КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1972 года по МПК H03K27/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике, а именно к устройствам кольцевых тиристорных счетчиков.

Известны схемы тиристорных кольцевых счетчиков с одним включенным тиристором. Однако в таких схемах отсутствует защита пепей управляющих электродов тиристоров от помех и пульсаций напряжения, проникающих в анодные цепи тиристоров из сети питания и цепей нагрузки. Кроме того, сброс в таких счетчиках осуществляется размыканием цепи питания части тиристоров схемы. Для этого необходимо в схеме каждого счетчика устанавливать электромеханические или полупроводниковые ключи, равные по мощности примененному ключевому транзистору. Установка такого ключа уменьщает надежность схемы и неэкономична.

Цель изобретения - обеспечить надежную работу счетчика при воздействии по цепи питания импульсных помех и пульсации не выще определенной амплитуды и сброс подачей на специальный вход схемы сигнала сброса без применения ключевых элементов в цепях счетчика. В этом случае достигается повыщение быстродействия сброса до нормального рабочего быстродействия, т. е. сброс может быть осуществлен за один такт работы счетчика, а импульс сброса может быть подан взамен одного из входных импульсов.

Для этого в каждом разряде счетчика введена диодная развязка анодных цепей и цепей управляющих электродов тиристоров при питании цепей управляющих электродов пониженным напряжением без помех и пульсаций, которое в качестве примера в счетчике формируется параметрическим стабилизатором из напряжения сети. Для организации цепей сброса, т. е. для включения одного тиристора

и выключения остальных, применена диодная сборка, через один диод которой при подключении общей точки сборки с помощью кнопки «Сброс или эквивалентного полупроводникового ключа к общей щине (или источнику отрицательного напряжения) посредством запирания имеющегося в схеме ключевого триода обеспечивается выключение всех тиристоров. Через остальные диоды обеспечивается заряд конденсаторов в цепях управляющих электродон выключаемых тиристоров и разряд конденсатора в цепи управляющего электрода включаемого тиристора, который после окончания импульса сброса, заряжаясь, включает данный тиристор. После оконча1тя сброса схема сброса на работу счетчика влияния не оказывает.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема кольцевого тиристорного счетчика импульсов на 3 разряда. В каждом

ры нагрузки 2; цепь включения тиристора, состоящая из резистора 3, конденсатора 4 и диода 5; цепь заряда конденсатора 4 (диод 5, конденсатор 4, диод 7 и тиристор /).

Диоды 8, 8 9 и 10 образуют диодную сборку управления сбросом счетчика. Традзистор }} - ключевой в цепи управления выключением тиристоров. Резисторы 12 и 13 - цепь питания базы транзистора 11, резистор 14 - ограничивающий в цепи разряда конденсаторов 4. Резистор /5 и стабилитрон 16 - делитель для получения напряжения питания непей управляющи.х электродов тиристоров. Это напряжение может быть получено также резистивным делителем с фильтрующей емкостью или подано от отдельного источника.

Резисторы 3-3, норм:ирующ«е /вкл, подключены соответственно к точкам соединения диодов 7-7, конденсаторов 4-4 и общей щине. На последнюю подается, например, от параметрического стабилизатора на элементах 5 и 6, пониженное по сравнению с Енот, напряжение с малыми помехами. Благодаря этому диоды 7-7 заперты, если ,,

с ист о V- /1УИР,

где fiicT - напряжение источника питания, fiioM - макси.мальная э.д.с. помех в цепях

источника и нагрузки,

у1Ч) - напряжение на общей шине резисторов 5-5.

Этим достигается устойчивость тиристоров к включенню от помех по цепям управляющих электродов.

Токи заряда конденсаторов 4-4 через резисторы нагрузки 2-2 не протекают, чем достигается улучшение формы выходных импульсов.

Аналогично через нагрузку и, следовательно, через включенные тиристоры отсутствует пульсация тока, обусловленная перезарядом конденсаторов 4-4 от помех. Напротив, через тиристоры протекает стабильная составляющая тока, обусловленная резисторами 5-3, что повышает устойчивость тиристоров к самовыключению под действием помех.

Цепи сброса в предлагаемой схеме образованы диодами 5, 8, 9 и 10. Диоды 8 и 8 обеспечивают при сбросе заряд конденсаторов 4 и 4 по цепям , /5, 3, 4, 8, сброс, , , 15, 3, 4, 8, сброс, -Еисг.

Время заряда задается постоянной т:1Я , соизмеримой с tmi. тиристоров.

Диод 10 обеспечивает при сбросе запирание транзистора 11 и выключение благодаря этому всех тиристоров. Диод 9 обеспечивает разряд конденсатора 4, который, заряжаясь после прекращения действия импульса сброса по цепи -l-fncT, 15, 3, 4, 5, управляющий электрод тиристора /, транзистора //, -Еист, включает тиристор 1. Счетчик устанавливается в исходное состояние за время

IDI-.H - время включения тиристора /. Таким образом, импульс сброса может быть подан взамен одного из входных импульсов (а также одновременно с ним). Кнопка

«Сброс, показанная на схеме, может быть одной на все счетчики блока и может быть заменена транзистором. Потребная мощность этого транзистора в большинстве случаев существенно меньше, чем транзистора 11.

Описываемый счетчик работает следующим образом. Исходное состояние (тиристор / включен, а тиристоры 7, / выключены) достигается нажатием кнопки «Сброс или отпиранием включенного вместо нее полупроводникового ключа на время, не меньшее времени выключения тиристоров . При этом через диод 10 шунтируется цепь базы ключевого транзистора, транзистор запирается, любой включенный тиристор выключается. Через

диоды 8 н 8 обеспечивается заряд конденсаторов 4 и 4 независимо от их предыдущего состояния, а через диод 9 конденсатор 4 разряжается. При отпускавши кнопки «Сброс конденсатор 4 заряжается по цепи /, 4, 5, управляющий электрод тиристора / и включает тиристор /. Тиристоры 1 и 1 остаются выключенными.

С поступлением первого (после сброса) входного И1мнульса транзистор запирается, тиристор / выключается, диод 7 запирается, конденсатор 4 не заряжается, так как обе его цепи заряда (через диод 8 и управляющий электрод тиристора }) пока разомкнуты. После окончания входного импульса замыкается

цепь конденсатора 4 через управляющий электрод тиристора / и ток заряда конденсатора 4 включает тиристор /. После включения тиристора / конденсатор 4 разряжается по цепи 14, 6, 4, 7, Г, 11. Схема нодготазливается к приему следующего входного импульса.

Применение диодов 8, 8, объединенных в сборку с выходом на ключ «Сброс, взамен резисторов, подключаемых параллельно диодам 6, устраняет зарядку конденсаторов 4-4 через упомянутые резисторы при запертом ключевом транзисторе 11. Это (без учета токов утечки диодов) устраняет зависимость величины включающего заряда от длительности

входных импульсов, а также ускоряет зарядку конденсаторов 4-4 при сбросе, что позволяет ограничить длительность импульса сброса до Тпь1к;1.

Вследствие снижения напряжения питания цепей управляющих электродов диоды 7 в анодных цепях выключенных тиристоров остаются запертыми при любом изменении напряжения на анодах, ограниченных снизу потенциалом шины питания цепей управляющих электродов. Этим достигается устойчивость счетчика к помехам и пульсациям в анодных цепях. При этом улучшается также форма напряжения на выходных клеммах счетчика и тока в нагрузке (анодные цепи становятся «безъемкостными, ибо токи заряда копденса