Логический элемент Советский патент 1986 года по МПК H03K19/14 

«1

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в различньгх системах автоматики, например, на железнодорожном транспорте .

Цель изобретения -- повьшение на- дезкности функционирования за счет обеспечения отсутствия изменения вид вьшолняемой им функции нри отказах элементовJ а также расширение функциональных возможностей за счет обеспечения выполнения наряду с функцией ИСКЛОЧАЮЦЕЕ ШИ также функций И с

памятью, ИЛИ с памятью и И.ПИ без памяти,

На чертеже представлена принципиальная схема логического элемента.

Логический элемент содержит диодный мост i 5 первый и второй информационный входы 2 и 3, конденсатор 4, узел 5 гальванической развязки на оптроне, транзистор 6} усилитель 7, выходной выпрямитель 8 с удвоением напряжения,, преобразователь 9 поляр- ности, задающий генератор 10, развязывающую цепь 11, дополнительный транзистор 12, первый резистор 13, цепь 14 запуска, дополнительный узел 15 гальванической развязки на оптро- ке,, второй резистор 16, третий информационный вход 17, перемычку 18; Bbixодной выпрямитель 8 содержит конденсатор 19, диоды 20 и 215 выход 22 цепи 4 запуска, логический элемент имеет первый и второй выходы 23 и 24, вход 25 цепи 4 запуска и общую шину 26.

В логический элемент, содержащий выходной выпрямитель 8, диодный мост 15 одна диагональ которого подключена к первому и второму информацион- входам 2 и 3, а в другую, зашун- тированную конденсатором 4, последовательно с входным элементом узла 5 гальванической развязки - светодио- дом оптрона - включен коллекторно- эмиттерньш переход транзистора 6, выходной элемент узла 5 гальванической развязки - фотодиод оптрона - под- к.точен к входу усилителя, введены дополнительный транзистор 12, цепь 14 запуска, задающий генератор 10, преобразователь 9 полярности, первый и второй резисторы 13 и 16, причем база дополнительного транзистора 12 через развивающую цепь 1I подключена к выходу задающего генератора 10, эмит тер через первый резистор 13 - к вы

5

0

5

0

0

5

50

55

ходу 22 цепи 14 запуска и к выходу 23 выходного выпрямителя с .удвоением напряжения, вход которого подключен, к входу преобразоватапя 9 полярности и к выходу усилителя 7, коллектор дополнительного транзистора 12 подключен к общей шине через входной элемент дополнительного узла 15 гальванической развязки на оптроне, пер- вьт вывод выходного элемента которого соединен с одним выводом второй диагонали диодного моста 1, зашунти- рованиой конденсатором 4, второй вывод выходного элемента - с базой транзгютора 6 и: через второй резистор 16 с другим выводом второй диагонали и с третьим информационным входом 17.

Устройство работает следующим образом,.

При выполнении функции ИСКЛЮЧАЮ- ЩЕ ИЛИ с памятью (перег-ычка 18 замкнута) 5 при наличии в течение некоторого времени запускаюп;его сигнала и на входе 25 цепи 14 запуска в случае, если сигналы на информационных входах 2 и 3 взаимоинверсны, на транзистор 6 подается питание и он усиливает базовый токр изменяющийся с Частотой входного высокочастотного сигнала от задающего генератора 10. Ток э;читтера транзистора 6 протекает через входной элемент (светодиод) узла 5 (оптрона), выходной сигнал которого воздействует на вход усилителя 7, высокочастотный сигнал, усиленный усилителем 7, преобразуется в сигнал отрицательной полярности и выпрямляется выпрямителем 8, в результате чего на эмиттер подается отрицательный потенциал (через перемычку 18).

В случае, если появляется рассогласование сигналов на входах 2 и 3 на время, большее постоянной време- .ни RC-цепи,определяемой величинами резистора 13 и конденсатора 19, сигнал на выходе усилителя 7 пропадает на время, достаточное для разряда конденсатора 19. Эмиттер транзистора 12 через диоды 20 и 21 выпрямителя 8 подключается к общей шине, и высокочастотный сигнал не проходит на выход усилителя 7, т.е. снимается потенциал на выходе 24 устройства. Для того, чтобы устройство заработало вновь, необходимо подать сигнал за- nvcKa на вход 25 цепи 4 запуска при

условии наличия инверсных сигналов на входах 2 и 3,

Для реализации функции ИЛИ с памятью необходимо также соединить перемычкой 18 выходы 22 и 23 и сое- динить третий информационный вход 7 с общей шиной 26. В этом случае информационные сигналы подаются на

ВХОДЬ 2 и 3.

Функция и с памятью реализуется аналогичным образом, но входными сигналами являются сигнал задающего генератора 10 и сигнал на одном из входов 2 (3), при этом второй вход 3(2) необходимо соединить с общей шиной 26,

Возможно вьшолнение функции ИЛИс памятью с сигналами на входах 2 и ,3 и сигналом от задающего генератора 50.

Реализация перечисленных функций без памяти осуществляется при отсутствии перемычки 18. При этом эмиттер

транзистора 12 должен быть подключен к источнику отрицательного напряжения . Конденсатор 4 предназначен для устранения влияния опасных состязаний при построении комбинационных логических устройств.

Схема логического элемента иссле- довалась на возможные отказы с точки зрения безопасности устройств железнодорожной автоматики. Имитировались следующие одиночные неисправности:

утечки в транзисторе 12 - R§ иэ утечки в оптроне 15 - R,.c-K утечки в диодах 20 и 21 , а также обрывы и замыкания всех элементов схемы.

Все одиночные неисправности контролируются, т.е. в результате нх возникновения высокочастотный сигнал контроля на выходе пропадает.

Преобразователь 9 полярности предназначен для согласования с аналогичг едактор Е.Папп

Составитель Г.Пешков

Техред И.Поповым Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3098/58Тираж 816 Подписное

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

5

О ts

20

0

5

5

0

5

ными логическими элементами, выходы 23 и 24 являются выходами устройства.

Формула изобретения

Логический элемент, содержап№1й выходной выпрямитель, диодный мост, первая диагональ которого подключена к первому и второму информационным входам логического элемента, а во вторую диагональ последовательно с вхГодным элементом узла гальванической развязки включен коллекторно- эмитте рный переход транзистора, выходной элемент узла гальванической развязки подключен к входу усилителя, отличающийся тем, что, с делью повышения надежности функционирования и расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительный транзистор, цепь запуска, допо;пштельный узел гальванической развязки на оптроне, развя- зьюающая цепь, задающей генератор и ,преобразова7 ель полярности, причем база дополнительного транзистора через развязывающую цепь подключена к выходу задающего генератора, эмиттер через первый резистор - к вы:;оду цепи запуска и к выходу выходного выпрямителя, который выполнен с з двое- нием напряжения, вход которого подключен к входу преобразователя полярности и к выходу усилителя, коллектор дополнительного транзистора подключен к общей шине через входной элемент дополнительного узла гальванической развязки на оптроне, первый вывод выходного элемента которого соединен с одним выводом второй диагонали диодного моста, зашунтирован- ной конденсатором, второй вывод - с базой транзистора и через второй резистор с другим выводом второй диагонали и с третьим информационным входом.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных системах автоматики, например, на железнодорожном транспорте. Цель изобретения - повышение надежности - достигается в результате исключения изменения вида выполняемой функции при отказах элементов. Расширение функционапьных возможностей достигается путем выполнения наряду с функцией ИСКЛЮЧА- КЩЕ ИЛИ также функций И с памятью ИЛИ с памятью и ИЛИ без памяти. Логический элемент содержит диодный мост 1, информационные входал 2, 3 и 17, конденсатор 4, узел 5 гальванической развязки на оптроне, транзистор 6, усилитель 7, выходной выпря- М11тель 8 с удвоением напряжения, резисторы 13 и 16, перемычку 18 и общую шину 26. Выпрямитель 8 содержит конденсатор 19,, диоды 20 и 21. Для достижения цели, в логический элемент введены преобразователь 9 полярности, задающий генератор 10, развязы- ванщая цепь 11, дополнительный транзистор 12, цепь 14 запуска с выходом 22 и входом 25 и дополнительный узел 15 гальванической развязки на оптроне. Преобразователь полярности предназначен для согласования с аналогичными логическими элементами. 1 ил. I (Л ю оо а а о ел