Устройство логического умножения Советский патент 1984 года по МПК H03K19/20 

входом управления статического преобразователя напряжения, причем вход питания делителя частоты соединен с генератором тактовых импульсов через выпрямитель и третий трансформатор, а выход статического преобразователя напряжения соединен с входом питания генератора контрольной частоты, который соединен также с цепью запуска устройства.

УСТРОЙСТВО ЛОГИЧЕСКОГО УМНОЖЕНИЯ, содержащее источник входного сигнала, ц четьфехполюсников в последовательном включении, каждый из которых состоит из первого и второго источников сигналов, первого и второго логических элементов И, первого, второго, третьего и четвертого ключей, первого и второго трансформаторов, а также содержащее генератор тактовых импульсов и генератор контрольной частоты, причем выход устройства соединен с выходом второго ключа П-го четырехполюсника, во всех четырехполюсниках вторые и четвертые ключи последовательно соединены с первыми и третьими кг ючами, в каждом i -м четырехполюснике (где i 1, 2, ...ц) первый источник сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей через первый логический элемент И, второй источник сигналов подключен к первым входам третьего и четвертого ключей через второй логический элемент -И, второй вход первого логического элемента И в нечетном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в четном четырехполюснике подключены к первочу выходу генератора тактовых ИМ1 льсов, второй вход первого ЛОГ1: lecKoro элемента И в четном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в нечетном четырехполюснике подключены к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы второго и четвертого ключей объединесл ны, а их вторые входы соединены через первичную обмотку второго трансс: форматора, параллельно которой подключены вторичная обмотка пер§ вого трансформатора, через которую соединены выходы первого и третьего ключей, первичная обмотка первого трансформатора ( i + 1 )-го четырехполюсника соединена с вторичной обмоткой второго трансформатоN5 СЛ ра -го четырехполюсника, первичная обмотка первого трансформатора а первого четырехполюсника подключена к выходам генератора контрольной час-г О5 тоты, отличающееся тем, что, с целью повыщения его надежности, в него введены статический преобразователь напряжения, вход питания которого соединен с источником входного сигнала, а вькод - с вторым входом первого ключа первого четырехполюсника, делитель частоты, вход которого соединен с вторичной обмоткой второго трансформатора Ц-го четьфехполюсника, а выход - с

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в различных системах дискретной автоматики в роли элемента И, в час ности в аппаратуре, связанной с обеспечением безопасности движения поездов, например, в автоматической локомотивной сигнализации. Известно устройство логического умножения, содержащее включенные последовательно в цепь выходного сигнала ключи и конденсаторы ij .. Недостатком устройства является понижение быстродействия. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство логического умножения, содержащее источник входного сигна ла, li четырехполюсников в последовательном включении, каждый из которых состоит из первого и второго источников сигналов, первого и вто рого логических элементов И, первого, второго, третьего, четвертого ключей, первого и второго транс форматоров, а также содержащее гене ратор тактовых импульсов и генератор контрольной частоты, причем выход устройства соединен с выходом второго ключа Ц -го четьфехполюсника, во всех четырехполюсниках вто рые и четвертые ключи последовательно соединены с первыми и третьими ключами, в каждом -ом четырехполюснике (где 1,2, ... II) первый источник сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей через первый логический элемент И, второй источник сигналов подключен к первым входам третьего и четвертого ключей через второй логический элемент И, второй вход первого логического элемента И в нечетном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в четном четырехполюснике подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй вход первого логического элемента И в четном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в нечетном четырехполюснике подключены к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы второго и четвертого ключей объединены, а их вторые входы соединены через первую обмотку второго трансформатора, параллельно которой подключены вторичная обмотка первого трансформатора, через которую соединены выходы первого и третьего ключей, первичная обмотка первого трансформатора ( i + 1)-го четырехполюсника соединена с вторичной обмоткой второго трансформатора 1 -го четьфехполюсника, первичная обмотка первого трансформатора первого четьфехполюсника подключена к выходам генератора контрольной частоты 2j. Недостатком известного устройства является возможность возникновения аварийной ситуации из-за необнаружения пробоя ключей при остановке генератора тактовых импульсов, что снижает надежность и не позволяет использовать его в ответственных системах. При использовании известного устройства для коммутации силовых цепей управления (например, в цепи управления электропневматическим клапаном в тормозной системе локомотива) при фиксации отказа одного ключа не предотвращается возможность пробоя остальных ключей, что также может привести к аварийной ситуации.

3

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство логического умножения, содержащее источник входного сигнала, П четырехполюсников в последовательном включении, каждый из которых состоит из первого и второго источников сигналов, первого и второго логических элементов И, первого, второго , третьего и четвертого ключей, первого и второго трансформаторов, а также содержащее генератор тактовых импулсов и генератор контрольной частоты причем выход устройства соединен с выходом второго ключа И -го четырехполюсника , во всех четырехполюсниках вторые и четвертые ключи последовательно соединены с первыми и третьими ключами, в каждом -м четьфехполюснике (где 1,2, ,..П первый источник сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей через первый логический элемент И, второй источник сигналов подключен к первым входам третьего и четвертого ключей через второй логический элемент И, второй вход первого логического элемента И в нечетном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в четном четырехполюснике подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй вход первого логического элемента И, в четном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в нечетном четырехполюснике подключены к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы второго и четвертого ключей объединены, а их вторые входы соедине1й 1 через первичную обмотку второго трансформатора, параллельно которой подключена вторичная обмотка первого трансформатора, через которую соединены

выходы первого и третьего ключей, первичная обмотка первого трансформатора ( 1 + 1)-го четырехполюсника соединена с вторичной обмоткой второго трансформатора -го четырехполюсника, первичная обмотка первого трансформатора первого четырехполюсника подключена к выходам генератора контрольной частоты, введены статический преобразователь напряжения, вход питания которого сое664

дииен с источником входного сигнала, а выход - с вторым входом первого ключа первого четьфехполюсника, делитель частоты, вход которого соединен с вторичной обмотко второго трансформатора yi -го четырехполюсника, а выход - с входом управления статического преобразователя напряжения, причем вход питания делителя

частоты соединен с генератором тактовых импульсов через вьтрямитель и третий трансформатор, а выход статического преобразователя напряжения соединен с входом питания генератора контрольной частоты, который соединен также с цепью запуска устройства.

На чертеже показана структурная электрическая схема предлагаемого

устройства.

Устройство содержит источник 1 входного сигнала, статический преобразователь 2 напряжения, первые источники 3.1-3. И сигнала, вторые источники 4.1-A.h сигнала, первые логическ е элементы И 5.1-5.П, вторые логи ские элементы И 6.1-6 Г) , ПС -le ключи 9.1-9.П, четвертые ключи 10.1-10.Л, первые

трансформаторы 11.1-11.П, второю трансформаторы 12.1-12.ti, генератор 13 тактовых импульсов с первым 13.1 и вторым 13.2 выходами, третий трансформатор 14, вьтрямитель 15, делитель 16 частоты, генератор 17 контрольной частоты, цепь 18 запуска, выход 19, узлы 3.1-З.И, 4.1-4.Р, 5.1-З.П, 6.1-6.П, 7.1-7.И, 8.1-8.г, 9. 1-9.п, 10.1-10.П, 11.1-11.П, 12.1-12.)1, соответственно объединены в четырехполюсники 20.1-20.П.

В соответствии с чертежом в устройство логического умножения, содержащее источник 1 входного сигнала, п четырехполюсников 20.1-20.П в последовательном включении, каждый из которьк состоит из первого 3.1-3.Л и второго 4.1-4. и источников сигналов, первого 5.1-5.Г1 и

второго 6.1-6.П логических элементов И, первого, второго, третьего, четвертого ключей 7.1-7.П, 8.1-8.h, 9.1-9.П, 10.1-10.П, первого и второго трансформаторов 11.1-11.П и 12.1-12.П, а также содержащее генератор 13 тактовых импульсов и генератор 17 контрольной частоты, при5чем выход 19 устройства соединен с двумя параллельными цепями, обра зованными вторыми и четвертыми ключами 8.1-8.h и 10.1-10.п, в пос ледовательном соединении с первыми и третьими ключами 7.1-7.И и 9.1-9.V1 соответственно, в каждом -м четырехполюснике 20.1-20.Ц пе вый источник 3.1-З.П сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей 7.1-7.И и 8.1-8.11 через первьй логический элемент И 5.1-5. VI , второй источник 4.1-4.11 сигнала подключен к первым входам третьего и четвертого ключей 9.1-9.П я 10.1-10.п через второй логический элемент И 6.1-6. ti , вто рой вход первого логического элеме та И 5.1-5. И в нечетном четырехполюснике 20.1-20.11 , на второй вход второго логического элемента И 6.2, 6.4, 6.6 в четном четырехполюснике 20.2, 20.4 подключены к первому выходу 13.1 генератора 13 тактовых импульсов, второй вход первого логического элемента И 5.2, 5.4, ... 5.6 в четном четырехполюснике 20.2, 20.4 и второй вход второго логического элемента И 6.1-6.11 в нечетном четырехполюснике 20.1-20. И и подключены к вто рому выходу 13.2 генератора 13 так товых импульсов, выходы второго и четвертого ключей 8.1-8.4 и 10.1-10. объединены, их вторые входы соединены через первичную обмотку второго трансформатора 12. 1-12. h J параллельно которой подключена вторичная обмотка первого трансформатора 11.1-11.1 , че рез которую соединены выходы первого и третьего ключей 7.1-7.in и 9.1-9.И , первичная обмотка первого трансформатора 11.2, 11.3, ..., 11. И ( 1 + 1)-го четьфехполюсника 2 ( + 1) соединена с вторичной обмо кой второго трансформатора 12.112.(Ц-1) -го четырехполюсника 20« первичная обмотка первого трансфор матора 11.1 первого четырехполюсника 20.1 подключена к выходам генератора 17.контрольный частоты, введены статический преобразователь 2 напряжения, вход питания которого соединен с источником, 1 входного сигнала, а выход - с вторым входом первого ключа 7.1 пер вого четьгрехполкх:ника 20.1, дели666тель 16 частоты, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора И-го четырехполюсника, а выход - с входом управления стйтического преобразователя 2 напряжения, причем вход питания делителя 16 частоты соединен с генератором 13 тактовых импульсов через выпрямитель 15 и третий трансформатор 14, при этом выход статического преобразователя 2 напряжения соединен с входом питания генератора 17 контрольной частоты, который соединен также с цепью 18 запуска устройства. Устройство работает следующим образом. При наличии единичных сигналов на выходах источников 3.1-3, h и 4.1-4. п сигналов входной сигнал от источника 1 входного сигнала через статический преобразователь 2 напряжения проходит на выход 19 устройства. Если единичный сигнал присутствует на первом выходе 13.1 генератора 13 тактовых импульсов 5 то сигнал от источника 1 входного сигнала проходит на выход 19 устройства через ключи 7,1, 8,1, 9.2, 10.2,, ,,5 7П 5 8,и , а если единичный сигнал присутствует на выходе 13.2 генератора 13, то сигнал от источника 1 проходит на выход 19 устройства через ключи 9.1, 10.1, 7.2, 8.2, ..., 9.И , 10.п . Если хотя бы один из сигналов источников 3. 1 и 4,1 станет равным нулю, цепь прохождения сигнала прерывается вследствие запирания ключей. При нормальной работе устройства на выход делителя 16 частоты поступают сигналы от генератора 17 контрольной частоты через трансформаторы 11,1, 12,1, , . ,, 1Ь h , 12,и , При условии нормальной работы генератора 13 тактовых импульсов делитель 16 частоты получает питание через третий трансформатор 14. и вьшрямитель 15, Сигнал с выхода делителя 16 частоты управляет работой статического преобразователя 2 напряжения, преобразующего постоянное напряжение питания, источника 1 входного сигнала в переменное напряжение с частотой,, равной частоте выходного сигнала депнтеля частоты 16, и далее в псстоянное напряжение выходного сигнала. Одновременно выходное напряжение статического преобразователя 2 напряжения используется для питания генератора 17 контрольной частоты.

Например, при пробое одного из ключей 7.1 или 8.1 во втором такте работы устройства происходит короткое замыкание вторичной обмотки трансформаторов 11.1 и 12.1, которое приводит к пропаданию сигнала на входе делителя 16 частоты и, следовательно, к выключению статического преобразователя 2 напряжения и генератора 17 контрольной частоты (разрыв цепи самоблокировки) . Остановка генератора 13 тактовых импульсов приводит к пропаданию питания делителя 16 частоты и также к выключению статического преобразователя 2 напряжения и гене ратора 17 контрольной частоты.

1125668

После выключения статического преобразователя 2 напряжения появление ложного активного сигнала на выходе 19 устройства полностью иск5 лючается. Для возобновления работы устройства должна быть устранена неисправность и кратковременно подан сигнал в цепь питания генератора 17 контрольной частоты через

10 цепь 18 запуска.

Применение изобретения позволяет исключить необнаружение пробоя ключей при остановке генератора 13 тактовых импульсов, а также обеспе15 чить размыкание силовой цепи при фиксации отказов устройства и тем самым предотвратить возможность возникновения аварийной ситуации. Технико-экономический эффект

20 заключается в том, что предлагаемое устройство полностью защищено от отказов, приводящих к появлению ложного активного сигнала на его выходе.