Контролируемый делитель частоты Советский патент 1984 года по МПК H03K21/34 

Изобретение относится к импульсной технике и может бьгсь использова но, для построения контролируемых сч чинов и делителей Частоты с большим периодом следования выходных сигналов, например, в устройствах счета времени, программного управления и т. п. Известно устройство для контроля делителей частоты, содержащее n6|ioговый элемент и накопительный конденсатор, постоянная .времени siapHfla которого выбрана так, чтобы при мак симальном интервале времени между сменами логических состояний на выходе контролируемого делителя чафтоты заряд на конденсаторе не прёвьвиал порога срабатывания порогового элемента lj ,; j Недостатком данного устройства является ограниченная область его применения, т.е. при большом период следования выходных сигналов контролируемого делителя частоты возникают трудности с обеспечением нефбходимой постоянной времени.интегра Наиболее близким к изо6р,еТ;ению п технической сущности является коцтр лируемый делитель частоты, СОДЭР жащий входную шину, основной ; : и дополнительный счетчики, перЬаЙ,. второй триггеры, два элемента контроля, два элемента неравнозначности и два элемента задержки 2 . Недостатком известного устройства является низкое быстродействие контроля, так как сигнал отказа де лителя может появиться только после смены логических состояний на ВЬЙЕОдах основного и контрольного счетчи ков. Если период выходных сигналов делителя велик {в устройствах программного управления, например, он может составлять несколько часовУ;, время обнаружения неисправности ста новится недопустимо большим (также может достигать нескольких часов). Цель изобретения - повышение быст родействия контроля. Указанная цель достигается тем, что в контролируемый делитель частоты, содержащий входную шину, основной дополнительный счетчики, первый и второй триггеры, введены два элемента И, два элемента ИЛИ, эленент НЕ, генератор импульсов, селектор импульсов по длительности, вход установки в 1 первого триггера соединен с входом элемента НЕ, с;входной шиной и с входом установки в 1 второго триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и с первым входом второго элемента ИЛИ выход которого соединен с тактовым входом основного счетчика, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и с входом установки в О первого триггера, выход которого соединен с вторым входом nejiBoro элемента ИЛИ, выход которого соединен через селектор импульсов по длительности с шиной контроля, выход элемента НЕ соединен с вторыми входами второго элемента ИЛИ и второго элемента И, выход которого соединен с выходной шиной, тактовый вход и выход дополнительного счетчика соединены соответственно с выходом первого элемента и и с входом установки в О второго триггера. На фиг. 1 приведена структурная Ьхема контролируемого делителя частоты; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняклцие его работу. Контролируемый делитель частоты содержит основной счетчик 1, элемент НЕ 2, элемент ИЛИ 3, элемент И 4, триггер 5, триггер б, дополнительный счетчик 7, элемент И 8, генератор 9 импульсов, элемент ИЛИ 10, селектор 11 импульсов по длительности/ входную шину 12,шину 13 контроля и выходную шину 14. Вход установки в триггера 6. соединен с входом элемента НЕ 2, с входной шиной 12 и с входом установки в триггера 5, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 10 и с первым входом элемента И 8, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом генератора 9 импульсов и с первым входом элемента ИЛИ 3, выход которого соединен с тактовым входом основного счетчика 1, выход которого соединен с первым входом элемента И 4 и с входом установки в триггера б, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 10, выход которого соединен через селектор 11 импульсов по длительности с шиной 13 контроля, выход элемента НЕ 2 соединен с вторыми входами элемента ИЛИ 3 и элемента И 4, выход которого соединен с выходной шиной 14, тактовый вход и выход дополнительного счетчика 7 соединены соответственно с выходом элемента И 8 и с входом установки в О триггера 5. На фиг, 2 приведены временные диаграммы 15-21 соответственно сигналов на входной шине 12, на выходе триггера 5, на выходе элемента И 8, на выходе элемента НЕ 2, на выходе,элемента ИЛИЗ, на выходе триггера б и на выходе элемента И 4. Делитель работает следующим образом.

Входной сигнал (фиг.2,диаграмма 15) поступает по шине 12 на входы установки единиц триггера 5 и триг-. гера б. При этом выходной сигнал триггера 5 (фиг. 2, диаграмма 16) открывает элемент И 8, через который импульсы генератора 9 проходят на вход дополнительного счетчика 7 и на вход элемента ИЛИ 3, элемент И 8 остается открытым до появления импульса на выходе счетчика 7, который возвращает триггер 5 в исходное состояние. Таким образом, за время, пока элемент И 8 открыт, на его выход с генератора 9 проходит число импульсов, равное объему счетчика 7 {фиг. 2, диаграмма 17) . Эти имп.ульсы, проходя через элемент ИЛИ 3, складываются с входным сигналом, .поступающим на второй вход элемента ИЛИ 3 через элемент НЕ 2 {фиг. 2, диаграмма 18). На вход основного счетчика 1 поступает суммарный сигнал {фиг. 2, диаграмма 19), состоящий из входных импульсов, в паузе между которыми следуют импульсы генератора 9, предназначенные для проверки работоспособности основного счетчика 1. Так как число этих импулсов равно объему счетчика 1, к приходу очередного входного импульйа основной счетчик 1 возвращается в состояние, установленное предыдущие входным импульсом. Появление импульс на выходе основного счетчика 1 во время счета импульсов генератора 9 свидетельствует о его работоспособности. Для того, чтобы этот импульс не прошел на шину 14, элемент И 4 {фиг. 2, диаграмма 20) закрывается на время счета импульсов генератора

9 сигналом с выхода элемента НЕ 2. Этот же импульс возвращает в исходное состояние триггер 6. Частота импульсов генератора 9 должна быть выбрана таким образом, что время их счета основным счетчиком 1 не превышает половины периода входного сигнала. Соответственно и-длительность импульса на выходе триггера б {фиг. 2, диа|грамма 21) , при исправной работе ос|новного счетчика 1 не превышает этой величины, что контролируется селектором 11 импульсов по длительности. Если основной счетчик 1 неисправен и импульсы на его выходе не появляются, длительность сигнала на выходе триггера 6 превьадает максимально допустимую величину, установленную селектором 11 импульсов по длительности, и на его выходе появляется сигнал, свидетельствующий об отказе делителя. Аналогично,, если неисправность возникает в счетчике7, длительность сиг,нала на выходе триггера 5 превышает установленную величину, и на выходе сселектора.11 появляется сигнал отказа

Предлагаемое устройство обладает более высокой эксплуатационной надежностью по сравнению с известными техническими решениями, так как позволяет быстро обнаружить возникшую неисправность. Контроль исправности делителя осуществляется после каждого входного импульса.Следовательно,время, необходимое для обнаружения неисправности, равно периоду входного сигнала. В известном устройстве время,необходимое для обнаружения неисправности, равно времени счета до того разряда счетчика, в котором эта неисправность проявится.

IS

if-1

-.«-.-J-L

ю

JIUI -IIUL

-.HU

17

JIIJL

КОНТРОЛИРУЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий входную шину, основной, дополнительный счетчики, первый и второй триггеры, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия контроля, в него введены два элемента И, два элемента ИЛИ, элемент НЕ, генератор импульсов,селектор импульсов по длительности , вход установки в 1 первого триггера соединен с входом элемента НЕ, с входной пшной .и с входом установки в 1 второго триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом перв.ого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом основного счетчика, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и с входом установки в О первого триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен через селектор импульсов по длительности с шиной контроля, выход элемента НЕ соединен с вторьв ш входами второго элемента ИЛИ и второго элемента И, выход которо- , го соединен с выходной шиной, тактовый вход и выход дополнительного счетчика соединены соответственно с выходом первого элемента И и входом 2 установки в О второго триггера. Вин. Щ

IffiJUIIILJLJIIIULjr-

J-L

Z

Фие. IIIIJLr- , f