Резервируемый генератор последовательности импульсов Советский патент 1984 года по МПК H03K17/56 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых измерительных приборах в устройствах управления вычислительных машин в качестве задающего генератора импульсов тактовой частоты, что требуется генерирование электрических колебаний с повьш1енной надежностью и контролем.

Известен резервируемый генератор последовательности импульсов, содержащий два идентичных генератора импульсов (релаксаторы) и схему контроля работоспособности и переключени генераторов, обеспечивающую в случае выхода из строя генератора, работающего в качестве основного, подключение к выходным цепям устройства резервного генератора f ,

Недостатком известного устройства является низкая надежность, связанна с необходимость) точной настройки аналоговых узлов устройства.

Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому является резервируемый генератор последовательности импульсов, содержащий первый и второй генераторы последовательностей импульсов, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с выходной шиной устройства и через блок формирования сигнала сброса со входом сброса счетчика, блок коммутации, выходы которого соединены со вторыми входами первого и второго элементов И и с первой группой входов элемента индикации, вторая группа входов которого соединена с выходами первого и второ:го генераторов последовательностей импульсов 2J .

Недостатком данного устройства является возникновение в нем релаксациOHHiiix переключений на резерв в случае аварийного снрскения частоты основного генератора или перехода основного генератора в прерывистый работы. Такой режим может возникнуть, например, при наличии некачественного контакта в соединениях элементов основного генератора.

Цель изобретения - исключение релаксационных переключений на резерв, возникающих при переходе основного генератора в прерывистый режим г енерации,и повышение за счет этого надежности.

Поставленная цель достигается тем что V резервируемый генератор последовательности импульсов, содержащий первый и второй генераторы последовательности импульсов, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов И, выход которых через элемент ШШ соединены с выходной шиной устройства и через блок формирования сигнала сброса - с входом сброса счетчика, блок коммутации, выходы которого соединены с вторыми входами первого и второго элементов И и с первой группой входо элемента индикации, вторая группа входов которого соединена с выходами первого и второго генераторов последовательности импульсов, введены дополнительный счетчик импульсов и дополнительный элемент 1ШИ, причем выход второго генератора последовательности импульсов соединен со счетным входом дополнительного счетчика, выход блока формирования сигнала сброса соединен с входом сброса дополнительного счетчика, выходы счетчиков через дополнительньм элемент ИЛИ соединены с входом блока коммутации.

На фиг,1 приведена функциональная схема устройства; на фиг,2 временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Резервируемый генератор последовательности импульсов содержит первьш и второй генераторы 1 и 2 последовательности импульсов, выходы которых соединены с первь ми входами первого и BTopo.ro элементов И 3 и 4, выход первого генератора соединен со счетным входом счетчика 5, выход второго генератора соединен со счетным входом дополнительного счетчика 6, выходы элементов И соединены с входами элемента ШТИ 7, выходы счетчиков через дополнительный элемент ИЛИ 8 соединены с входом блока 9 коммутации, выход элемента ШШ 7 соединен с выходной шиной устройства и с входом блока 10 формирования сигнал сброса, выходы генераторов и блока коммутации соединены с входами 1 I индикации.

Резервируемый генератор последоваге.г ьности импульсов работает следующим образом.

Генераторы i и 2 импульсов формируют последовательности импульсов. 3 частоты повторения которых одинаковы и равны частоте, которую необходимо получить на выходе устройства. Последовательность 1тмпульсов с выхода генератора 1 подается на первый вход первого элемента И 3 и на счетный вход счетчика 5. Аналогично импульсы с выхода генератора 2 подаютс на первый вход второго элемента И 4 и на счетный вход дополнительного счетчика 6. Блок коммутации 9 генераторов импульсов может быть выполнен, например, в виде триггера со счетным входом. В зависимости от тог в какое поло);;ение установился триггер в момент включения устройства, на од}1ом из выходов триггера - на втором входе одного из элементов И 3 или 4 будет разрешающий сигнал. Соответственно на другом элементе И на втором его входе будет запрещаюи1ий сигнал. Допустим, что разрешающий сигнал в нашем примере подается на второй вход первого элемента И 3 Тогда импульсы с выхода генератора 1 через элемент И 3 и элемент РШИ 7 подаются на выход устройства. Одновременно импульсы с выхода генератора 2 поступают на счетчики 5 и 6 после прохл)5(дения через элемент ИЗ, элемент l-LTIH 7 и блок 10 как импульсы обнуления счетчиков. Таким образом, при помоиц счетчика 5 осуществляется автоматическое постоянно слежение за каждым импульсом, вышедшим из генератора 1, а при помощи счетчика 6 - за каждым импульсом на выходе генератора 2. Если в связи с неисправностью генератор 1 с некоторого момента време ни перестал работать, то сигналы обнуления с выхода блока 10 перестанут поступать на соответствующие входы счетчиков 5 и 6. В связи с тем, что генератор 1 бо лее не работает, счетчик 5 остается в исходном состоянии (или в том состоянии, в котором он оказался в момент возникновения неисправности). Счетчик 6 продолжает счет импульсов приходящих на его вход с выхода гене ратора 2. Счетчики 5 и 6 целесообраз но выполнить состоящими из двух разрядов и включить их так, чтобы после пропадания импульса обнуления счетчи ков очередной импульс, приходящий на счетный вход счетчика, подключенного к исправному генератору импульсов, переполнял этот счетчик и с его вы414хода проходил на элемент 1-ШИ 8. В этом случае на вход блока 9 коммута- . ции генераторов импульсов поступит управляющий сигнал,по которому элемент И 3 будет закрыт,а на втором входе элемента И4 появится разрешаюш 1й сигнал. После этого сигналы с выхода генератора 2 импульсов начнут поступать на выход устройства и через блок 10 как сигналы обнуления на соответствующие входы счетчиков 5 и 6 .(на фиг.2 момент отказа генератора I обозначен М, а момент включения в работу генератора 2,- мр. Элемент 11 индикации работы генераторов 1 и 2 импульсов на работу всего устройства не влияет. Его присутствие в составе устройства позволяет наглядно видеть, какой из генераторов работает или не работает в связи с неисправностью, атакже, какой из генераторов н данный момент времени является основным (и работает на выход устройства), а какой является резервным. Индикация может осуществляться, например, с помощью светодиодов. Схема предлагаемого устройства выполнена симметрично, и генераторы 1 и 2 находятся в равных условиях. При включении устройства основной генератор выбирается случайным обра- зом в зависимости от установки в одно из возможных состояний блока 9 коммутации. На ныход устройства и на вход формирователя 10 импульсов сброса . поступают импульсы именно от этого основного генератора. При переключении на резерв, при возникновении временного сбоя и работе основного генератора данный генератор становится резервным, а другой основным. Таким образом, устройство производит автоматический выбор наиболее устойчиво работающего генератора. Свойство симметрии предлагаемого устройства является аго существенным преимуществом перед известным. Действительно, случаи полного отказа генератора, Например кварцевого, крайне редки. На практике обычно отказы генераторов проявляются в виде перехода в режим прерывистой генерации, либо резкого уменьшения частоты генерируемых импульсов. Такие отказы могут иметь место, например, при механических вибрациях, воздействую1ЦИХ при эксплуатации на устройство, при экстремальных тепловых режимах

paOOTbi генераторов, при некачественных контактах между схемными элементами генератора. Для известного устройства, в котором однн из генераторов явлйется основным, всегда переход основного генератора в режим прерывистой генерации вызовет возникновение в устройстве релаксационных переключений на резерв и обратно.

т.е. к отказу всего устройства в целом, независимо от наличия исправного резервного генератора. В предлагаемом устройстве такие релаксации возникать не будут, поскольку схема его симметрична, а контролируемая импульсная последовательность поступает не с одного из генераторов,как в известном устройстве, а с выхода устройства.

РЕЗЕРВИРУЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ И П1УЛЬСОВ, содерxcautjiH первый и второй генераторы последовательности импульсов, выходы которых соединены входами первого и второго элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с выходной шиной устройства и через блок формирования сигнала сброса с входом сброса счетчика, блок комму тации, выходы которого соединены с вторыми входами первого и второго элементов И и с первой группой входов элемента индикации, вторая группа входов которого соединена с выходами первого и второго генераторов последовательности импульсов, отличающийся тем, что, с целью исключения релаксационных переключений на резерв, возникающих при переходе основного генератора в прерывистый режим генерации, и повьшения за счет этого надежности, в него введены дополнительный счетчик импульсов и дополнительный элемент ИЛИ, причем выход второго генератора последовательности импульсов соединен со счетным входом-дополнительно(Л С го счетчика, выход блока формирования сигнала сброса соединен с входом сброса дополнительного счетчика, выС ходы счетчиков через дополнительный элемент ИЛИ соединены с входом блока коммутации. Г) :о

Фаг.1

1плгиш

RJimiJUllJTmTrirLrLrL

ллллл

LO

1Ш1Л1ШПЛ, UULJJLfUL,

Фиг. 2