Трехканальный аналоговый мажоритарный элемент Советский патент 1982 года по МПК H03K19/23 

Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использовано для увеличения надежности прецизионных устройств с непрерывным выход ным сигналом. Известно устройство, содержащее п диодных мостов (где п - число резервируемых приборов, нечетно и более двух), 2п балансных резисторов и источник напряжения постоянного тока, выполняющее операцию усреднения большинства сигналов, выходящих за пределы допустимых отклонений 1 . Недостатком известного устройства является большая потребляемая мощность. Известен трехканальный аналоговый мажоритарный элемент, содержащий три канала управления, каждый из которых состоит из элемента сравнения, плюсо вой вход которого подключен к соответствующей входной шине, а минусовой - к плюсовому входу элемента срав нения последующего канала управления инвертора и логического элемента 2И-2ИЛИ-НЕ, выход которого является соответствующим выходом устройст8а 2. Недостаток этого устройства заключается в том, что благодаря высокой чувствительности элементов сравнения, помехи, возникающие в резервируемых источниках входных сигналов устройства величиной до MB, отслеживаются элементами сравнения, что в свою очередь сказывается на реше- НИИ, выбираемом логическими элементами ,и приводит к неоправданным переключениям резервируемых источников сигналов. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости трехканального аналогового мажоритарного элемента . Для достижения поставленной цели с трехканальном аналоговом мажоритарном элементе, содержащем три канала управления, каждый из которых состоит из элемента сравнения, плюсовой 396 вход которого подключен к соответствующей входной шине, а минусовой - к плюсовому входу элемента сравнения последующего канала управления, и логического элемента 2И-2ИЛИ-НЕ, выход которого является cooтвetcтвyющим выходом устройства, в каждый канал управления введен Dt-Триггер, при этом информационный вход Dt-триггера подключен к выходу элемента сравнения соответствующего канала управления, а тактовый вход Dt-триггера каждого канала управления подключен к шине тактовых сигналов, прямой выход Dt-триггера подключен к одному из входов первого элемента И, входящего в состав элемента 2И-2ИЛИ-НЕ собственного канала, и к одному из входов второго элемента И, входящего в состав элемента 2И-2ИЛИ-НЕ последующего канала, а инверсный Dt-триггера подключен к второму входу второго элемента-И, входящего в состав элемента 2И-2ИЛИ-НЕ собственного канала и к второму входу первого элемента И входящего в состав элемента 2И-2ИЛИНЕ последующего канала, fe фиг, 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства. Каждый из трех каналов устройства содержит элемент 1 сравнения, Dtтриггер 2 и элемент 2И-2ИЛИ-НЕ 3, Плюсовой вход каждого из элементов 1 подключен к соответствующей входной шине Л-6, Минусовой вход элемента 1 первого канала управления подключен к плюсовому входу элемента 1 второго канала управления, соответственно, минусовой вход элемента 1 второго канала управления - к плюсовому входу элемента 1 третьего канала управления, а минусовой вход элемента 1 третьего канала управления - к плюсовому входу элемента 1 первого канала управления. Тактовый вход каждого из Dt-триггеров 2 под-. ключен к шине 7 тактовых сигналов, а информационный вход - к выходу элемента 1 собственного канала, Прямой выход Dt-триггера 2 в каждом кйнале управления подключен к одному из входов первого элемента И, входящего в состав элемента 2И-2ИЛИНЕ собственного канала, и к одному из входов второго элемента И, входяще го в состав элемента 2И-2ИЛИ-НЕ последующего канала, а инверсный выход Dt-триггера 2 подключен к второму входу второго элемента И, входящего в состав элем€1нта 2И-2ИЛИ-НЕ последующего канала. Выходы элементов 2И-2ИЛИНЕ являются соответственно выходами 8-10 устройства. . Устройство работает следующим образом. Входные напряжения с резервируемых устройств (и.,; U j) поступают соответственно на шины 4-6 для сравнения между собой по величине и на входы + и - элементов 1 сравнения, на выходах которых формируются логические уровни, при этом на выходе формируется логический О, если большее из сравниваемых напряжений поступает на вход -, и 1, если большее из сравниваемых напряжений поступает на вход +, Результаты попарного сравнения трех напряжений (), ( и (), т, е, выходные сигналы элементов сравнения Ugj-x,, сс1 ссЗ поступают на информационные входы соответствующих Dt-триггеров 2, которые служат для компенсации внешних помех и пульсаций сигналов элементов 1 сравнения. Помехи присутствуют в цепях резервируемых устройств и в момент равенства сравниваемых напряжений усиливаются элементами сравнения, и передаются на выход мажоритарного устройства. Кроме этого, возможно возникновение генерации и в элементах сравнения ввиду их большой чувствительности. Использование Dt-триггеров, которые тактируются синхрочастотой с периодами следования намного большей, нежели пульсация напряжения в элементах сравнения, позволяет демпфировать как внешние помехи, так и собственную генерацию, возникающую в элементах 1 сравнения. Так, например, в выходном напряжении цифро-аналоговых преобразователей всегда присутствуют всплески в моменты смены кодовых состояний, В этом случае на тактовые входы Dt-триггеров должны поступать синхроимпульсы с чacтotoй следования, не совпадающей со сменой кодовых состояний, что и поясняется временной диаграммой (фиг, 2), Смена кодовых состояний отслеживается в выходных напряжениях резервируемых устройств и/1, и 0 и Uj с периодом следования Т в виде всплесков, а в момент равенства этих напряжении они появляются на выходе элемента 1 сравнения в виде пульсаций (для случая и 1)5 на выходе UQC. Запись информации в Dt-TpMi- герах осуществляется при поступлеНИИ импульсов си на шину 7, имеющих также период следования Т, .но сдвинутых относительно смены кодовых состояний, при этом выходная информация триггеров Q , Q-, Q не имеет не однозначности и сигналы на включение I -1 Н резервированних устройств с выходов элементов 2И-2ИЛИ-НЕ 3 также не имеют неоднозначности. 2 (точка 2 В моменты времени на фиг. 2) триггер 2 первого канала управления может иметь два состояния при этом включается либо I, либо II резервированное устройство, но на точность передачи информации это не влияет, поскольку U Ул. Аналогично, точность передачи информации не нарушается для момента времени (точка 3 на фиг. 2), В то же время всплески сигналов на выходах элементов сравнения в других точках (точки 1 и ) даже при,наличии больших поме (как UQ) не сказываются на работу устройства в целом. Таким образом, при правильном выб ре частоты следования импульсов синхронизации, поступающих на тактовые входы Dt-трйггеров, можно полностью исключить влияние помех на работу аналогового мажоритарного элемента Формула изобретения Трехканальный аналоговый мажорита ный элемент, содержащий три канала управления, каждый из которых состоит из элемента сравнения, плюсовой вход которого подключен к соответствующей входной шине, а минусовой к плюсовому входу элемента сравнения последующего канала управления, и логического элемента 2И-2ИЛИ-НЕ,.выход которого является соответствующим выходом устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в каждый канал управления введен Dt-триггер, при этом информационный вход Dt-TpMi- гера подключен к выходу элемента сравнения соответствующего канала управления, а тактовый вход 01-триггера каждого канала управления подключен к шине тактовых сигналов, прямой выход Dt-триггера подключен к одному из входов первого элемента И, входящего в состав элемента 2И-2ИЛИ-НЕ собственного канала, и к одному-из входов второго элемента И, входящего в состав элемента 2И-2ИЛИ-НЕ последующего канала, а инверсный выход Ot-триггера подключен к второму входу второго элемента И, входящего в состав элемента 2И-2ИЛИ-НЕ собственного канала, и к второму входу первого элемента И, входящего в состав элемента 2И-2ИЛИ-НЕ последующего канала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 19066, кл. G 06 F 7/02, 1958. 2.Авторское свидетельство СССР № 558432, кл. Н 05 К 10/00, 1976.

ImwA

I f€teflu. Item-tf I fttefffn gem-te 0 peseptft. gem-ff

fvt.1