Устройство для мажоритарного выбора составляющих многомерного векторного сигнала Советский патент 1985 года по МПК H05K10/00 

Изобретение относится к автоматик и может быть использовано в радиоэлектронных системах управления и контроля. Известно устройство выбора не«прерывного сигнала по принципу боль шинства, содержащее ,п однонаправленных диодных мостой, 2п балансных сопротивлений, источник напряжения ; постоянного тока,, причем одни диаго нали диодных мостов, имеющих однонаправленнун) проводимость, через балансные сопротивления подключены к общему источнику напряжения, а вторы диагонали с одной стороны подключен к резервируе№ м приборам, а с дрзго образуют общую выходную точку , Недостатком устройства является невозможность мажоритарного выбора Г1 составляющих И мерного векторнего сигнала. Наиболее близким по техническому решению к изобретению является устройство выбора непрерьшного сигнала по принципу большинства, содержащее и однонаправленных диодных мос тов, 2 ю балансных сопротивлений, и :точник напряжения постоянного тока, причем одни диагонали диодных мосто :имеющих однонаправленную проводимость,через балансные сопротивления :подключены к общему источнику налря жения, а вторые диагонали с одной стороны подключены к резервируемым приборам, а с другой через группы масштабных резисторов соединены с выходами устройства, которые через нагрузочные резисторы соединены с общей шиной 2 . Недостатком устройства является низкая точность формирования m составляющих п мерного векторного сигнала при отказах резервируемых приборов. Это обусловлено использовакием в качестве бесконтактных коммутаторов диодных мостов, являюпщхся двухсторонними ограничит.елями то ка. Диодный мост не отключает отказавший прибор, когда разность напря жений на выходной диагонали превыша допустимое значение, задаваемое с помощью истдчника напряжения, Напро тив, в схему формирования в этом случае вводится постоянное напряжение, определяемое уровнем ограничения диодного моста. Это напряжение искажает составляющие выходного век тора, формируемые по сигналам исправных резервных приборов. Целью изобретения является повышение точности выбора. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для мажоритарного выбора составляющих многомерного векторного сигнала, содержащем группу из m нагрузочных резисторрв и п групп по щ масштабирующих резисторов, причем каждый нагрузочный резистор одним выводом соединен с. соответстБую1)1им выводом масштабирующего резистора всех групп и с одним из выходов устройства, другие выводы резисторов в группе нагрузочных резисторов соединены с общей шиной устройства, а в группах масштабирующих резисторов - с выходом соответствующего ограничителя тока, к входу, которого подключен выход .одного из И резервируемых блоков, ограничители тока со.держат алгебраический сумматор, блок Бьщеления модуля, поро.говый элемент и ключевой элемент, информационный вход которого подключен к входу ограничителя тока и.к суммирующему входу алгебраического сумматора, выход ключевого элемента подсоединен к выходу ограничителя тока и к вычитающему входу алгебраического сумматора, выходом подключенного к входу блока вь деления модуля, выход которого связан с входом порогового элемента, выходом соединенного с управляющим входом ключевого элемента. Выполнение ограничителей тока содержащими последовательно соединенные алгебраический сумматор, блок выделения модуля, пороговый элемент и . ключевой элемент обеспечивает бесконтактное отключение отказавшего резервируемого блока от соответствующей группы масштабирующих резисторов, входящей в схему формирования составляющих выходного векторного сигнала,. При этом алгебраический сумматор служит для получения разности напряжений на выходе резервируемого блока и на общей точке соответствующей группы масштабирую1чих резисторов. Блок вьиеления модуля обеспечивает получение абсолютной величины этой разности, в результате чего работа ограничителя тока не зависит от знака и соотношения напряжений на входах алгебраического сумматора. Пороговый элемент пррлнлзиячен для обеспечения 3 срабатывания ключевого элемента, отключающего отказавший резервируемый блок от общей точки соответствующей группы масштабирующих резисторов, когда модуль разности напряжений пре вышает допустимое (пороговое) значение. Для обеспечения возможности получения разности напряжений между ин формационным входом и выходом ключа в его состав вводится резистор соответствующей величины. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит П группу масштабирующих резисторов 1-3, 4-6, группу из т нагрузочных резисторов 7-9, п ограничителей тока 10, содержарщх алгебраический сумматор 11, блок 12 выделения модуля, пороговый 13 и ключевой элемент 14. :На схеме также изображены П резерви |руемых блоков 15 и m выходов устройства 16-18. Устройство работает следующим образом. Соответствие между сигналами tl j вх на выходах резервируемых блоков 15 и сигналами и вых выходах устройства 16-18 устанавливается матричным уравнением , ) где и а - векторный сигнал на выходах .резервируемьк блоков, и gy - вькодной векторный сигнал} - матрица направлякяцих косинусов а;,, определяющая переход от m мерного базиса вектора О gy;, к и-мерному базису вектора 1Г , в соот( ветствии с которой вьйирают ся величины масштабирующих резисторов 1-6. При полной исправности резервируе мых .блоков 15, когда их погрешности не выходят за пределы допусков, из авнёйия: (1) следует выражение где А - транспонированная матрица. В исходном состоянии ключевые эле менты 14 в ограничителях тока 10 открыты, поэтому для j -и группы масш табирующих резисторов 1,. 354 Таким образом, обеспечивается объединение составляющих п мерного векторного сигнала Ug, на выходах резервируемых блоков 1Д в составляю1цие мерного вектораUgy на вькодах устройства 16-18,, При отказе j -го резервируемого блока сигнал llj на его выходе не соответствует значению Uigx удовлетворяющего уравнению (2), причем UJBK это напряжение в общей точке j -и группы масштабирующих резисторов. Сигналы Ujg i &х поступают на входы алгебраического сумматора 11, на выходе которого разность iU Ujg -Ujg, Блок вьщеления модуля 12 служит для получения величины ) поступакяцей на вход порогового элемента 13, имеющего порог срабатьшания UQ , Использование модуля Uu) в качестве входного сигнала порогового элемента обеспечивает его срабатывание независимо от знака и соотношения величин и fJBX Р lAil| Up пороговый элемент 13 переходит из одного устойчивого состояния в другое, при этом перепад напряжений поступает с его выхода на управляющий вход ключевого элемента 14j который закрывается. Таким образом,. -и отказавший : блок будет отключён от общей точки j -и группы масштабирующих резисторов и составляющие m мерного вектора на нагрузочных резисторах 7-9 фор мируются по сигналам п -1 исправных блоков. При отказе k блоков, ecлиk n: м формирование составляющих т мерного вектора Ugi,, происходит аналогично по сигналам n-k исправных блоков. После устранения отказов блоков ограничители тока автоматически подключают- резервируемые блоки к соответствзтощим группам масштабирующих резисторов. Таким образом, устройство обеспечивает мажоритарный выбор составляющих многомерного векторного сигнала С. повьппенной точностью.Повышение точной ти работы устройства, в свою очередь, улучшает качество работы резервированных систем и повьш1ает эффективность их использования в радиоэлектронных системах управления rt контро.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА СОСТАВЛЯЮЩИХ МНОГОМЕРНОГО ВЕКТОРНОГО СИГНАЛА, содержащее группу из Wi нагрузочных резисторов и п . групп по m масштабируюпщх резисторов, каждый нагрузочный резистсф одним .вьшодом соединен с соответствующим выводом масштабирунлцего резистора всех групп НС одним из m-выходов ;устройства, другие вьгоодал резисто ров в группе нагрузочных резисторов соединены с общей шиной устройства, а в группах масштабирующих резисторов - с выходом соответствующего ограничителя тока, к входу которого подключен выход одного из п, резервируемьк блоков,отличающеес я тем, что, с целью повьшения :точности выбора, ограничители тока содержат алгебраический сумматор, блок вьщеления модуля, пороговый элемент и ключевой элемент, информационный вход которого подключен к входу ограничителя тока к к суммирующему входу алгебраического сумматора, выход ключевого элемента подсоединен к выходу ограничителя тока и СО к вычитающему входу алгебраического сумматора, выходом подключенного к входу блока выделения модуля, выход которого связан с входом порогового е элемента, выходом соединенного с управляющим входом ключевого элемента. &0 3 00 00 ел