Переключающее устройство резервных генераторов Советский патент 1986 года по МПК H03K17/00 H05K10/00 

Устройство относится к связи и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля.

Цель изобретения - повышение надеж- ноти переключающего устройства, достигаемое за счет обеспечения сипфазности переключения генераторов и исключения пропадания тактового импульса при переключении с одного генератора па другой.

На фиг. 1 приведена функциональная схема перек;1ючающего устройства резервных генераторов; па фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу блока, реагируюидего на пропадание частоты.

Переключающее устройство резервных генераторов содержит основной генератор 1, резервные генераторы 2 и 3, делители 4- 6 частоты, блоки 7-9. реагирующие на пропа- частоты, элементы И-НЕ 10-12, элементы НЕ 13 и 14, элемент ИЛИ 15.

Выходы элементов И-НЕ 10-12 соединены соответственно с первым, вторым и третьи.м входами элемента ИЛИ 15, выход которого соединен с выходом устройства. Выход основного генератора 1 соединен с входом блока 7, реагирующего на пропадание частоты, и с входом делителя 4 частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И - НЕ 10. Выход резервного генератора 2 соединен с входом блока 8, реагирующего на пропадание частоты, и с входом делителя 5 частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 11. Выход резервного генератора 3 соединен с входом блока 9, реагирующего на пропадание частоты, и с входом делителя 6 частоты, выход которого соеди- иен с первы.м входо.м элемента И - НЕ 12. Выход блока 7, реагирующего на пропадание частоты, подключен к второму входу элемента И - НЕ 10 и к входу элемента НЕ 13, выход которого соединен с третьи.ми входами элементов И - НЕ 11 и 12, выход блока 8, реагирующего на пропадание частоты, подключен к второму входу элемента И - НЕ 11 и к входу элемента НЕ 14, выход которого соединен с четвертым входом элемента И - НЕ 12, выход блока 9, реаги- руюн1его на пропадание частоты, подключен к второму входу элемента И-НЕ 12.

Каждый блок, реагирующий на пропадание частоты, содержит эле.мент НЕ 16, D-триггеры 17 и 18, элементы 19-22, интегрирующие цепи 23 и 24, элемент И-НЕ 25, элемент НЕ 26. Вход блока соединен с С-входом D-триггера 17 и входом элемента НЕ 16, выход которого соединен с С-входом D-триггера 18, инверсный выход которого соединен со своим Д-входом и с вторыми входами элементов И - НЕ 21 и 22, инверсный выход D-триггера 18 соединен со С1ЮИМ О-входом и с первыми ЕГходами элементов И-НЕ 19 и 22, прямой выход О-триг- гера 7 соединен с первыми входами элементов И-НЕ 20 и 21., прямой выход D-триг5

гера 18 соединен с вторыми входа.ми элементов И-НЕ 19 и 20, выходы элементов И-НЕ 19-22 через интегрирующие цепи 23 соединены с входами элемента 25, выход которог о через интегрирующую цепь 24 соединен с входом элемента НЕ 26, выход которого соединен с выходом блока.

Устройство работает следурощим образом. В нормальном режиме на выходе устройства присутствует тактовая последова0 тельность от основного генератора 1. Ре зервные генераторы 2 и 3 находятся в режиме «горячего резерва и работают син- фазно с основным генератором 1 на одинаковой с ним частоте (схема, обеспечивающая синфазную работу генераторов, не показана).

Сигнал от основного генератора 1 через делите/;:ь 4 частоты, элемент И-НЕ 10 и элемент ИЛИ 15 поступает на выход устройства. В этом режиме на выходе блока 7,

0 реа1 ирующего на пропадание частоты, присутствует логическая «1, открывающая элемент И-НЕ 10 и через элемент НЕ 13 закрывающая элементы И-НЕ I и 12. Таким образом, в этом режиме тактовые частоты от резервных генераторов 2 и 3 не

5 поступают на элемент ИЛИ 15.

При пропадании частоты основного генератора 1 (независимо от уровня остав- щегося напряжения) блок 7, реагирующий на пропадание частоты, вырабатывает на своем выходе логический «О, закрывающий элемент И-НЕ iO и одновре.менно через элемент НЕ 13 открывающий элемент И-НЕ I. При исправном резервном генераторе 2 на выходе устройства присутствует тактовая частота от этого генератора, а частота от

резервного генератора 3 не поступает на выход устройства из-за того, что элемент И - НЕ 12 закрыт сигналом логический «О с элемента НЕ 14.

Аналогично при пропадании тактовой частоты с выхода резервного генератора 2

(независимо от уровня оставщегося напряжения) подключается резервный генератор 3. При этом на выходе блоков 7 и 8, реагирующих на пропадание тактовой частоты, присутствует логический «О, а на выходе блока 9, реагирующего на пропадание час5 тоты, - логическая «1.

Работа каждого блока, реагирующего на пропадание частоты, заключается в следующем.

Тактовая частота от генератора (основр, кого или резервного) поступает на С-вход D-триггера 17 и через элемент НЕ 16 - на С-вход D-триггера 18. D-триггер 17 работает по передним фронтам импульсов, а D-триггер 18 за счет элемента НЕ 16 - по задним фронтам входной тактовой частоты.

фиг. 2 представлены диаграммы напряжений входной тактовой частоты при прохождении через блок, реагирующий на пропадание тактовой частоты, где а - эпю0

ры напряжений на С-входе D-триггера 17, б. 8, г, д - сигналы на выходах триггеров 17 и 18, е, ж, 3, и - сигналы на выходах элементов И-НЕ 19-22.

Как видно из диаграм1М е, ж, з, и, на выходах элементов И-НЕ 19-22 образуется последовательность отрицательных импульсов, длительность которых равна длительности входных тактовых импульсов, а скважность равна 4. Эти последовательности через интегрирующие цепи 23 поступают на вход элемента И-НЕ 25. Постоянная времени каждой из интегрирующих цепей выбирается таким образом, чтобы за время длительности отрицательного импульса (за время длительности тактового импульса входной частоты) напряжение на входах элемента И-НЕ 21 не изменилось до уровня срабатывания логического «О. Таким образом, при наличии входной тактовой частоты на всех четырех входах элемента И-НЕ 25 присутствует логическая «1, соответственно на его выходе - лог ический «О. Интегрирующая цепь 24 предназначена для сглаживания пульсаций. Элемент НЕ 26 инвертирует выходную информацию.

При пропадании тактовой частоты, на входе блока D-триггеры 17 и 18 остаются в одном из положений, в которое они установлены последним тактовым импульсом, при этом, спустя время, равное разряду конденсатора интегрирующей цепи, на одном из входов элемента И-НЕ 2 устанавливается логический «О, а на его выходе - логическая «1 и соответственно на выходе блока - логический «О, что является командой на подключение другого генератора. Время переключения устанавливается постоянной вре.мени интегрирующей цепи и не должно превышать длительности периода входной тактовой частоты.

Для того, чтобы не было потери импульса в тактовой последовательности выходного сигнала, частоту генераторов делят на п, (где n:sC2) в делителях 4-6 частоты. В этом случае происходит лишь «укорочение или «удлинение импульса в момент переключения, что не приводит к сбою синхронизации. При этом частота генераторов должна быть выше частоты выходной последовательности на коэффициент деления п.

Повышение надежности от использования предлагаемого переключающего устройства резервных генераторов заключается в исключении пропадания тактового импульса при переключении с одного генератора на другой и возможности использования более чем двух резервных генераторов.

Формула изобретения

1. Переключаюц-iee устройство резервных генераторов, содержащее основной и первый резервный генераторы, элемент ИЛИ, 5 три элемента И-НЕ, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с выхо- до.м устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него ввеQ дены второй резервный генератор, два элемента НЕ, три делителя частоты, три блока, реагирующих на пропадание частоты, при этом выход каждого из генераторов подключен к входу соответствующего делителя частоты и к входу соответствующего бло5 ка, реагирующего на пропадание частоты, выход каждого делителя частоты подключен к первому входу соответствующего элемента И-НЕ, выход первого блока, реагирующего на пропадание частоты подключен к второму входу первого элемента

0 И-НЕ и к входу первого элемента НЕ, выход второго блока, реагирующего на пропадание частоты, подключен к второму входу второго элемента И-НЕ и к входу второго элемента НЕ, выход третьего блока,

5 реагирующего на пропадание частоты, подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, выход первого элемента НЕ подключен к третьим входам второго и третьего элементов И-НЕ, а выход второго элемента НЕ подключен к четвертому вхо0 ДУ третьего элемента И-НЕ.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый блок, реагирующий на пропадание частоты, содержит два D-триггера, два элемента НЕ, пять элементов И - НЕ, пять интегрирующих цепей, причем вход бло5 ка соединен с С-входом первого D-триггера и с входо.м первого э.чемента НЕ, выход которого соединен с С-входом второго D-триггера, инверсный выход которого соединен со своим D-входом и с вторыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, инверс- ный выход первого D-триггера соединен со своим D-входом и с первыми входами первого и четвертого элементов И-НЕ, прямой выход первого D-триггера соединен с первыми входами второго и третьего элементов

5 И-НЕ, прямой выход второго D-триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементоы И - НЕ, выходы первых четырех элементов И - НЕ через соответствующие интегрирующие цепи соединены с соответствующими входами пятого элемента

0 И-НЕ, выход которого через пятую интегри- цепь соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с выходом блока.

Cl

и

Фиг..

Устройство относится к связи и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля. Цель изобретения - повышение надежности переклю .„ / чающего устройства достигается обеспечением синфазности переключения генераторов и исключения пропадания тактового импульса при переключении с одного генератора на другой. Для этого в устройство введены резервный генератор 3, логический элемент НЕ 13, делители 4-6 частоты; блоки 7-9, реагирующие на пропадание частоты. Устройство содержит основной 1 и резервный 2 генераторы, логические элементы И-НЕ 10-12, 19-22, 25 и 26, ИЛИ 15, НЕ 16, D-триггеры 17 и 18, интегрирующие цепи 23 и 24. В описании изобретения приведены временные диаграммы поясняющие работу блоков 7-9. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. (/) Выход с N3 ГчЭ О) 05 to