Резервированный трехканальный генератор импульсов Советский патент 1982 года по МПК H05K10/00 

(5) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ТРЕХКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

ИМПУЛЬСОВ

1

Резервированный трехканальный генератор импульсов относится к импульсной технике и может быть использован в радиотехнике, в устройствах вычислительной техники.

Известны резервированные трехканальные генераторы импульсов, содержащие три несинхронных кварцевых генератора с делителем частоты, схему переключения и блок контроля р. ,ц

Однако такие генераторы имеют недостаточную надежность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является резервированный трехканальный генератор им- ,j пульсов, который содержит в каждом канале последовательно соединенные генератор импульсов, преобразователь импульсов напряжения в постоянное, элемент запрета, элемент ИЛИ и на- 20 грузку, а также два дополнительных элемента запрета 2.

Недостаток известного резервированного трехканального генератора импульсов состоит в том, что при повышении частоты генератора преобразователь импульсного напряжения в постоянное остается нечувствительным к изменениям частоты, поэтому при данной схеме резервирования не обнаруживается изменение частоты генераторов, имеющих невысокую стабильность частоты и относительно большие допустимые пределы отклонения частоты С например, генераторы с самовозбуждением и др. или аысокостабильных генераторов, имеющих малые допустимые пределы отклонения частоты, особенно на повышенных частотах.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона генератора.

Поставленная цель достигается тем,, что в резервированный трехканальный генератор импульсов, каждый из каналов которого содержит генератор импульсов и выходной элемент ИЛИ, в каждом из его каналов введены устройство выделения разностной частоты, счетчик 394 импульсов, два триггера, одноразрядный счетчик импульсов, три элемента И и два элемента ИЛИ, причем один вход каждого устройства выделения раз рядной частоты подключен к выходу ген ратора и к входу счетчика импульсов собственного канала, другой вход подключен к выходу генератора импульсов последующего канала, а выход через соответствующий первый элемент ИЛИ к установочному входу счетчика импуль сов, к первому входу первого элемента И и к входу одноразрядного счетчи,ка импульсов, вход сброса которого с9 единен с нулевым входом первого триггера и с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, единичный вход которого подключен к выходу соответст вующего счетчика импульсов, выход одноразрядного счетчика импульсов каждого канйла подключен к единичному входу соответствующего второго три|- гера, при этом инверсный выход вто рого триггера первого канала подключе к первым входам вторых элементов ИЛИ первого и второго каналов, инверсный выход второго триггера второго канала подключен к второму входу второго элемента ИЛИ второго канала и к первому входу второго элемента ИЛИ третьего канала, второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера третьего канала и к второму входу второго элемента ИЛИ первого канала; выходы вторых элементов ИЛИ подключены через вторые.элементы И к первым входам выходных элементов ИЛИ соответствующего канала, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих третьих элементов И, прямой выход второго триггера первого каналй соединен с первыми входами третьих элементов И первого и второго каналов, прямой выход второго триггера второго канала соединен с вторым входом третьего элемента И второго канала и с первым вх дом третьего элемента И третьего канала, второй вход которого подключен к прямому выходу второго триггера третьего канала и к второму входу третьего элемента И первого канала, при этом второй вход второго элемента И первого канала подключен к выхо ду соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемента И второго канала, .второй вход второго элемента И второго канала подключен к выходу соответствующего генератора импульсов и к треть- ( ему входу третьего элемента И третьего канала, а второй вход второго элемента И третьего канала подключен к выходу соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемента И первого канала. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого резервированного трехканального генератора импульсов. Схеме содержит генераторы 1-3 импульсов, устройства выделения разностной частоты, счетчики импульсов, первые элементы ИЛИ 10-12, одноразрядные счетчики 13-15 импульсов, триггеры 16-21, элементы И 22-30, вторые элементы ИЛИ 31-33 и выходные элементы ИЛИ . Выход генератора 1 соединен с первым входом устрой ства выделения разностной частоты, с вторым входом аналогичного устройства 6, с входом счетчика 7 импульсов и с первыми входами элементов И 25 и 28. Выход генератора 2 соединен с первым входом устройства 5 выделения разностной частоты, с вторым входом устройства 4, с входом счетчика 8 и с первыми входами элементов И 27 и.) 30., Выход генератора 3 соединен с первым входом устройства 6, с вторым входом устройства 5, с входом счетчика 9 и с первыми входами элементов И 26 и 29. Выходы устройств -6 выделения разностной частоты подключены к входам элементов ИЛИ 10-12 соответственно. Выход элемента ИЛИ 10 соединен с установочным входом счетчика 7 с первым входом элемента И 22 и с входом одноразрядного счетчика 13 вход сброса которого соединен с нулевым входом триггера 16 и с выходом элемента И 22, второй вход которого подключен к выходу триггера 16, единичный вход которого -подключен к выходу счетчика 7Выход элемента ИЛИ 11 соединен с установочным входом счетчика 8, с tiepвым входом элемента И 23 и с входом одноразрядного счетчика Н, вход сброса которого соединен с нулевым входом триггера 17 и с выходом элемента И 23, второй вход которого подключен к выходу триггера 17, единичный вход которого подключен к выходу счетчика 8. Выход элемента ИЛИ 12 соединен с установочным входом счетчика 9, с первым входом элемента И 24 и с входом 5 одноразрядного счетчика 15, вход сброса которого соединен с нулевым входом триггера 18 и с выходом элеме та И 2k, второй вход которого подклю чен к выходу триггера 18, единичный вход которого подключен к выходу сче чика 9. Выходы одноразрядных счетчиков 13 14 и 25 подключены к единичным входа триггеров 19-21 соответственно. Нуле вые входы триггеров , вторые ед ничные входы триггеров и вторы входы сброса рдноразрядных счетчиков 13-15 подключены к шине сброса Сне показано. Нулевой выход триггера 19 подключен к первым входам элементов ИЛИ 31 и 32 Нулевой вход триггера 20 подключен к второму выходу элемента ИЛИ и к первому входуэлемента ИЛИ 33. Нулевой вход триггера 21 подключен к вторым входам элементов ИЛИ 31 и 33. Выходы элементов ИЛИ подключе1ны к вторым входам элементов И 25, 27 и 29 соответственно, выходы которых подключены к нулевым входам выход ных элементов.ИЛИ . Единичный выход триггера 19 подключей к вторым входам элементов И 26 и 2В, единичный выход триггера 20 под ключей к третьему входу элемента И 28 и к второму входу элемента И 30, единичный выход триггера . 1 подкг1Ючен к третьим входам элементов И 2б и 30 Выходы элементов И 2б, 28 и 30 подключены соответственно к вторым входам выходных элементов ИЛИ . Состояние триггеров, при котором на прямом выходе разрешающий (высокий) потенциал, принято за единичное а состояние, при котором на инверсном выходе, разрешающий потенциал за нулевое. Резервированный генератор работает следующим образом. С подачей на схему питания генераторы 1-3 начинают генерировать импульсы, счетчики импульсов , одноразрядные счетчики и триггеры 16-21 могут быть в произвольном СОСТОЯНИИ; При подаче внешнего сбрасывающего импульса на вторые единичные входы триггеров 16-18, на нулевые входы триггеров 19-21 и на вторые входы сброса счетчиков 13 15 не показаны/ триггеры 16-18 устанавливаются в единичное состояние, а счетчики и 196 триггеры 19-21 - в нулевое. При этом элементы И 22-2 открыты по вторым входам разрешающими высокими) потенциалами прямых сзыходов триггеР 16-Т8 соответственно, а элементы И 25, 27 и 29 открыты по вторым входам через элементы ИЛИ соответственно разрешающими потенциалами инверсных выходов триггеров 19 21. Элементы И 2б, 28 и 30 закрыты i по вторым и третьим входам запрещающими (низкими) потенциалами прямых выходов триггеров 19-21. Импульсы с выходов генераторов 1-3 поступают на входы соответственно счетчиков 7-9, заполняют их, и через открытые по вторым входам элементы И 25-29 и элементы ИЛИ - на нагрузки соответствующих каналов. На первые входы устройств -6 выделения разностной частоты поступают импульсы с выходов генераторов соответствующего канала 1-3 , а на вторые входы - с выходов гевераторов последующего канала (2, 3 и 1). При этом на одном или на другом выходе устройств -6 (в зависимости от соотношения частот на их входах) выделяются импульсы разностной частоты, которые поступают через элементы ЛИ 10-12 на установочные .входы счетчиков соответствующего канала (7-9). Емкость каждого из счетчиков выбирается из условия, что время его переполнения должно быть равно или несколько меньше периода следования импульсов разностной частоты, поступающих на установочный вход счетчика, когда отклонение частоты генераторов на входах устройства .разностной частоты соответствующего канала не превышает допустимых пределов, и должно быть больше периода импульсов разностной частоты, когда отклонение частоты одного из генераторов ., превышает допустимый предел отклонений. В связи с идентичностью работы трех каналов резервированного генератора рассмотрим для примера работу первого канала. После внешнего сбрасывающего импульса, устанавливающего триггеры 1618 в единичное состояние, атриггеры 19-21 и .одноразрядные счетчики 13 15 8 нулевое состояние, очередной импульс разностной частоты.с одного из выходов устройства поступает мв 79 рез элемент ИЛИ 10 на установочный вход счетчика 7, устанавливая его в исходное состояние, на вход одноразрядного счетчика 13, записывая в него 1, и открывает элемент И 22, Открытый по второму входу разрешающим потенциалом выхода триггера 1б, Выходной импульс элемента И 22 возвращает в нулевое состояние счетчик 13 и триггер 1б. Если величина частот генераторов 1 и 2 находится в допустимых пределах отклонений, время переполнения счетчика 7 меньше периода следования импульсов разностной частоты, поэтому он переполняется и устанавливает в 1 триггер 16 до появления следующего импульса разностной частоты на выходе элемента ИЛИ 10 Импульс с выхода элемента ИЛИ 10 снова устанавливает в исходное состояние счетчик 7, записывает 1 в счетчик 1 и открывает элемент И 22, выходной импульс которого снова возвращает счетчик 13 и триггер 16 в нулевое состояние и т.д. Аналогичным рбразом работают и два других канала. Таким образом, если величины частот генераторов не превышают допустимого предела отклонений, триггеры 19 21 остаются в нулевом состоянии и импульсы с выходов генераторов 1-3 проходят соответственно через открытые элементы И 25, 27, 29 и элементы ИЛИ на нагрузки соответствующих каналов.

При отклонении частоты, например генератора 1, выше допустимого предела отклонений величина разностной частоты выходе элемента ИЛИ 10 увеличивается, период следования импульсов разностной частоты уменьшается и становится меньше времени пе реполнения счетчика 7. Поэтому с появлением очередного импульса на выходе элемента ИЛИ 10 счетчик 7 устанавливается в исходное состояние, триггер 1б находится в нулевом состоянии, элемент И 22 закрыт запрещающим выходным, потенциалом триггера, а в счетчик 13 записана 1. Следующий импульс разностной частоты с выхода элемента ИЛИ 10 поступает на вход счётчика 13 и переполняет его. Импульс переполнения счетчика 13 устанавливает в единичное состояние триггер 19.

Так как выходные импульсы генератора 1, отклонение частоты которого превышают допустимые пределы отклонении происходит переполнение .одноразрядных счетчиков 14 и 15 и переключение в единичное состояние триггеров 20 и 21. При этом на выходе элемента ИЛИ 33 появляется запрещающий потенциал, который закрывает элемент И 29, а на втором и третьем входах элемента И 30 появляется разрешающий потенциал, В результате на нагрузку третьего канала через элементы И 30 и ИЛИ 36 начинают поступать выходные импульсы исправного генератора 2.

формула изобретения

Резервированный трехканальный генератор импульсов, каждый из каналов которого содержит генератор импульсов и выходной элемент- ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в каждый из его каналов введены устройство выделения разностной частоты. 9 нении, поступает также на второй вход ycтpoйctвa 6 третьего канала, происходит переполнение и одноразрядного счетчика 15, в результате чего устанавливается в единичное состояние триггер 21. При переключении триггеров 19 и 21 в единичное состояние на выходе элемента ИЛИ 31 появляется запрещающий потенциал, который закрывает элемент И 25, а на втором и третьем входах элемента И 26 появляются разрешающие потенциалы. В результате на нагрузку первого канала через элементы И 2б и ИЛИ З начинают поступать выходные импульсы исправного генератора 3. При отклонении частоты генератора 2 выше допустимого предела отклонений происходит переполнение одноразрядных счетчиков 13 и Il и переключение в единичное состояние соответственно триггеров 19 и 20. При этом на выходе элемента ИЛИ 32 появляется запрещающий потенциал, который закрывает элемент И 27, а на втором и третьем входах элемента И 28 появляется разрешающий потенциал. В результате на нагрузку второго канала через элемен i И 28 и ИЛИ 35 начинают поступать выходные импульсы исправного генератора 1 . При отклонениях частоты генератора 3 выше допустимого предела отклосчетмик импульсов, два триггера, одноразрядный счетмик импульсов, три элемента И и два. элемента ИЛИ, причем один вход каждого усГройства выделения разностной частоты подключен к выходу генератора импульсов и ко входу счетчика импульсов собственного канала, другой вход подключен к выходу генератора импульсов последующего канала, а выход через соответствующий первый элемент ИЛИ - к установочному входу счетчика импульсов, к первому входу первого элемента И и к входу одноразрядного счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с нулевым входом первого триггера и с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, единичный вход которого подключен к выходу соответствуюцего счетчика импульсов, выход одноразрядного счетчика импульсов каждого канала подключен к единичному входу соответствующего второго триггера, при этом инверсный выход второго триггера первого канала подключен к первым входам вторых элементов ИЛИ первого и второго каналов, инверсный выход второго триггера второго канала подключен к второму входу второго элемента ИЛИ второго канала и к первому входу второго элемента ИЛ третьего канала,- второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера третьего канала и ко второму входу второго элемента ИЛИ первого канала, выходы вторых элементов ИЛИ

подключены через вторые элементы И к первым входам выходных элементов ИЛ соответствующего канала, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих третьих элементов И прямой выход второго триггера первого канала соединен с первыми входами третьих элементов И первого и второго каналов, прямой выход второго триггера второго канала соединен со вторым вхбftoM третьего элемента И второго канат ла и с первым входом третьего элемента И третьего канала, второй вход которого подключен к прямому выходу второго триггера третьего канала и ко второму входутретьего элемента И первого канала, при этом второй вход второго элемента И первого канала подключен к выходу соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемента И второго канала, второй вход второго элемента И второго канала подключен к выходу соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемента И третьего канала, а второй вход второго элемента И третьего канала подключен к выходу соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемента И первого канала .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

., Авторское свидетельство СССР № 581607, кл. Н 05 К 10/00, 1976.

t

1