Резервированный трехканальный генератор импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K19/24 H05K10/00 

Изобретение относится к радиотех нике и автоматике и может быть ис,пользовано при построении высоконадежных генераторов в автоматических системах. Известен резервированный генератор, содержащий опорные генераторы, подключенные ко входам делителей частоты, выходы которых соединены со входами элементов совпадения и через, первый элемент ИЛИ и мажоритарный элемент - со входами элемента запрета, выходы которого через триггер соединены с вторыми входами элементовсовпадения, выходы которых подключены ко входам второго эл мента ИЛИ и к входам коммутатора, другие входы которого соединены с вы ходами опорных генераторов, а выход вчо-рого элемента ИЛИ подключен к уст новочным входам делителей частоты 1 Недостатке генератора является отсутствие отключения соответствую- щего канала при выбегах частоты его опорного генератора, т.е. в моменты перехода опорного генератора на режим генерации импульсов другой гармоники. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является резервированный трехканальный генератор импульсов, содержащий три независимых канала, в каждом из которых имеется элемент И, кварцевый генератор, соединенный с делителем частоты, последовательно соединенные преобрат зователь напряжения, элемент запрета и элемент ИЛИ, выход преобразователя напряжения второго канала соединен с входами четвертого и пятого элементов запрета, второй вход четвертого элемента запрета соединен с преобразователем напряжения первого канала, а его выход - с элементами ИЛИ первого и второго каналов, второй вход пятого элемента запрета соединен с преобразователем напряжения третьего канала, а его выход с элементом ИЛИ третьего канала 2. Недостатки резервированного генератора состоят в том, что при изменении частоты двух первых генераторов относительно третьего или срыве генерации, оставшийся генератор не обеспечивает на выходе коммутатора наличия импульсной последовательности, а также в там, что не обеспечивается независимый автоматический контоль частоты кварцевых генераторов ри выбегах частоты или при переходе е на другие гармоники (переход на ругие гармоники свойственен генераторам, имеющим кварцевые резонаторы). Это также снижает надежность устройства.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения генератора, в частности обеспечение независимого автоматического контроля частоты каждого генератора при ее- выбегах.

Поставленная цель достигается тем, что резервированный трехканальный генератор импульсов содержит источник тактовых импульсов ив каждом канале триггер, первые входы которого соединены с источником.тактовых . импульсов, в каждом канале выход делителя частоты через триггер соединен с одним входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом кварцевого генератора данного канала, выход элемента И первого канала соединен с соответствующими входами преобразователя напряжения, элемента ИЛИ данного канала, элемента запрета второго канала и пятого элемента запрета, выход элемента И второго канала соединен с соответствующими входами преобразователя напряжения, элемента ИЛИ данного канала и элементов запрета первого и третьего каналов, выход элемента И третьего канала соединен с соответствующими входами преобразователя напряжения, элемента ИЛИ своего канала и четвертого элемента запрета, выходы генератора тактовых импульсов соединены с входами синхронизации делителей частоты каждого канала.

На чертеже приведена блок-схема резервированного трехканального генератора импульсов.

Резервированный генератор импульсов содержит кварцевые генераторы 1-3, делители 4-6 частоты, триггеры , элементы 10 -,12 и, преобразователя 13 - 15 импульсного .напряжения в постоянное, первый, ВТОР9Й и третий элементы 16-18 запрета, элементы 19 - 21 ИЛИ, четвертый и питый Элементы 22 и 23 запрета, источник 24 тактов1лх импульсов, счетчики 25 - 27, триггеры 28 - 30 переполнения, выходы 31-33 каналов гейератора.

Резервированный трехканальный генератор импульсов работает следующим образом.

Источник 24 тактовых импульсов генерирует импульсы с логическим

уровнем

, которые поступают на

счетчики 25 - 27 делителей 4-6 частоты, короткие импульсы, формируемое по заднему фронту импульсов с ло

,.которые погическим уровнем

ступают на триггеры 7 - 9 со входной логикой И, и короткие импульсы, формируемые по переднему фронту этих же импульсов, поступающие на триггеры 28 - 30 переполнения делителей J 4 - б частоты. В нормальном состоянии генераторы 1-3 генерируют импульсы, которые поступают на счетчики 25 - 27 делителей 4-6 частоты и элементы 10 - 12 и соответственно. При отсутствии выбегов частоты с выходов триггеров 7 - 9 на элементы 10 - 12 И поступают разрешающие сигналы в виде логической триггеры 7-9 находятся в единичном состоянии. Далее, импульсы генераторов 1-3 проходят через соответствующие элементы 10 - 12 И и поступают на преобразователи 13-15 импульсного напряжения в постоянное, Постоянное напряжение подается на 0 элементы 16 - 18, 22 - 23 запрета, соответственно. Это обеспечивает поступление импульсов генератора 1 через элемент 19 ИЛИ на нагрузку, подкл очаемую к выходу 31 первого 5 канала,импульсов генератора 2 через элемент 20 ИЛИ на нагрузку, подключаемую к выходу 32 второго канала, импульсов генератора 3 через, элемент 21 ИЛИ на нагрузку, подклюQ чаемую к выходу 33 третьего канала.

Выбег частоты генераторов 1-3 контролируется в следующей последовательности. Счетчики 25 - 27 заполняются импульсами соответствующих c генераторов 1 - 3 в течение времени, которое определяется длительностью импульсов т; с логическим уровнем Ч тактового генератора 24, При частотах генераторов 1 - 3, соответствующих номинальным, переполнение счетчиков 25- 27 за время С происходить не будет и триггеры 28-30 останутся в исходном нулевом сос.тоянии, С выходов триггеров 28 - 30 переполнения на входы 5 триггеров. 7-9 поступ.ают сигналы с

логическими уровнями

Исходное

нулевое

состояние триггеров 28 - 30 таково, что триггеры 7-9 при поступлении па их входы Q короткого 1эипульса,сформированного по заднему фронта импульса генератора 24, находятся в единичном состоянии, т.е. на элементы 10 - 12 И поступают сигналы в виде логической , разрешающие прохо ндение

через них импульсов соответствующих генераторов 1-3.

После окончания импульса с логическим уровнем

и длительностью

f с тактового генератора 24 на его Выходе устанавливается логический

«О,

счетчикк 25 - 27 устауровень

навливаются в исходное состояние Импульсом, сформированным по переднему 65 фронту следующе. китульса с логическим уровнем , поступающим с генератора 24, триггеры 28 - 30 переполнения устанавливаются в исхо ное состояние (в рассматриваемом сл чае эти триггеры находятся в исходн состоянии, так как переполнений сче чиков 25 - 27 нет), При выбегах частоты генератора 1 счетчик.25 за время t переполняется и устанавливает триггер 28 переполнения в единичное состояние, Сигналы, поступающее на входы триггера 7 с выходов триггера 28 {после его установки в единичное состо ние такие, что при поступлении короткого импульса, сформированного по заднему фронту импульса с логичес ким уровнем генератора 24, три гер 7 переходит из единичного состояния в нулевое. При этом с его выхода на элемент 10 И поступает сигнал, например, в виде логизапрещающийческого уровня прохождение импульсов генератора 1 через элемент 10 и. Отсутствие импул сов на входе преобразователя 13 импульсного напряжения в постоянное приводит к исчезновению на его выходе постоянного напряжения, которое на элементы 16 и 22 запрета не посту пает; импульсы генератора 2 через элемент 11 И, элемент 16 запрета и элемент 19 ИЛИ поступают на выход 31. При срыве частоты, например гене ратора 1 наличие импульсов на выходе 31 обеспечивается также генератором 2 по тем же цепям. Аналогичным образом происходит работа при выбегах частоты или ее срыве в любом из трех генераторов. При двойных отказах резервированный генератор работает следующим образом. При отказе генераторов 1 и 2 (при срыве частоты или ее выбегах) на выходах элементов 10 и 11 И и входах преобразователей 13 и 14 частота отсутствует; это приводит к исчезновению постоянного напряжения на их выходах, а следовательно, и на элементах 16, 17 и 22 запрета.Тогда импульсы генератора 3 через элемент 22 запрета и элементы 19 и 20 ИЛИ поступают на выходы 31 и 32. При отказе генераторов 1 и 3 на выходах элементов Ю и 12 и и входах преобразователей 13 и 15 частота отсутствует; это приводит к исчезновению постоянного напряжения на их выходах и элементах 16, 18, 22 и 23 запрета. Тогда импульсы генератора 2 через элементы 16 и 18 запрета и соответственно через элементы 19 и 21 ИЛИ поступают на выходы 31 и 33 При отказе генераторов 2 и 3 на выходах элементов 11 и 12 И и входах преобразователей 14 и 15 частота :отсутствует; это приводит к исчезновению постоянного напряжения на их выходах и на элементах 17, 18, 22 и 23. Тогда импульси генератора 1 через элемент 23 запрета и элементы 20 и 21 ИЛИ поступают на выходы 32 и 33. Таким образом, при выбегах частоты или отказе любого одного или двух генераторов на все выходы 31 - 33 поступают импульсы от работающих двух или одного генератора. Технико-экономический эффект от применения данного изобретения состоит в повышении надежности системы, в которую входит резервированный генератор. Формула изобретения Резервированный трехканальный генератор импульсов, каждый из каналов которого содержит элемент И, кварцевый генератор, соединенный с делителем частоты, последовательно соединенные преобразователь напряжения, элемент запрета и элемент ИЛИ, выход преобразователя напряжения второго канала соединен с входами четвертого и пятого элементов запрета, второй вход четвертого элемента запрета соединен с преобразователем напряжения первого канала, а его выход - с элементами ИЛИ первого и второго каналов, второй вход пятого элемента запрета соединен с преобразователем напряжения третьего канала, а его выход - с элементом ИЛИ третьего канала, отличающийся тем, что, с Целью повышения надежности и расширения области применения генератора, он содержит источник тактовых импульсов и в каждом канале триггер, первые входы которого соединены с источником тактовых импульсов, в каждом канале выход делителя частоты Через триггер соединен с одним входом элемента И, второй, вход которого соединен с выходом кварцевого генератора данного канала, выход элемента И первого канала соединен с соответствующими входами преобразователя напряжения, элемента ИЛИ данного канала, элемента запрета второго канала и пятого элемента запрета, вы55од элемента И второго канала соединен с соответствующими входами преобразователя напряжения, элемента ИЛИ данного Канала и элементов запрета первого и третьего каналов, выход элемента И третьего канала соединен с соответствующими входами преобразователя напряжения, элемента ИЛИ своего канала и четвертого элемента запрета, выходы генератора тактовых

импульсов соединены с входами синхронизации делителей частоты каждого кавсша.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

свидетельство dCCP 03 К 1/00, 1974.

свидетельство СССР 03 К 19/24, 1969