Устройство выбора непрерывного сигналапО пРиНципу "бОльшиНСТВА Советский патент 1981 года по МПК H03K19/42 H05K10/00 

(54) УСТРОЙСТВО ВЫБОРА НЕПРЕРЫВНОГО СИГНАЛА ПО ПРИНЦИПУ БОЛЫдаНСТВА На чертеже представлена электрическая схема устройства. Устройство содержит в каждом резервируемом канале два ограничителя 1 и 2 тока. В состав ограничителя 1 тока входят транзистор 3 р-п-р типа и транзистор 4 п-р-п типа. В состав ограничителя 2 тока входят транзистор 5 п-р-п типа и транзистор 6 р-птипа. Эмиттер транзистора 3 соединяется с эмиттером транзистора 5 коллекторами транзисторов 4 и 6 и общей точкой соединения выводов двух, последовательно включенных,. балансных резисторов 7 и 8 (т.А). Другой вывод резис.тора 7 соединяется с выходом i-го резервируемого канала, а другой вывод резистора 8 - с общей выходной точкой устройства (т.в), одним из выводов нагрузочного резистора R и базами транзисторов 3 и 5. Коллектор транзистора 3 соединяется с баЗОЙ транзистора 4, эмиттер которого подключается к клемме отрицательной полярности источника 9 напряжения постоянного тока, а коллектор транзистора 5 - с базой транзистора б, эмиттер которого подключается к кле ме положительной полярности источника 9 напряжения постоянного тока. Нулевые шины питания п резервируемых каналов объединяются между собой и соединяются с другим выводом нагрузочного резистора R и общей средней точкой источника 9 напряжения постоянного тока. Устройство работает следующим образом. Устройство осуществляет выбор не прерывного аналогового сигнала, рав ного среднему арифметическому из п входных сигналов резервируемых ка налов информации, отличаквдихся от осредненного выходного напряжения на величину, не превышаклцую заданный порог отсечки EQ . Передаточная функция устройства имеет вид, определяемый выражением f(dV)- при Iv, при ДУ .о , (1) где f{dy) - сигнал на выходе устройст ,у j - мгновенное значение напря жения входного сигнала ре зервируемого i-ro канала/ у - среднее арифметическое из п входных сигнёшов snaflfe.ние выходного напряжения устройства; , ду - абсолютная разность напря жений между мгновенными значениями входного сигна резервируемого I-го канал и выходного, заданный порог- отсечки, значение которого определ ется среднеквадратической погрешностью i-ro канала Сигнал Y резервируемого канала через последовательно включенные ба лансные резисторы 7 и 8 сравнивается в т.в с выходным сигналом устройства у. Если абсолютная разность между мгновенным значением входного сигнала у и выходного сигнала у не превьидает защанный порог отсечки , то сигналы Е езервируе1«их каналов осредняются в Т.Е. При этом через резисторы 7 и 8 на выход устройства протекает ток 3 , абсолютное значение которого определяется выражением 1 , (2) h4i RH Rg при условии у у 2 где J-J - мгновенное значение тока в рабочей цепи i-го канала, R, Rg - балансные резисторы, предельное, заданное значение тока в рабочей цепи i-ro канала, RH - сопротивление нагрузки. При исправной работе резервируемых кансшов, падение напряжения на резисторе 8 от тока DV всегда меньше напряжения отпирания переходов базаэмиттер транзисторов 3 или 5 во всем диапазоне изменений входных сигналов и они представляют собой сопротивление, во много раз превышающее значение сопротивления резистора 8. Если абсолютная разность между мгновенным значением входного сигнала и выходным сигнаипом у превышает заданный порог(/АУ{/ / о/), в рабочей цепи i-го канала начинает протекать ток , который создает на резисторе 8 падение напряжения, равное напряжению отпирания перехода база-эмиттер транзистора 3 или 5 (в зависимости от направления тока JQJ ). При этом в эмиттерной цепи транзистора 3 или 5 начинает протекать ток эмиттера (l ) , который через коэффициент передачи по току(оС) передается в цепь коллектора транзистора ( э+ усиливается коллекторной цепью транзистора 4 или 6 до значения Эк2 о( С этого момента дальнейшее увеличение абсолютного значения напряжения /ДУ1/ /ЕО/ и связанное с этим стремление тока в рабочей цепи к увеличению компенсируется в т.А практически полностью коллекторным током транзистора 4 или 6 и напряжение в т.А стабилизируется, т.е. происходит отсечка по току отказавшего i-го канала. Значение заданного порога отсечки определяется выражением /е /- f )o,6()-R8(,(3) ° )1, ; при условии выбора значения резистора Rg в соответствии с выражением рд-0.3(иВн + Я4) (4) /Vi wax/-0,3

где у; - текущее значение напря-жения исправного канала в момент отказа i-го канала;

У-i max максимально возможное изменение напряжения на выходе I-го канала.

В связи с тем, что в цепи прохоясдения рабочего сигнала i-го канала применены безынерционные элементы-резисторы, фазовые соотношения частот в спектре входного сигнала не нарушаются в широком диапазоне температур окружающей среды, не зависят от уровня входного сигнала и устройство формирует на выходе сигнал без искажений, в отличие от прототипа,

Поскольку ток управления базой транзистора 4 или 6 (Hgj.) может быть весьма малым по отношению к току 3, то в устройстве могут быть применены резисторы 7 и 8 достаточно высоких номиналов, что позволяет значительно уменьшить взаимное перекрестное влияние выходов резервируемых каналов, а следовательно - повысить точность ВЫХОДНОЙ характеристики устройства.

преимуществом предлагаемого устройства, повышающим его показатель нёщежности, является отсутствие требования гальванически развязанного источника постоянного напряжения, а также отсутствие токов в коллекторных цепях транзисторов 3-6 при исправной работе п резервируемых каНсшов, т.е. токи через транзисторы протекают только при наличии отказа J-ro канала.

Формула изобретения 1. Устройство выбора непрёрывяото сигнсша по принципу большинства

содержащее N каналов резервирования, каждый из которых содержит п-р-п и р-п-р транзисторы, балансные резисторы , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, каждый канал резервирования содержит два ограничителя тока, причем первый и второй балансные резисторы последовательно соединены между выходом резервируемого канала и общей выходной точкой, которая через нагрузочный резистор соединена с нулевой клеммой блока питания, параллельно второму резистору подключены два ограничителя тока, содержащих по два транзистора различной проводимости, соединенных по схеме общая база-обций эмиттер, клемгла питания первого J второго ограничителей тока каждого канала резервирования соединены соответственно с отрицательной и поожительной клекмами блока питания. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в первом и втором ограничителях тока базы соответственно первых р-п-р и п-р-п транзисторов соединены с первым выводом второго башансного резистора, эмиттеры - с его вторым выводом, а коллекторы - с базс1ми вторых соотретственно п-р-п и р-п-р транзисторов, коллекто1 2 которых соединены р эмиттерами первых транзисторов, а

эмиттеры с соответствующими клекмами итания.

Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 623206, кл. Н 03 К 19/42, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР 379928, кл. Н 03 К 19/42, 1971.