Резервированный генератор импульсов Советский патент 1980 года по МПК H05K10/00 G06F11/00 

Изобретение относится к радиоэлектронньам устройствам и может найти применение в системах передачи дискретных сообщений, цифровых комплексах с резервированием. Известен резервированный генератор импульсов, содержащий три канал в каждый из которых входит источник высокочастотных сигнашов, делитель частоты и логические элементы, обес печивающие синхрофазную работу делителей частоты 1. Недостатком устройства является зависимость нестабильности частоты выходных сигналов от разброса номинального значения частоты высокочас тотных генераторов и влияние длител ности периода высокочастотных генераторов на погрешность взаимного расположения выходных сигналов различных каналов. Наиболее близким техническим решением к изобретению является резер вированный генератор импульсов, содержащий три высокочастотных генератора, подключенных соответственно к счетным входам первого многоканального формирователя импульсов 2 Недостатком этого генератора являются зависимость нестабильности частоты и взаимного, расположения выходных сигналов соответственно от номинального значения длительностей периода сигналов высокочастотных генераторов . Цель изобретения - повышение стабильности генератора. Это достигается тем, что в резервированный генератор импульсов введены второй многоканальный формирователь импульсов и по числу каналов LC-генераторы, узлы блокировки и элементы ИЛИ, три входа каждого из которых подключены соответственно к разноименным сигнальным выходам каналов первого многокансшьного формирователя импульсов, а четвертый вход - к выходу соответствующего узла блокировки, установочный вход которого соединен с входом сброса второго многоканального формирователя импульсов, и первым выходом соответствующего LC-генератора, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а второй выход - к соответствующему счетному входу второго многоканально го формирователя импульсов, а сигнальный выход каждого канала второго многоканального формирователя импульсов подключен к входу сброса узла блокировки данного канала. На фиг. 1 приведена блок-схема резервированного генератора импульсов; на фиг. 2 - один из каналов формирователя импульсов; на фиг. 3 эпюры напряжений характерных точек кансша формирователя импульсов; на фиг. 4 - эпюры напряжений характерны точек резервированного генератора импульсов. Резервированный генератор импульсов (фиг. 1) содержит два идентичных многоканальных формирователя 1 импульсов с каналами , высокочастотные (кварцевые) генераторы 2, LC-генераторы 3, первый, второй и третий входы 4-6 элемента 7 ИЛИ, четвертый вход 8 элемента ИЛИ, узел 9блокировки с установочным входом 10и входом 11 сброса; обменные 1ыхо ды 12 и 13, обменные входы 14 и 15, счетные входы 16и входы 17 сброса и сигнальные выходы 18-20 многоканал ных формирователей 1 импульсов; первые и вторые выходы 21 и 22 LC-генераторов. Каждый канал (фиг.2) многоканаль ного формирователя импульсов содержит делитель 23 частоты, элементы 24 памяти, мгикоритарный элемент 25, элемент 26 одиночного импульса, эле мент 27 задержки, выход 28 элемента памяти, выход 29 элемента одиночного импульса, выход 30 элемента 27 задержки, шину 31 блокировки элемента одиночного импульса. Позиция 16 (см.фиг.3 и 4) показы вает сигналы на выходе 16 первого канала и т.д.; Т - период высокочас тотных сигналов; Т - период низкочастотных сигналов; ±Atp - время рассогласования. Резервированный генератор импуль сов работает следующим образом. Формирование выходных сигналов генератора осуществляется в два эта па. Па первом этапе асинхронные сиг налы высокочастотных генераторов 2 и 3 преобразуются в низкочастотные синхрофазные сигналы, погрешность фазирования которых определяется длительностью периода высокочастотн сигналов. Формирование низкочастотных сигналов осуществляется при пом щи трехканального формирователя импульсов следующим образом. При включении питания высокочастотные генераторы возбуждаются и на входы 16 (фиг.2) канала формировате ля импульсов поступают высокочастот ные сигналы (позиция 16 на фиг.З). При воздействии этих сигналов (счет ных импульсов) делитель 23 частоты (фиг.2) вырабатывает низкочастотные чмпульсные сигналы (позиции 19i ,201 18 на фиг.З), длительность периода Tj, которых кратна длительности периода Т высокочастотных сигналов и определяется разрядностью делителя 23 частоты. Один из сигналов делителя частоты используется для установки элемента 24 памяти (триггера) в единичное состояние. Сигнал с обменных выходов 12 и 13 элемента 24 памяти поступает в соседние каналы, а с выхода 28 на вход мажоритарного элемента 25 и элемент 26 одиночного импульса; далее при поступлении еще одного сигнала (на обменный вход 24 или 25) с выхода элемента 24 памяти соседнего канала происходит срабатывание мажоритарного элемента 25, вырабатывается одиночный импульс (позиции 12, 142, ISj, 29 на фиг.З). С момента воздействия одиночного импульса каналы формирователя импульсов начинают работать синхронно, т.е. сигналы по выходам 19, 20 и 18 имеют определенные фазовые соотношения. Поскольку на входы 16 каналов формирователя поступают асинхронные сигналы, погрешность д t фазирования (например, сигналов 19 , 19,j, 19,3 на фиг.З) находится в пределах от нуля до длительности периода сигналов высокой частоты At (О-Т) . С целью исключения формирования импульсных сигналов меньше длительности периода TQ (позиция 19 на Фиг.З) введена блокировка элемента одиночного импульса по шине 31, т.е. формирование одиночного импульса возможно при условии t т-п, где п - количество периодов сигналов высокочастотного генератора, выбираемое из. условия устойчивой работы второго этапа формирования сигналов. На втором этапе формирования сигналов при помощи схем приоритета, образованных вторым трехканальным формирователем 1, элементом 7 ИЛИ и узлом 9 блокировки, осуществляется фазирование всех LC-генераторов 3 сигналами одного из каналов перфого формирователя импульсов. При отсутствии сигналов по шинам 4-6 все узлй 9 блокировки при помощи сигналов, поступающих на вход 10, устанавливаются в нулевое состояние. В результате этого снимается запрет с элемента 7 ИЛИ, Поскольку на первом этапе формирования погрешность выходных сигналов, снимаемых с формирователей импульсов, не превышает периода Т высокочастотных сигналов, выбрав длительность импульсов по выходам 19i , 201, 18) равной 2Т, а расфазировку между импульсами 19i и 20i , 20 и iSi , IBi и 19i больше ЗТ, получаем неперекрывающиеся во времени импульсные сигналы (19;,, 202, 1Во, на фиг.4). В связи с этим на входы элементов

7 ИЛИ поочередно воздействуют сигналы 19 , 20,, 18 3 (фиг.4) .

Если на все элементы 7 ИЛИ воздействует сигнал 19, этот сигнал поступает через фазирующий LC-генератор 3 и осуществляет сброс в разрядо делителя 23 второго формирователя 1, импульсное воздействие на колебательную систему LC-генератора 3 и установку узла 9 блокировки в единичное состояние.

Возвращение узла 9 блокировки в единичное состояние приводит к запрету прохождения сигналов по шинам 4-6 на вход фазируемого LC-генератора 3. Время распространения сигнала через фазируемый генератор 3 и узел 9 блокировки определяет длительность импульса t|j на вход генератора 3 (см. позицию 11 фиг.4). Длительность импульсов ty выбирается из условия устойчивого сброса в разрядов делителя 23 и фазирования LC-ганератора 3.

Поскольку сброс в О всех разрядов делителя 23 происходит одновременно во -всех трех каналах, последующая установка узла 9 блокировки в нулевое состояние произойдет с некоторой погрешностью, не превышающей длительность периода сигналов высокочастотного генератора 2 - создается приоритет для прохождения сигналов 19д на вход ЬС-генератора 3

При воздействии на вход LC-генератора периодической последовательности импульсов он работает в режиме ударного возбуждения, при этом нестабильность частоты определяется :частотой внешних сигналов. Эта особенность работы ЬС-генераторов позволяет преобразовать низкочастотные сигналы в высокочастотные, нестабильность которых определяется нестабильностью одного из кварцевых г нераторов 2. Кроме того, периодическая корректировка фазы LC-генераторов 3 позволяет на выходе всех трех каналов получить синхрофазные (практически когерентные) последовательности импульсов.

Введение блокировки элемента одиночного импульса по шине 31 (фиг.2) приводит к увеличению длительности приода сигналов (например 19ц на фиг.З) на длительность периода Т с частотой биений кварцевых генераторов. Поскольку устройство блокировки открывается на 0,5 Т периода сигналов высокой частоты (позиция 8 на фиг.4), увеличение длительности периода TO на Т позволяет осуществить синхронизацию всех LC-генераторов по-прежнему сигналами 19 , т.е. от сигналов, формируемых от одного

кварцевого генератора, что оказывает Несущественное влияние на нестабильность частоты.

При отказе одного из каналов формирователя импульсов, ведущего для LC-генераторов на данный момент времени, во всех каналах синхронно происходит переход на синхронизацию LC-генераторов от другого канала (например, от сигналов 20, фиг.4)

Положительный эффект изобретения

заключается в том, что уменьшается погрешность взаимного расположения выходных сигналов LC-генератора и каналов второго формирователя импульсов, а нестабильность частоты всех

LC-генераторов определяется лишь нестабильностью частоты одного из кварцевых генераторов.

Применение изобретения позволяет обеспечить ремонтопригодность эталонного генератора радиоэлектронной системы, сохраняя при этом все положительные качества одного эталонного кварцевого генератора.

25

Формула изобретения

Резервированный генератор импульсов, содержащий три высокочастотных

30 генератора, подключенных к соответствующим, счетным входам первого многоканального формирователя импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения.стабильности генера25 тора, в него введены второй многокансшьный формирователь импульсов и по числу каналов LC-генераторы, узлы блокировки и элементы ИЛИ, три входа каждого из которых подключены соответственно к разноименным сиг40нальным выходам каналов первого многоканального формирователя импульсов а четвертый вход - к выходу соответствующего узла блокировки, установочный вход которого соединен с входом сброса второго многоканального формирователя импульсов, и первым выходом соответствующего LC-генератора, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а второй выход -

50 к соответствующему счетному входу второго многоканального формирователя импульсов, а сигнальный выход каждого канала второго многоканального формирователя импульсов подключен к

55 входу сброса узла блокировки данного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 60 №477545, кл. Н 05 К 10/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2472654/24,

кл. Н 05 К 10/00, 1976. / 2 3 5 бге .ллллгитпл лш / /1 2 Лг/5Д/Д гллллшшл

ра,- j фо.ъи.руюи4и.а сигнал 2 «о-«ала фа.ъи.рукищли. си.гн.а.л Ъ i O-нааа. Г Р У fi э ь- 6 г 8 9 / У/ а , jTjijmjuiArL

рг

ST

у и 3 56 Г Ь д /i 4 /и « У 5

1 1ш1яштш1лллпш1

22

111Маллл1тшшпл

L

lЛллJlJlJlГlЛJlЛJmлJlГL

зг.

импупьс ус/иа/ й л.

/%(Lnngfibc 5f)Ot LLpo8nu.

ву-з

iu.

ULr ntjflbC сер О CO.

±:t

5

Й7аг.4

2 Гi/7 -T

37-«-Г

/7-/б -/5 Л У5