Резервированный генератор импульсов Советский патент 1989 года по МПК H05K10/00 H03K3/00 

ФигЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для повышения надежности и быстродействия резервиро- ванных систем.

Цель изобретения - повышение надежности, быстродействия устройства и сокращения времени готовности к работе.10

На фиг. 1 представлена блокг-схема устройства; на фиг.2-4 - эпюры напряжений, поясняющие работу.

Устройство содержит первый (основной), второй (резервный) и третий 15 (дополнительный) генераторы 1-3 импульсов, блок 4 питания, выход генератора 1 импульсов подключен к первому входу первого элемента И-ИЛИ-НЕ 5, а выход генератора 2 импульсов - к 20 первому входу второго элемента И элемента И-КПИ-НЕ 5, два счетчика 6 и 7, счетные входы которых подключены к выходам первого 8 и второго 9 элементов ИЛИ-НЕ, формирователь 10 импуль- 5 сов, выход которого подключен к входу установки второго счетчика 7, первый триггер 11 и два элемента ИЛИ, первый 12 и второй 13, второй триггер 14, элемент НЕ 15, делитель 16 30 частоты, третий элемент ИЛИ 17, дифференцирующий элемент 18, выходную шину 19 устройства, причем второй ; вход первого элемента И элемента И- ИЛИ-НЕ 5 через элемент НЕ 15 подклю- 35 чен к первым входам первого 8 и второго 9 элементов ИЛИ-НЕ и выходу первого элемента ИЛИ 12, входы которого соединены соответственно с выходами первого 6 и второго 7 счетчиков, вход40 установки первого счетчика 6 подключен к выходу второго элемента ИЛИ 13, первый вход которого соединен с выходом делителя 16 частоты, второй вход ход второго триггера 14 соединен с 1-дходом первого триггера 11 и К- входом второго триггера 14, выход третьего дополнительного генератора 3 подключен к входу второго элемента ИЛИ-НЕ 9 и входу делителя 16 частоты, а вход сброса делителя 16 частоты подключен к выходу первого элемента ИЛИ 12, соединенного с вторым входом элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ 5, выход которого соединен с выходной шиной 19.

Устройство работает следующим образом.

Сначала рассматривается режим работы устройства, когда после включения питания еще не возбудился основной генератор 1 (т.е. на установившийся режим работы устройства ), а к выходу подключен резервный генератор 2, т.е. невозбудившийся генератор 1 воспринимается как неисправный, и сразу происходит переключение на резервный генератор 2. После включения блока 4 питания импульсом с дифференцирующего элемента 18 устанавливаются по R-входам в нулевое состояние 1К-триггеры 11 и 14.

До возбуждения генератора 1 к выходу подключен резервный генератор

2,так как на вход установки счетчика 7 не поступают импульсы сброса через элемент ИЛИ 17 и формирователь 10 и после прихода на счетньй вход счетчика 7 определенного числа импульсов с дополнительного генератора

3,время возбуждения которого меньше, чем у генераторов 1 и 2, на его выходе устанавливается единица, которая через элемент ИЛИ 12 поступает на элемент И-ИЛИ-НЕ 5, подсоединяя, тем самым, к выходу устройства резервный генератор 2 и отключая основной генератор 1. Одновременно 1 с выс прямым выходом первого триггера 11,45 °« элемента ИЛИ 12 запрещает работу

делителя 16 частоты, не разрешая сброс по входу установки счетчика 6. После возбуждения генератора 1 на С-входы 1К-триггеров 11 и 14 начинают поступать импульсы., и на прямом выходе триггера 11 формируется один импульс (см, диаграмму на фиг.2), ко- торьй устанавливает в исходное состояние счетчики 6 и 7. С этого момента устройство работает в режиме контроля частоты генератора 1, который подключен к выходу устройства через первый элемент И элемента И-ИЛИ- НЕ 5. Частота с генератора 1 через

1-входом второго триггера 14 и первым входом третьего элемента ИЛИ 17, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 8, второй вход которого соединен с С-входами синх- ронизации первого 11 и второго 14 триггеров и выходом первого (основного) генератора импульсов 1, R-входы начальной установки в О первого и второго 11 и 14 триггеров объединены и подключены через дифференцируюпщй элемент 18 к выходу блока питания 4, соединенного с входами каждого генератора 1-3 импульсов, инверсный выход второго триггера 14 соединен с 1-дходом первого триггера 11 и К- входом второго триггера 14, выход третьего дополнительного генератора 3 подключен к входу второго элемента ИЛИ-НЕ 9 и входу делителя 16 частоты а вход сброса делителя 16 частоты подключен к выходу первого элемента ИЛИ 12, соединенного с вторым входом элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ 5, выхо которого соединен с выходной шиной 1

Устройство работает следующим образом.

Сначала рассматривается режим работы устройства, когда после включения питания еще не возбудился основной генератор 1 (т.е. на установившийся режим работы устройства ), а к выходу подключен резервный генератор 2, т.е. невозбудившийся генератор 1 воспринимается как неисправный, и сразу происходит переключение на резервный генератор 2. После включения блока 4 питания импульсом с дифференцирующего элемента 18 устанавливаются по R-входам в нулевое состояние 1К-триггеры 11 и 14.

До возбуждения генератора 1 к выходу подключен резервный генератор

2,так как на вход установки счетчика 7 не поступают импульсы сброса через элемент ИЛИ 17 и формирователь 10 и после прихода на счетньй вход счетчика 7 определенного числа импульсов с дополнительного генератора

3,время возбуждения которого меньше чем у генераторов 1 и 2, на его выходе устанавливается единица, которая через элемент ИЛИ 12 поступает н элемент И-ИЛИ-НЕ 5, подсоединяя, тем самым, к выходу устройства резервный генератор 2 и отключая основной генератор 1. Одновременно 1 с элемента ИЛИ 12 запрещает работу

делителя 16 частоты, не разрешая сброс по входу установки счетчика 6. После возбуждения генератора 1 на С-входы 1К-триггеров 11 и 14 начинают поступать импульсы., и на прямом выходе триггера 11 формируется один импульс (см, диаграмму на фиг.2), ко- торьй устанавливает в исходное состояние счетчики 6 и 7. С этого момента устройство работает в режиме контроля частоты генератора 1, который подключен к выходу устройства через первый элемент И элемента И-ИЛИ- НЕ 5. Частота с генератора 1 через

элемент ИЛИ-НЕ 8 поступает также на счетный вход счетчика 6, на вход начальной установки которого поступает частота с делителя 16, и при нормальной работе генератора 1 на выходе счетчика 6 присутствует О. Происходит контроль частоты f,, по верхнему пределу (фиг.3).

В случае увеличения частоты генератора I больше определенного порога который определяется выходом соответствующего разряда счетчика 6 и значением частоты fry/n, в счетчик 6 между импульсами сброса записывается та кое количество импульсов с генератора 1, что на выходе счетчика 6 выставляется логическая 1, которая через элемент ИЛИ 12 устанавливает устройство в режим, при котором на выход устройства поступает частота с генератора 2, а входы счетчиков 6 и 7 заблокированы.

Аналогичная ситуация возникает и в случае уменьшения частоты генерато ра 1 до определенного нижнего порога. В случае уменьшения частоты f сигнал на переключение генераторов поступает с выхода счетчика 7, на счетный вход которого поступает час- тота fpj , а на вход установки поступает частота f р, (фиг.4). При этом логическая 1 выставляется на выходе счетчика 7, которая также устанавливает устройство в режим, при котором на выход устройства поступает частота с генератора 2 через второй элемент И элемента И-ИЛИ-НЕ 5. Для устайовки устройства в исходное состояние необходимо выключить и снова включить блок питания,

В случае единичного отказа любого из элементов устройства, кроме выходного элемента И-ИЛИ-НЕ 5 и элемента НЕ 15, на выходе устройства всегда присутствует частота либо с генератора 1, либо с резервного генератора 2,

Формула изобретения

Резервированный генератор импульсов, содержащий три генератора импульсов, выход первого из которых подключен к первому входу первого

элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ, а выход второго - к первому входу второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ, два счетчика, счетные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, формирователь импульсов, выход которого подключен к входу установки второго счетчика, блок питания, первый триггер, два элемента ИЛИ и выходную шину,

отличающийся тем,

}5 20

25 ЗО

35

0

5

0

что, с целью повьшения надежности и быстродействия генератора и сокращения времени готовности к работе, введены второй триггер, элемент НЕ, делитель частоты, третий элемент ИЛИ и дифференцирующий элемент, причем второй вход первого элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ через элемент НЕ подключен к первым входам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ и выходу первого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, вход установки первого счетчика подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом делителя частоты, второй вход - с прямым выходом первого триггера, соединенным с J-входом второго триггера и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ,второй вход последнего соединен с C-DXO- :дами синхронизации первого и второго триггеров и выходом первого генератора импульсов, R-входы начальной установки в О первого и второго триггеров объединены и подключены через дифференцирующий элемент к выходу блока питания, соединенного, с входами каждого генератора импульсов, инверсный выход второго триггера подключен к J-входу первого триггера и К-входу второго триггера, выход третьего генератора соединен с входом второго элемента ИЛИ-НЕ и входом делителя частоты, а вход сброса делителя частоты подключен к вьгходу первого элемента ИЛИ, соединенно го.с вторым входом второго элемента И элемента И-ИЛ1 {-НЕ, выход которого соединен с выходной шиной.

§ п

f8$f

ллл

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для повышения надежности и быстродействия резервированных систем. Целью изобретения является повышение надежности, быстродействия генератора и сокращение времени готовности к работе. Резервированный генератор импульсов содержит генераторы 1 - 3 импульсов, блок 4 питания, элемент И-ИЛИ-НЕ 5, два счетчика 6, 7, элементы ИЛИ-НЕ 8,9 формирователь 10 импульсов, триггер 11, элементы ИЛИ 12, 13. 4 ил.

/I ff//

г 7fi

п 1 23 if. 1 г 3 ifiisitiz iff

шялшишшш

.

«/га/;

П t AU f1

TLJiriJlI

I i} f 134 1 21.§IlSilJli

Составитель E.Суров Редактор С.Патрушева Техред М.Моргемтал

Заказ 4289/58

Тираж 775

ВНИИПЙ Государственного комитета по изобретениям и открытиям гфи ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская каб., д. 4/5

Фие.1

г

ф1/,3

Корректор И.Куска

Подписное