Безопасный логический элемент Советский патент 1989 года по МПК H03K19/00 

cHlj(Л

с

01/. f

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам, при 1еняемым в особо ответственных системах, например, железнодорожной автоматики, где должно соблюдаться требование, чтобы любой отказ элемента автоматики не приводил систему.в более опасное (аварийное) состояние, чем существовавшее до отказа.

Цель изобретения - повьшение надежности безопасного логического элемента.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема безопасного логического элемента; на фиг. 2 - диаграммы напряжений на первом транзисторе.

Элемент содержит первый 1 и второй 2 разделительные конденсаторы, первые обкладки которых соединены соответственно с первым 3 и вторым 4 входами устройства, а вторые обкладки - с анодами соответственно первого 5 и второго 6 диодов и с катодами соответственно третье го 7 и четверто го 8 диодов, катод диода 5 соединен с общей шиной и первыми обкладками первого 9 и второго 10 накопительных конденсаторов, вторая обкладка конденсатора 9 соединена с анодом диода 7 и катодом диода 6, анод диода 8 9оединен с второй обкладкой конден- сатора 10 и первым выводом первого резистора 11, второй вывод которого соединен с базой транзистора 12 и первым выводом второго резистора 13, второй вьгаод которого через третий резистор 14 соединен с шиной питания а через ключ 15 с ограничивающим резистором 16 - с общей шиной, коллек- тор транзистора 12 соединен через четвертый резистор 17 с шиной 18 питания, а его эмиттер - с первыми выводами первого 19 и второго 20 до-г полнительных резисторов, коллектор транзистора 12 соединен с входом порогового устройства 21, выход которого соединен с выходом 22 устройства. Вторые выводы резисторов 19 и 20 соединены соответственно с шиной 18 питания и общей шиной.

Безопасный логический элемент ра.- ботает следующим образом.

При поступлении частотных сигнало на входы,3 и 4 через конденсатор 1 и диоды 5 и 7 осуществляется- заряд кон денса1тора 9. Заряд конденсатора 10 осуществляется переменным сигналом с второго входа 4 через конденсатор 2

с

5

0 5 0 0 д

0

и диоды 6 и 8. Напряжение на конденсаторе 10 равно сумме напряжений на конденсаторе 9 и выпрямленного сигнала с второго входа. Тем самым осуществляется реализация логической функции И, Уровень напряжения на конденсаторе 10 проверяется компаратором на транзисторе 12. На эмиттере этого транзистора потенциал определяется делителем напряжения на резисторах 19 и 20, а на базе потенциал при закрытом ключе 15 - делителем напряжения на резисторах 11,13 и 14 так, что транзистор 12 закрыт, а при открытии ключа 15 за счет падения напряжения на резисторе 16 потенциал эмиттера транз-истора 12 понижается и, следовательно, транзистор 12 открьшается. Таким образом, частота контрольного сигнала с входа ключа 15 поступает на коллектор транзистора 12 и оттуда через пороговое устройство 21 на выход 22. Этим обеспечивается работа порогового устройства 21 при сниженном потенциале входа. С выхода порогового устройства 21 снимается выходной сигнал. На фиг. 2а показаны потенциалы базы и эмиттера транзистора 12 при наличии двух входных частотных сигналов и исправных элементах схемы. Если присутствует только один сигнал, то потенциал эмиттера выше потенциала базы и транзистор 12 закрыт, следовательно , частотный сигнал на выходе порогового устройства 21 отсутствует Выбором величины ограничиванядего резистора 16 обеспечивается зона контроля параметров элементов устройства, так как для транзистора 12 в случае отказов элементов устройства не выполняется условие периодического изменения потенциала базы относительно эмиттера, а следовательно, отсутствует частотный сигнал на его выходе. Возможные варианты потенциалов базы приведены на фиг. 26,в.

Таким образом, обеспечивается по- вьш1ение надежности при отклонении параметров элементов устройства.

Формула изобретен и я

Безопасный логический элемент, содержащий первый и второй разделительные конденсаторы, первые обкладки которых соединены соответственно с первым и вторым входами логического элемента, а вторые обкладки соединены с анодами соответственно первого и второго диодов и с катодами соответственно третьего и четвертого диодов, катод первого, диода соединен с общей шиной и первыми обкладками первого и второго накопительных конденсаторов, при этом вторая обкладка первого накопительного конденсатора соединена с анодом третьего диода и катодом второго диода, анод четвертого диода соединен с второй обкладкой второго накопительного конденсатора и первым выводом первого резистора, второй вьшод которого соединен с первым выводо м второго резистора, второй вывод которого через третий резистор соединен с шиной питания и через ключ с ограничивающим резисто-.

5

ром соединен с общей шиной, коллектор транзистора через четвертьхй резистор соединен с шиной питания, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности, в него введены первый и второй дополнительные резисторы и пороговое устройство, первые выводы первого и второго дополнительных резисторов соединены с эмиттером транзистора, коллектор которого соединен с входом порогового устройства, выход которого соединен с выходом логического элемента, вторые выводы первого и второго дополнительных резисторов соединены соответственно с шиной питания и общей шиной, база транзистора соединена с вторым выводом первого резистора.

Изобретение относится к импульсной технике ,в частности, к устройствам железнодорожной автоматики. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет контроля динамических сигналов. Безопасный логический элемент содержит четыре конденсатора, четыре диода, ключ, шесть резисторов, транзистор и пороговое устройство. За счет нового включения транзистора и введения порогового устройства повышается надежность работы при отклонении параметров элементов. 2 ил.