пиковый Детектор.

Резервируемый генератор содержит элемент 1 памяти, подключенный к элементу 2И-2ИЛИ НЕ 2, а также анализатор 3, к входам которого подключены три канала генераторов, каж дый из которых содержит задающий генератор 4, подключенный через делители 5 частоты, элемент 6 нормирования и инвертор к элементу 7 контроля.

Первый и второй каналы генераторов содержат элемент 2ИЛИ-НЕ 8, подключенный через первый вход элемента 9 совпадений к входу элемента 2ИЛИ 10 и непосредственно к входу счетчика 11. Выход 12 элемента 2 является общим выводом генератора. Входы 13 и 14 элемента 2 соединены с перввлм вводом 15 элементов 9 совпадений соответствующего канала, вторые входы 16 которых соединены . в каждом из каналов со счетным входом счетчика 11 и выходом элемента Входы 17 и 18 элемента 2 соединены в соответствующем канале с выходом эадающего генератора 4, счетным вхо дом делителя 5 частоты, первыми входами 19 элемента 8 и входом 20 элемента 6 нормирования. Второй вход 21 элемента 8 .соединен с выходом элемента 7 контроля. Выход 22 элемента 6 нормирования первого канала подключен к входам 23 элемента 7 контроля второго канала и первого элемента 7-1 контроля третьего канала и через инвертор к входу 24 элемента 7 контроля собственного канала, а выход 22 элемента 6 второго канала подключен к входам 23 элемента контроля первого канала, второго элемента 7-2 контроля третьего канала и через инвертор к входу 24 элемента контроля собственного канала. Входы 25-28 анализатора 3 подключены к выходам элементов 7 контроля соответственно первого, второго и третьего каналов, выходы 29 и 30 - к первым входам 31 элементов 2ИЛИ10, входы 32 которых подключены к выходам элементов 9 соответствующих каналов. Выход 33 элемента 10 первого канала соединен с установочным входом счетчика 11 второго канала, выход 33 элемента 10 второго канала - с установочным входом счетчика 11 первого канала.

Элемент б нормирования содержит инвертор 34, выход которого подключен к счетным входам DK -триггеров

35 и 36 и через конденсатор 37 к пиковому детектору 38, а вход - к первому входу 20 элемента 6 нормирования, второй вход 39 которого через инвертор 40 подключен к входу 3 триггера 35 и непосредственно к входу К этого же триггера, а выход 22- . к элементу 2И-НЕ 41.

Входы 23 и 24 элемента 7 контроля фиг. 3) подключены соответственно к установочным и счетным входам Jx 0триггеров 42 и. 43.Прямой выход ЭКтриггера 43 подключен к выходу 44.

Входцл 25 - 28 анализатора 3 (фиг. 47 через инверторы соответственно подключены к RS -триггерам 45

5 48, инверсные и прямые выходы кото-; рых соединены с элементами 4ИЛИ-НЕ 49-52. Элементы 49, 50 и 51, 52 попарно объединены .при помощи элеменTOBj 53, 54 и 55, 56 соответственно

0 (2ИЛИ-НЕ, инвертор) . Выходы инверторов 54 и 56 подключены соответственна к выходам 29 и 30 анализатора.,

всостав пикового детектора

5 (фиг. 5) входит эмиттерный повторитель на транзисторе 57 и резисторах 58 и 59, интегрирующий конден- ; сатор 60 и двукаскадный усилитель на транзисторах 61, 62 и резисто0рах 63, 64.

Предлагаемый генератор работает следующим образом.

При включении питания все задающие генераторы возбуждаются. Сиг5налы с их выхода поступают через делители 5 частоты и элементы 6 .на входы элементов 7. При поступлении на входы 23 и 24 элементов 7 (.фиг. 3) сигналов одинаковой частоты формируется сигнал Q на выходе

0 44. В первом и втором каналах эти , сигналы воздействуют на элемент 8 2ИЛИ-НЕ и разрешают прохождение сигналов задающих генераторов 4 на вход счетчиков 11. При поступлении

5 на входы 25-28 О как следует из принципа действия анализатора на выходах 29 и 30 формируетря сигнал О при условии, что был подан сигнал Установка в нуль.

0

Таким образом, сигналы с выходов анализатора 3 разрешают прохождение сигналов через элемент 10. При переполнении одного из счётчиков 11, например в первом канале, элемент 1

5 по входу установки устанавливается в единичное состояние. В этом спучаесигналы задающего генератора 4 первого канала через элементы 8-10 первого канала поступают на установочный вход счетчика 11 второго кансша

0 И на выходе его однозначно установится сигнал О.

Таким образом, сигналы с выхода задающего генератора 4 первого канал а поступают на выход устройства

5 через элемент 2И-2ИЛИ-НЕ 2. При отказе типа О задающего генератора 4 на выходе делителя 5 возникает О. На элемент б нормирования поступают по входам 20 и 35 О, а на выходе 22 возникает сигнал О. Элемент 7 первого канала изменяет свое состояние, поскольку на вход 24 ( фиг, 3 поступает 1, а на вход 23 - импульсный сигнал. На выходе элемента 8 получают потен циал О запрещающий прохождение сигналов через элементы 9 и 10 первого канала на установочный вход счетчика 11 второго канала. Состояние элемента 7 второго канала не изменилось и в связи с этим сигналы, задающего генератора 4 проходят на вход, счетчика 11, переполняют его, элемент 1 срабатывает по входу сброса и пропускает сигналы второго задающего генератора на выход устройс- ва. При отказе типа 1 на выходе за дающего генератора 4 первого канала на выхрде элемента 8 возникает О, запрещающий прохоясдение сигналов через элементы 9 и 10 на установочный вход счетчика 11 второго канала и как при отказе типа происходит переключение на задающий генератор второго канала. Обнаружение параметрического отказа осуществляется при помощи третьего канала, элементов нормирования 6, контроля 7, делителей 5 частоты второго и первого каналов, а принятие решения на исключение канала ( задающего генератора 4), имеющего- параметрический отказ, осуществляется при помощи анализатора 3. При Помощи делителя 5 и элемента б сигналы частоты преобразуются в илшульсную последовательность, имеющую соответствующие длительность импульсов и периода.. Состояния элементов контроля анализируются при помощи анализатора 3 (фиг. 4), с выходов которого на элементы 2ИЛИ 10 поступает сигнал на отключение канала, частота которого не соответствует заданному допуску. Введение третьего канала анализатора элементов нормирования, 2ИЛИ, делителя частоты позволяют обеспечить резервирование генераторов при параметрических отказах, что повышает надежность устройства.

г/2

РЕЗЕРВИРУЕМШ ГЕНЕРАТОР, содержащий элемент памяти, элемент 2И-2ИЛИ-НЕ и два канала, каждый из которых состоит из задающего генератора, элементов контроля, 2ИЛИ-НЕ, совпадения и счетчика, выход которого в первом канале подключен к входу установки элемента памяти, а во втором канале - к входу сброса t элемента памяти, выходам которого под-, ключены к первым входам элементов совпадения и 2И-2ИЛИ-НЕ, вторые входы которого подсоединены к выходам задающих генераторов соответствующих каналов, входы элементов совпадений подключены к входу счетчика и выходу элемента 2ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с вьоходом задающего генератора соответствующего канала, а второй вход - с выходом элемента контроля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены анализатор/ третий канал, содержащий заЛзаощай генератор, делитель частоты, инверторf элемент нормирования и два контрольных устройства, в первый и второй каналы введены делитель частоты, инвертор, элемент 2ИЛИ и элемент нормирования, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора и счетным входом делителя частоты, второй вход с выходом делителя частоты, а выход элемента нормирования первого канала подключен к первым входам элементов контроля второго канала и первого элемента контроля третьего канала и через инвертор ко второму входу элемента контроля первого канала, а выход элемента нормирования второго канала соединен с первыми входами элемента контроля первого канала и второго элемента конт-. роля третьего канала и через инвер- j тор со вторым входом элемента конт(Г) роля второго канала, выходы всех элементов контрюля подключены к соответствующим входам анализатора,выходы которого соединены с первыми входами элементов 2ИЛИ первого и второго каналов, а вторые входы элементов 2ИЛИ подключены к выходам элементов совпадений,, выход элемента 2ИЛИ первого канала соединен с установочньл входом счетчика второго канала, выход элемента 2ИЛИ второго канала соединен с установочным входом счетчика первого канала, причем в третьем канапе первый вход элеD1 мента нормирования соединен с выходом задающего генератора и счетным входом делителя частоты, второй вход - с выходом делителя частоты, а выход через инвертор - со вторыми входами элементов контроля,

i/eJ