Резервированный генератор Советский патент 1985 года по МПК H03K3/72 H05K10/00 G06F11/20 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в синхронизирующих устройствах в-качестве формирователя сетки синфазных частот.

Известен резервированный генератор, содержащий резервируемые генераторы, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов ШШ, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого соединен с входом обнуления счетчика, счетный вход которого соединен с выходом автономного генератора импульсов, а выход - с управляющим входом коммутатора питания, выходы которого подключены к входам питания соответствующих резервируемых генераторов 1 3 .

Однако этот генератор сохраняет работоспособность только при откаг- . зах, приводящих к уменьшению частоты.

Известен также резервированный генератор, содержащий многоканальные резервированные генераторы, выходы одноименных каналов которых соединегал с входами соответственно первого, второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых подключены через первый элемент И к входу обнуления первого счетчика и счетному входу второго счетчика, вход обнуления которого соединен с вькодом предпоследнего разряда первого счетчика, а выход последнего разряда - с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора питания, а второй вход - к выходу последнего разряда первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом автономного генератора, а выходы коммутатора питания подключены к шинам питания многоканальных генераторов Г23.

Однако автономный генератор, с помощью которого осуществляется анализ правильности работы генерагора, не охвачен контролем, и пропадание, уменьшение или увеличение частоты автономного генератора приводит к формированию сигнала неисправности на входе коммутатора питания. Уменьшение (пропадание) или увеличение частоты автономного генератора воспринимается схемой известного резервированного генератора как соответственно увеличение или уменьшение

(припадание) частоты работающего генератора. При этом коммутатор питания ПО очереди подключает на выход исправные многоканальные генераторы. В течение времени от одного переключения до другого сигнал на выходе резервированного генератора отсутствует, так как после подачи напрйжения на шину питания генератора проходит некоторое время, пока в генераторе установится -устойчивый режим генерации, при котором частота и амплитуда выходного сигнала становятся равными своему номинальному значению. Кдк только в генераторе устанавливается устойчивый режим генерации, в схеме происходит очередное переключение генераторов. Таким образом, в известном резервированном генераторе при возникновении неисправности автономного генератора сигналы на выходе резервированногЪ генератора практически отсутствуют.

Целью изобретения, является повышение надежности и контролепригодНОС1Л резервированного генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в резервированный генератор, содержащий многоканальные резервируемые генераторы, выходы од ноименных каналов которых соединены с входами соответственно первого второго и третьего элементов ШШ, выходы которых подключены через первый элемент И к входу обнуления первого счетчика и счетному входу второго счетчика, вход обнуле шя которого соединен с выходом предпослед него разряда первого счетчика, а выход последнего разряда - с первым входом четвертого элемента HJM, второй вход которого подключен к выходу последнего разряда первого счетчика, счетный вход которого соединен- с выходом автономного генератора, а выходы коммутатора питания подключены к шинам питания многоканальных, генераторов, введены первый и второй триггеры, элемент задержки, третий счетчик и второй элемент И, а выход четвертого элемента ИЛИ соединен с входом элемента задержки, счетным входом первого триггера, вторым входом второго элемента И и с входом обнуления третьего счетчика, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выход - к счетному входу второго 3П триггера, вход обнуления которого соединен с выходом элемента задержки, а выход - с первым входом второго элемента И и входом обнуления первого триггера, выход которого подключен к выходу сигнализации неисправности автономного генератора, а выход второго элемента И к управляющему входу коммутатора питания. На чертеже приведена структурная ;схема резервированного генератора. Резервированный генератор содержит коммутатор 1 питания, многоканальные резервированные генераторы ,2-4, первьш 5, второй 6 и третий 7 элементы ИЛИ, выходы 8-10 каналов, первый элемент И 11, автоном ньй генератор 12, первьй 13 и второй 14 счетчики, четвертый элемент ШШ 15, первый триггер 16, выход 17 сигнализации неисправности автономного генератора, третий счетчик 18, элемент 19 задержки, второй три гер 20 и второй элемент И 21, Выходы коммутатора 1 питания подключены к шинам управления питанием многоканальных генераторов 2-4, один из которых находится в ра бочем состоянии, а остальные - в со тоянии холодного резерва. Выходы од ноименных каналов каждого из генера торов соединены с входами первого 5, второго 6 и третьего 7 элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вы.;Ходами 8-10 каналов резервированного генератора и входами первого эле мента И 1I. Выход автономного генер тора 12 подключен к счетному входу первого счетчика 13, к входу обну;ления которого подключен выход первого элемента И, выход предпоследнего разряда первогосчетчика 13 соединен с входом обнуления второго счетчика 14, счетный вход которого также соединен с выходом первого эл :мента И. Выходы последних разрядов первого 13 и второго.14 счетчиков подключены к входам четвертого элемента ИЛИ 15, выход которого соединен с счетным входом первого тригге ра 16. Выход первого триггера 16 подключен к шине I7 сигнализации не исправности автономного генератора. Выход четвертого элемента ИЛИ соединен также с входом обнуления третьего счетчика 18 и входом элемента 19 задержки, выход третьего счетчика подключен к счетному входу второ 1Л го триггера 20, вход обнуления которого подключен к выходу элемента задержки. Выход второго триггера соединен с входом обнуления первого триггера и первым входом второго элемента И 21, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ. Выход второго элемента И 21 подключен к входу коммутатора I питания. Введение в резервированный генератор предлагаемых элементов позволяет различать сигнал неисправности на выходе четвертого элемента ИЛИ как неисправность работающего многоканального генератора или неисправность автономного генератора. Вывод о том, какой из генераторов отказал (автономньй или многоканальньй) делается на основании того предположения, что вероятность одновременного отказа двух многоканальных генераторов мала по сравнению с вероятностью отказа автономного генератора. После появления сигнала неисправности в схеме происходит переключение с работающего многоканаль- иого генератора на один из резервных. Если после установки устойчивого режима генерации во вновь подключенном генераторе снова появляется сигнал неисправности, то схема отрабатывает его как неисправность автономного генератора: переключения генераторов не происходит, а на шине сигнализации появляется сигнал неисправности автономного генератора. При этом на выход резервированного генератора сетки синфазных частот продолжают поступать сигналы работающего генератора. Резервированный генератор работает cлeдyюIl9 м образом. При исправной работе резервированного генератора питание подключено, например, к генератору 2, а генераторы 3 и 4 - в холодном резерве. При исправной работе сигнал неисправности на выходе четвертого элемента ИЛИ 15 отсутствует, следовательно, отсутствует сигнал обнуления на ,третьем счетчике 18, на счетньй вход которого поступают импульсы работающего генератора с выхода первого эльмеита И I1. Через некоторое время, равное времени пересчета третьего счетчика 18, па его выходе появляется сигнал переноса , ко орьй устанавливается второй

триггер 20 в единичное состояние. Высокий по енциал с выхода этого триггера поступает на вход обнуления первого триггера 16, а также на первый вход второго элемента И 21, на выходе которого сигнал отсутствует,.так как отсутствует сигнал неисправности с четвертого элемента ИЛИ 15.

Таким образом, при исправной работе резервированного генератора сигнал неисправности на выходе второго элемента И 21 отсутствует, коммутатор 1 питания .оставляет включенным генератор 2, При этом на шине 17 сигнализации неисправности автономного генератора сигнал отсутствует, так как первый триггер 16 находится в нулевом состоянии.

При возникновении неисправности работаюп1его многоканального генератора (пропадание, уменьшение и.пи увеличение частоты) на выходе элемента ИЛИ 15 появляется сигнал неисправности. Далее он через второй элемелт И 21 проходит на вход коммутатора 1, который осуществляет переключение с отказавшего 1енератора на один из резервируемых.

При возникновении любого из отка зов автономного генератора (пропадание , уменьшение или увеличение частоты) на выходе четвертого элемента ИЛИ 15 формируется сигнал неисправности, так как пропадание и уменьшение частоты автономного генератора 12 равносильно для работы схмы увеличению частоты работающего многоканального генератора, а увеличение частоты автономного генератора 2 - пропаданию или уменьшению частоты работающего многоканального генератора,

Сигнал неисправности с выхода чевертого элемента ИЛИ 15 проходит на вход коммутатора 1 питания через втрой элемент И 21, так как на втором входе - высокий разрешающий потенциал с выхода второго триггера 20, Одновременно сигнал неисправности обнуляет третий счетчик 18 и, с некторой задержкой, второй триггер 20, Задержка обнуления второго триггера 20 необходима для того, чтобы сигна неисправности прошел через второй элемент И 21. Время пересчета тре-тьег счетчика 18 равно времени установления устойчивости режима генерации в многоканальных генераторах , 2-4. С приходом сигнала неисправности коммутатор 1 питания ос тцествляет переключение питания с генератора 2 на генератор 3, Как-только в генераторе 3 устанавливается устойчивый режим генерации, на вьжоде четвертого элемента ИЛИ 15 вновь появляется сигнал неисправности. Однако в этом случае сигнал неисправности -не проходит через второй элемент И 21, так как второй триггер. 20 находится в нулевом состоянии, и на втором входе второго элемента И 21 отсутствует сигнал разрешения. Второй триггер 20 не устанавливается в единичное состояние потому, что с третьего счетчика 18 не проходит сигнал переменка, который не фомируется из-за того, что третий счечик 18 постоянно обнуляется сигналами неисправности с четвертой схемы ИЛИ 15, При отказе ав.тономното генератора 12 с приходом второго сигнала неисправности первый триггер 16, до этого находившиеся в счетном режиме, так как.с приходом первого

сигнала неисправности втооой тииггер 20 с задержкой устанавливается в нулевое состояние., .переводится в единичное состояние, и на шине 17 сигнализации неисправности автономного генератора появляется сигнал неисправности,

Таким образом, в предлагаемом резервированном генераторе при отказе автономного генератора происходит только одно переключение многоканальных генераторов, В дальнейшем, несмотря, на то, что сигнал неисправности постоянно формируется,переключения не происходят, а на шине сигнализации неисправности автономного генератора появляется сигнал неисправности, что повышает восстанавливаемость выдачи информации об отказавшем элементе, В предлагаемом устройстве удается избежать многократных переключений исправных генераторов при отказе автономного генератора, что позволяет сохранить на выходе всего устройства сигналы работающего генератора,

Переключатель питания может быть выполнен в виде кольцевого регистра, например в ввде одной микросхемы 133ИР1, причем из четырех разрядов задействованы только три, а в первый разряд регистра необходимо

711389318

записать логическую единицу, кото- - ных по кольду. Сигналы с выходов разрая с приходом на счетный вход коль- рядов регистра управляют питанием цевого импульса сдвигается с разряд- в многоканальных генераторах.

РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР, :содержащий резервируемые многоканальные генераторы.. выход 1 одноименных каналов которых соединены с входами соответственно первого, второго п третьего элементов ИЛИ, выходы которых подключены через первый элемент И к входу обнуления первого счетчика и счетному входу второго счетчика, вход обнуления которого соединен с выходом предпоследнего разряда первого счетчика, а выход последнего разряда - с первым входом четвертого элемента ИЖ, второй вход которого подключен к выходу последнего разряда первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом автономного генератора, а выходы коммутатора пита1гил пощслючены к шинам питания многоканальных генераторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и контроленригодности генератора, в него введены первьй и гторой триггеры, элемент задержки, третий счетчик и второй элемент И, а выход четвертого элемента ИЛИ соединен с входом элемента задержки, счетным входом первого триггера, вторым входом второго элемента И. и с входом обнуления третьего счетчика, счетньпЧ i вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выход - к счетW ному входу второго триггера, вход обнуления которого соединен с выходом элемента задержки, а выход - с первым входом второго элемента И и входом обнуления первого триггера, выход которого подключен к выходу сигнализации неисправности автономсо 00 ного генератора, а выход второго элемента И - к управляющему входу коммутатора питания. CD CXD