РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1969 года по МПК H03K17/62 G06F1/04 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны счетные схемы, содержащие цепочку тиристоров, аноды которых последовательно соединены коммутирующими конденсаторами, а управляющие электроды тиристоров подключены к шинам управления через входные вентили, вторые входы которых соединены с анодами предыдущих тиристоров.

Однако известные счетные схемы прекращают нормально функционировать при пробое (коротком замыкании) любого тиристора или произвольном открывании хотя бы одного из них, а также при лробое или обрыве конденсаторов гашения ячеек.

Надежность схемы зависит в основном от надежности активного коммутирующего элемента. Наиболее частым видом отказа коммутирующих полупроводниковых элементов является пробой (короткое замыкание) элемента, а также произвольное открывание элемента импульсными помехами по цепям питания и управления и реже обрывы в коммутирующих полупроводниковых элементах.

Способы резервирования (поэлементное, посхемное, посистем«ое) усложняют схемы, при этом резко увеличивается количество коммутирующих элементов. Так, поэлементное резервирование счетных схем на тирИсторах, требующее увеличения числа тиристоров и

других деталей, не обеспечивает их нормального функционирования при произвольном открывании хотя бы одной ячейки из-за воздействия помехи или при пробое любого тиристора схемы.

Структурное резервирование коммутирующих элементов значительно повышает надел ность системы при сравнительно небольшом усложнении схемы. В предлагаемом распределителе импульсов повышение наделшости достигается путем структурного резервирования тиристоров и конденсаторов гашения ячеек. Для этого входная цепь каждого п-го тиристора соединена через диоды, образующие

схему «РЫИ с анодами (л-1)-го и (д-2)-го тиристоров, и через входной диод - с соответствующей четной или нечетной шнной управления; анод каждого п-го тиристора через диодный мост соединен конденсаторами гашения соответственно с анодами (п-3)-го, (п-2)-го и (ге-|-2)-го и (п + 3)-го тиристоров, а выходы каждых двух рядом расположенных тиристоров подключены к схемам совпадения, с которыми соединены также соответствующая

четная или нечетная шины управления.

Указанные отличия позволяют получить новый положительный эффект, заключающийся в следующем. Распределитель нормально функционирует при пробое (коротком замыпределителя на один такт возможен лишь при наличии двух рядом расположенных ироводящих тиристоров, а закрывание иредыдущего тиристора осуществляется тиристором, следующим за пробитым (короткозамкнутым); распределитель нормально функционирует при пробое (коротком замыкании) нескольких тиристоров, не расположенных рядом (до полови.ны всех тиристоров); распределитель нормально функционирует при обрыве двух любых или пробое (коротком замыкании) одного любого конденсатора гашения, соединенного с аиодом тиристора; повышается помехозащищенность распределителя, так как наличие одного или нескольких не расположенных рядом тиристоров, открытых помехой, не нарушает его нормального функционирования. Любой п-ъш тиристор, открытый помехой, закрывается при сдвиге Счетчика в состояние (п-3). Принципиальная схема предложенного устройства изображена на чертеже. На схеме приняты следующие обозначения: тиристоры 1, 2, 3, 4, 5, резисторы 6, 7, 8, 9, 10, и, 12 ъ 13; конденсаторы гашения 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20; входной конденсатор 21; диоды и диодные мосты 22, 23, 24, 26, 26, 27, 28; схемы совпадения 29, 30, 31, 32 и триггер 33. Ячейка распределителя содержит два рядом расположенных тиристора, нанример тиристоры 7 и 2 (пи rt+1) с цепями управления, конденсаторы гащения 18, 15 и 19, 16; резисторы 5 и 7, сигналы с которых совместно с сигналом с нечетной шины управления через схему совпадения 29 поступают на выход разряда счетчика. Конденсаторы гашения 18 и 15 подключены через диодные мосты 23, 25, 26 к анодам тиристоров 1, 3 w. 4 (п, п + 2, /г+3); конденсаторы гашения 19 и 16 подключены через диодные мосты 24, 26, 27 к анодам тиристоров 2, 4 к 5 (п-}-, я+З, п-}-4). В цепь управления ячейкой входят резисторы 11, 12, 13 и диод 22, образующие входной вентиль. Управляется распределитель по входной шине через триггер 33. В каждый момент времени в распределителе включена только одна ячейка, т. е. два любых соседних тиристора находятся в проводящем состоянии. Пусть включена ячейка, содержащая, например, тиристоры / и 2. Конденсаторы 15, 18, присоединенные через диоды 23 к аноду тиристора 1, и конденсаторы 19, 16, ирисоединенные через диоды 24 к аноду тиристора 2, зарял :ены до напряжения источника питания соответственно через резисторы 8, 9, 10 закрытых тиристоров 3, 4, 5. Анодное напряжение закрытых тиристоров создает обратное (запирающее) смещение на диодах 22, которые подсоединены к анодам тиристоров через резисторы 11 и диоды 28. Только диод 22-Б управляющей цепи тиристора 3 открыт и может пропустить входной импульс с четной шины управления, так как падение напряжения на открытых тиристорах / и 2 мало. Когда на входную шину поступает импульс, он переключает триггер ,33, и положительный импульс с четной шины управления через диод 22 и конденсатор 18 открывает тиристор .3. Конденсатор 18, включенный через диоды 23 и 25 между анодами тиристоров 1 и 3, разряжаясь через открывшийся тиристор 3, создает на аноде тиристора / обратное смещение и выключает последний. Теперь оказывается включенной ячейка, содержащая тиристоры 2 и 3, и через схему совпадения 30 на выходе появляется сигнал следующего канала распределителя. Пусть в устройстве пробит тиристор 4, а ъ проводящем состоянии находятся любые два рядом расположенные тиристора, нанример, тиристоры / и 2. На выходе распределителя имеется сигнал только с одной ячейки, для которой совпадают сигналы с резисторов 6 и 7 и нечетной шины управления. Когда на четную шину поступит входной импульс, откроется тиристор 3, тиристор / закроется, но несмотря на наличие трех рядом расположенных открытых тиристоров 2, 3 я 4, на выходе счетчика появится лишь силнал, соответствующий открытым тиристорам 2 и Если входной сигнал поступит на нечетную щипу управления, то состояние тиристоров 2, 3 v, 4 ЕС. изменится, а на выходе счетчика исчезнет прежний сигнал и появится сигнал, соответствующий открытым тиристорам 3 я 4. Когда на четную шину управления поступит очередной сигнал, то откроется тиристор 5, и конденсатор 16, разряжаясь, закроет тиристор 2, а конденсатор 20 - тиристор 3. На выходе появится сигнал, соответствующий открытым тиристорам 4 и 5. Таким образом, наличие пробитого тиристора не сказывается на работе распределителя. Пробитых не рядом расположенных тиристоров в устройстве может быть несколько (до половины всех тиристоров, четные или нечетные), и функционирование его не нарушается. Работа распределителя прекращается только при пробое рядом расположенных тиристоров. Высокая помехозащищенность распределителя достигается не только . включением нагрузки через схему совпадения трех сигналов, но и тем, что схема самоустраняет состояния, вызваннные воздействиями помех. Например, под действием помехи в проводящем состоянии оказался тиристор 5. Ложный сигнал на выходе не может возникнуть из-за отсутствия совпадения необходимых для этого трех сигналов. Тиристор 5 (п) останется в проводящем состоянии до того момента, когда входным сигналом откроется тиристор 2 (п-3). Конденсатор 16, заряженный до напряжения источника нитания через резистор 7, перезаряжаясь через открывшийся тиристор 2 и резистор 10, закроет тиристор 5, этим схема автоматически устраняет ложное

Предмет изобретения

Распределитель импульсов, содержащий цепочку тиристоров, аноды которых соединены коммутирующими конденсаторами, а управляющие электроды подключены к щинам управления через входные вентили, вторые входы которых соединены с анодами предыдущих тиристоров, отличающийся тем, что, с целью повыщения его надежности, в нем аноды

(п-1)-го и ()-го тиристоров через схему «ИЛИ соединены со входным вентилем гг-го тиристора, анод каждого тиристора через диодную мостовую схему соединен коммутирующими конденсаторами с анодами (п-3)-го, (п-2)-го, (/Я-2)-го и (п-)-3)-го тиристоров, а аноды каждых двух рядом расположенных тиристоров подключены к двум входам схемы совпадения, третий вход которой соединен с соответствующей щиной управления.