Аналоговое мажоритарное устройство Советский патент 1986 года по МПК H05K10/00 

1 1

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в усили телях систем.авторегулирования и устройствах для управления электроприводами.

Цель- изобретения - уменьшение искажений выходного сигна. та при отка зе одного из источников входных сигналов .

На чертеже представлена функциональная схема аналогового мажори- торного устройства.

Устройство содержит три первых входных резистора 1-3, три вторых входных резистора 4-6, три операцион ных ус1шителя 7-9, резисторы 10-12 обратной связи, базовые резисторы 13 24, транзисторые пары включенных пос ледрвательно либо п-р-п, либо р-п-р- транзисторов 25-36, резистор 37 на- г рузки, и три транзисторных ключа 38-40.

Устройство работает следующим образом.

При сигнале управления,, равном логической единице, транзисторные ключи 38-40 замкнуты. Тогда входные сигналы, пройдя входные резисторы 1- 3, поступают на инвертирующие входы операционных усилителей 7-9, с выходов которых напряжение с инвертируемым знаком через базовые резисторы 13-24 поступает на мажорирующие транзисторы 25-36 транзисторных пар, где сигналы мажорируются и поступают на резистор 37 нагрузки и на выход устройства. При подаче на шину управления переменного прямоугольного напряжения на выходе устройства формируется переменное напряжение, фаза которого однозначно соответствует .знаку входного напряжения. Благодаря наличию отрицательной обратной связи (резисторы 10-12). достигается устойчивая работа в широком диапазоне входных напряжений. При этом операционные усилители работают или в режиме инвертирующего усилителя (ключи замкнуты), или в режиме дифференциального усилителя (ключи разомкнз ты)

При отказе одного из источников входных сиг 1алов в выходной сигнал известного устройства вносятся искажения в виже провалов на вершинах импульсов. Амплитуда и длительность вносимых искажений однозначно опре- деляются параметрами операционного усилителя, подключенного к отказав

26695 .2

шему источнику. Пусть отказывает первый источник, тогда входные сигналы от исправных источников, пройдя входные резисторы 2, 3, 5 и-6, операци5 онные усилители 8 и 9, мажоритарный элемент, поступают в нагрузку 37 и через резисторы 10-12 обратной связи приходят на инвертирующие входы операционных усилителей 7-9. При этом

10 на выходе операционных усилителей 8 и 9 формируются напряжения, одинаковые по фазе и амплитуде (при идентичных источниках входных сигналов), а на выходе операционного усилителя 7 15 сигнал противоположной фазы, причем имеющий кекоторое временное запаздывание, примерно равное

л - л.

о.с. о«т. ,

20 Дб -оос время до поступления сигнала отрицательной обратной связи, -восст время восстановления операционного усилителя.

25 Кроме того, операционный усили- т.ель 7 входит то в одно состояние насыщения, то в другое, что также вносит задержку выходного напряжения операционного усилителя 7 относительно выходных напряжений операционных усилителей 8 и 9. Далее, сигналы поступают на мажоритарный транзисторный элемент, который по принципу работы выбирает максимальный ток из трех минимальных, текущих в последовательно соединенных парах п-р-п и р-п-р- транзисторов. Именно поэтому в выходном сигнале возникают провалы напря- зкения, так как минимальный ток в стойках определяется, с определенного момента времени, выходным напряжением операционного усилителя, р-або- тающего от неисправного (отказавшего) источника входного сигнала.

Б предлагаемом устройстве устранены вносимые в выходной сигнал искажения. Пусть отказывает первый источник входного сигнала, причем пусть (для определенности) сигналы от второго и третьего источников равны

50 один другому и положительны. В этом случае на прямой вход операционного усилителя 7 поступает положительное входное напряжение от третьего источника входного сигнала и вводит этот

55 операционньш усилитель в режим положительного насьш1ения. На инвертирующий вход операционного усилителя 8 поступает положительное напряжение

30

35

40

-15

3

от второго источника входного сигнала, а на прямой вход - от третьего источника входного сигнала, и на выходе этого усилителя формируется зна копеременное напряжение, которое, пройдя мажоритарньш транзисторный элемент, поступает в нагрузку 37 и на выход устройства. На инвертирующий вход операционного усилителя 9 поступает положительное напряжение от третьего источника входного сигна ла и вводит его в режим отрицательного насыщения. Операционные усилители, находящиеся в состояних противоположного насьш ения, на работу мажоритарного транзисторного элемента не влияют.

Этим достигается устранение вносимых в известном устройстве искажений выходного сигнала.

2266954

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить качество резервирования аналоговых сигналов за счет уменьшения погрешностей резер- 5 вирования при работе устройства с отказом в одном из источников входных сигналов.

Формула изобретения

10

Аналоговое мажоритарное устройство по авт.св. № 1108624, о т л и- чающееся тем, что, с целью уменьшения искажений выходного сиг)5 нала при отказе одного из источников входных сигналов, вторые вьроды вторых входных резисторов первого, второго и третьего каналов соединены соответственно с вторым, третьим и

20 первым входами устройства.

Изобретение относится к области автоматики. Целью изобретения является уменьшение искажений выходного сигнала при отказе одного из источников входных сигналов. Уменьшение искажений выходного сигнала обеспечивается за счет подключения выводов входных резисторов первого, второго и третьего каналов соответственно к второму, третьему и первому входам устройства. 1 ил. Дополнительное к а.с. 1108624.

L

ff

Редактор О.Бугир

Заказ 2148/60Тираж 765Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная. 4

Составитель В.Солончук

Техред В.Кадар КорректорМ.Максимишинец