Резервированный генератор импульсов Советский патент 1983 года по МПК H05K10/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для генерации последовательности пря моугольных импульсов в системах повышенной надежности, предназначенных для измерения временных параметров.. Известна схема автоматического пе реключения дублированных систем, содержащая два генератора тактовых им пульсов, два детектора ошибки, каждый из которых состоит из интегрирую щей схемы, детектора уровня и схемы ИЛИ, а также двухстабильную схему, две схемы И и схему ИЛИ С11. Недостатком указанной схемы является то, что она содержит аналоговые элементы (интегр1 рующиё схемы и детекторы уровня), вследствие.чего затруднена микроминиатюризация аппаратуры, что приводит к увеличенным габаритам и массе, понижению надежно ти аппаратуры. Кроме того, при изменении частоты генерации резервируемы генераторов требуется изменение пара метров аналоговых элементов схемы. Это определяется зависимостью необходимых характеристик интегрирующих схем и детекторов уровня (постоянной времени интегрирования интегрирующих схем, уровня срабатывания детекторов уровня) от временных параметров импульсных последовательностей, вырабатываемых резервируемыми генераторами, и приводит к тому, что схему автоматического переключения, пред- . назначенную для работы с последовательностью импульсов определенных временных параметров, нельзя использовать для работы с последовательностью импульсов, имеющей другие вре менные параметры. : В результате значительно сужены функциональные возможности, невозмож на унификация схемы автоматического переключения дублированных систем, что приводит к повышенной стоимости аппаратуры. Наиболее близким к предлагаемому является резервированный генератор импульсов, содержащий два взаимно синхронизированных по частоте и фазе генератора импульсов (мультивибратора), два триггера, элементы ИЛИ, эле менты И, мажоритарный элемент, причем прямой выход первого триггера по ключен к первому входу первого элемента И, вход установки в 1 первого триггера подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с входом установки в 1 второго триггера, вход установки в О которого соединен с входом установки в О первого триггера, а прямой выход второго триггера подключен, к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, при этом инверсный выход второго триггера подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а первый вход четвертого элемента И подключен к выходу второго генератора импульсов 21, Недостаток известного резервированного генератора заключается в трм, что в схеме резервируемого генератора на выходной мажоритарный элемент подаются сигналы с взаимно синхронизированных генераторов и логической схемы, пропускающей импульсы с исправного генератора при неисправности другого генератора. В случае исправности обоих генераторов на выходе мажоритарного элемента, работающего по принципу голосования 2 и 3, имеется сигнал, представляющий собой совпадение сигналов двух генераторов. При выходе из строя одного из генераторов с его выхода на вход мажоритарного элемента поступает уровень напряжения, соответствующий логическому О или логической 1, импульсы с исправного генератора и импульсы с логической схемы, на которую, в свою очередь, поступают импульсы с исправного генератора. При этом на форму выходного сигнала влияет временная задержка на логической схеме и вид отказа генератора. Следовательно, в известной схеме в случае отказа одного из генераторов происходит искажение выходных импульсов, а при соизмеряемости длительности импульсов с временем задержки логической схемы резервированный генератор полностью теряет работоспйсобность. Цель изобретения - уменьшение искажения выходных импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в резервированный генератор импульсов, содержащий первый и второй генераторы импульсов, первый и второй триггеры, элемент ИЛИ и четыре элемента И, причем прямой выход первого элемента И, вход установки в 1 первого триггера подключен к второму входу первого элемента И, вы ход которого соединен с входом установки в 1 второго триггера, вход установки в О которого соединен с входом установки в О первого триггера, а прямой выход второго триггера подключен к первому входу второ го элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, при этом инверсный выход второго триггера подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а первый вход четвертого элемента И подключен к выходу второго генератора импульсов, введены третий и четвертый триггеры, элемент НЕ и пятый элемент И, причем прямой выход третьего триггера подключен к первбму входу пятого элемента И, второй вход которого и выходы установки в 1 первого и третьего триггеров сое динены с выходом второго генератора импульсов и с вторым входом второго элемента И, а выход пятого элемента И подключен к входу установки в 1 четвертого триггера,прямой выход которого соединен с вторым входом Четвертого элемента И, -а выход четвертого элемента И подключен к третьему входу элемента ИЛИ, при это входы установки в О третьего и четвертого триггеров соединены с выходом первого генератора импульсов через элeмeнf НЕ, инверсный выход четвертого триггера соединен с третьим входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом пер вого генератора импульсов. На чертеже-представлена схема резервированного генератора импульсов. Резервированный генератор импульсов содержит генераторы 1 и 2 импуль сов, триггеры 3-6, элемент НЕ 7, эле менты И 8-12,элемент ИЛИ 13, причем прямой выход триггера 3 подключен к первому входу элемента И 8, выход которого соединен с входом установки в 1 триггера 4, прямой выход которого подключен к первому входу элеме та 9, выход которого соединен с первым входом элемента 13, а прямой выход триггера 5 подключен к первому входу элемента И 10, выход которого соединен с входом установки в 1 триггера 6, прямой выход которого по ключен к первому входу элемента И 11 при этом выход элемента И 11 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13, выход которого является выходом резервированного генератора, ПричеМ входы установки в О триггеров 5 и 6 и первый вход элемента И 12 подключены к выходу генератора 1 и к входу элемента 7, выход которого соединен с входами установки в О триг3 и 4, причем входы установки геров в 1 триггеров 3 и 5, вторые входы И 8 и 10, а также вторые элементов и 11 подключены входы элементов И 9 к выходу генератора 2, при этом инверсный выход триггера 4 соединен с вторым входом элемента И 12, а инверсный выход триггера 6 соединен с третьим входом элемента И 12, выход которого подключен к третьему входу элемента ИЛИ 13. Резервированный генератор импульсной последовательности работает следукмцим образом. На выход элемента ИЛИ 13 пропускаются импульсы генератора 1, поступающие на один из входов элемента И 12, в том числе и в том случае, если оба триггера 4 и 6 находятся в состоянии При этом на остальные два входа элемента И 12 поступает уровень напряжения, соответствующий логической единице, а на входы элемента И 11 и 9 - уровень напряжения, соответствующий логическому нулю. Если один из триггеров 4 или 6 перебросится в состояние Г, то на выход элемента ИЛИ 13 будут пропускаться импульсы генератора 2, так как в этом случае на один из входов элемента И 12 поступит уровень логического нуля, а на вход элемента И 9 или элемента И.11 - уровень логической единицы. Импульсы генератора 1 обнуляют триггеры 5 и 6, а импульсы с выхода элемента НЕ 7 обнуляют триггеры 3 и 4. В состояние 1 триггеры 3 и 5 переводятся действующими по входам установки в 1 импульсами генерато- или 6 в ра 2. Переброс триггера 4 состояние 1 по импульсу с генератора 2 может прок 3ойти только в том случае, если разрешено прохождение этого импульса через элемент 8 или 10 уровнем логической единицы с прямого выхода-триггера 3 или 5 соответственно. Это будет в том случае, если предыдущим импульсом генератора 2 триггера 3 или 5 был установлен с состояние 1 и не был затем сброшен в состояние О импульсом генератора 1, что возможно только при неисправности генератора 1. Таким образом, в случае исправной работы генератора 1 на выход резервированного генератора пропускается вырабатываемая им последовательность импульсов, в случае неисправности генератора 1 (если нет импульсов на его выходе) - последовательность импульсов генератора 2. При этом уменьшаются искажения выходных импульсов резервированного генератора вследствие наличия только одной цепи прохождения импульсов последовательности от исправного генератора до выхода устройства, причем резервированный генератор работоспособен независимо от того, син1045J 10 J5 20 5 хронна ли последовательность импульсов генераторов или несинхронна. Уменьшение временных искажений импульсов на выходе резервированного генератора даст возможность использовать предлагаемое устройство для генерации более высокой по сравнению с прототипом частоты, что позволит повысить точность системы измерения временных параметров. Возможность работы с несинхронизированными генераторами позволит понизить стоимость, а также повысить надежность резервированного генератора за счет исключения цепей и элементов синхронизации и стабильность частоты генерации при применении кварцевых резонаторов,что повысит точность системы измерения временных параметров.

РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содеркощий первый и второй генераторы импульсов, первый и второй триггеры, элемент.ИЛИ и четыре элемента И, причем прямой выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, вход установки в 1 первого триггера подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с входом установки в 1 второго триггера, вход установки в О которого соединен с входом установки в О первого триггера, а прямой выход второго триггера подключен к первому входу второго элемента И, выход которого .соединен с первым входом элемента ИЛИ, при этом инверсный выход второго триггера подключен к первому входу третьего элемента И, выход, которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а первый вход четвертого элемента И подключен к выходу второго генератора импульсов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажения выходных импульсов, в него дополнительно введены третий и четвертый триггеры, элемент НЕ и пятый элемент И, причем прямой выход третьего триггера подключен к первому входу пятого элемента И, второй вход которого и входы установки в 1 первого и третьего триггеров соединены с выходом второго генератора импульсов и с вторым входом второго элемента И, а выход .1 пятого элемента И подключен к входу (Л установки в 1 четвертого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, а выход четвертого элемента И подключен к третьему входу элемента ИЛИ, при этом входы установки в О третьего и четвертого триггеров соединены с выходом первого генератора импуль 4 СП сов через элемент НЕ, инверсный выход четвертого триггера соединен с |« ю СП третьим входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов.

Ln

//

/J

12