SU1201851A1

SU1201851A1 - Устройство для обнаружения отказов аналоговых решающих блоков

Info

Publication number: SU1201851A1
Application number: SU843763347A
Authority: SU
Inventors: Valerij P Volkov
Original assignee: Inst Problem Upravlenia Avtoma
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1985-12-30

Description

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для обнаружения отказов

в процессе функционирования аналоговых решающих блоков, состоящих 5

из операционного усилителя с цепями обратной связи.

Цель изобретения - повышение достоверности обнаружения отказов.

На чертеже изображена функциональ- 10 |Иая схема устройства.

Устройство содержит индикатор I отказов, первый узкополосный фильтр 2, вход 3, подсоединяемый к выходу контролируемых решающих блоков (на чертеже условный решающий блок с выходным операционным усилителем обведен пунктиром), первый 4 и второй 5 пороговые автоколебательные блоки, второй узкополосный фильтр 6 и элемент 7 равнозначности (ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ), причем вход индикатора 1 отказа соединен с выходом элемента 7 равнозначности, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого 2 и второго 6 фильтров, входы которых соединены соответственно с выходами первого 4 и второго 5 пороговых автоколебательных блоков, входы которых объединены и являются входом 3 устройства.

При этом первый 4 и второй 5 пороговые автоколебательные блоки идентичны между собой по составу элементов. Каждый из этих блоков содержит дифференциальный операционный усилитель 8,гасщтабные резисторы 9-12, первый 13 и второй 14 фазосдвигающие конденсаторы, соединенные по приведенной схеме

Устройство работает следующим образом.

После подачи питания контролируемый операционный усилитель 15 контролируемого решающего блока начинает выполнять свои обычные функции - обработку аналоговых сигналов. Если операционный усилитель 15 исправен, то его выходное сопротивление на низкой частоте очень мало, а на высокой частоте (частота единичного усиления) приближается к выходному сопротивлению разомкнутого усилителя. Поскольку характеристики пороговых автоколебательных блоков 4 и 5 выбраны таким образом', что частота автоколебаний первого

4

3

связи дифференциального операционного усилителя 8, образованной первым 9 и вторым 1.0 резисторами и первым фазосдвигающим конденсатором 13.

Если отрицательная обратная связь дифференциального операционного усилителя 8, образованная резисторами 11 и 12 и вторым фазосдвигающим конденсатором 14, преобладает над положительной обратной связью, то дифференциальный операционный усилитель 8 находится в устойчивом состоянии, охвачен стопроцентной отрицательной обратной связью по постоянному току. За счет резистора 10 обеспечивается режим инвертирующего входа усилителя 8 по постоянному току.

Так как номинальные значения сопротивлений резисторов 9 и 11 выбираются одинаковыми и значительно боль1201851

шими, чем номинал резистора 12, Кд=К„»Е_|2, то тогда резистор 12 определяет порог срабатывания порогового автоколебательного блока 4(5),

₅ или условие самовозбуждения К,₂>

^{> к}вмх’ ^{где к}вых “ выходное сопротивление контролируемого блока на частоте настройки порогового автоколебательного блока 4(5), т.е., ес,0 ли выходное сопротивление контролируемого блока превышает значение номинала резистора 12, то в пороговом автоколебательном блоке 4(5) возникают колебания, связанные с пе,₅ резарядом первого 13 и второго 14 конденсаторов, с максимально возможным соотношением сигнал/шум, что значительно упрощает требования к ^качеству выполнения первого 2 и ₂₀ 'второго 6 узкополосных фильтров и периодом следования колебаний ^т^с,₄ (н_вы-к_1г)/(1-с₍₄/с₁₂).

КНИИПИ

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОТКАЗОВ АНАЛОГОВЫХ РЕШАЮЩИХ БЛОКОВ, содержащее индикатор отказов и первый узкополосный фильтр, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности обнаружения отказов, оно содержит второй узкополосный фильтр, элемент равнозначности и два пороговых автоколебательных блока, каждый из которых содержит дифференциальный операционный усилитель, четыре масштабных резистора, первый и второй фазосдвигающие

конденсаторы, одни обкладки которых подсоединены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам дифференциального операционного усилителя и через два масштабных резистора - к его выходу, два других масштабных резистора включены между шиной нулевого потенциала и соответственно между другой обкладкой второго фазосдвигающего конденсатора и неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя, другие обкладки первых фазосдвигающих конденсаторов пороговых автоколебательных блоков объединены и являются входом устройства, входы первого и второго узкополосных фильтров подключены к выходам дифференциальных операционных усилителей соответствующих пороговых автоколебательных блоков, а их выходы к двум соответствующим входам элемента равнозначности, выход которого подключен к входу индикатора' отказов.

зи „„ 1201851

1
2

блока 4 находится в низкочастотной области (диапазод рабочих сигналов), а частота автоколебаний второго блока 5 соответствует частоте единичного усиления контролируемого усилителя 15, то в этом случае пороговый автоколебательный блок 4 находится в устойчивом состоянии, а его выходные сигналы ослабляются первым фильтром 2, а пороговый автоколебательный блок 5 - в возбужденном состоянии, и возбуждаемые им автоколебания через второй фильтр 6, настроенный на частоту 15 этих колебаний, подаются на второй вход элемента 7 равнозначности, который в соответствии с уровнем сигнала на первом входе вырабатывает сигнал, обеспечивающий индикацию 20 исправности операционного усилителя 15.

I

Если в контролируемом блоке произошел отказ, связанный с замыканием или пробоем выхода операци25 онного усилителя 15 на шину нулевого потенциала или источника питания с малым выходным сопротивлением, то тогда пороговые автоколебательные блоки 4 и 5 находятся в устой30 чивом состоянии, и на выходе элемента 7 равнозначности вырабатывается сигнал, который обеспечивает срабатывание индикатора I отказа.

В случае, если в контролируе2$ мом блоке произошел отказ, обусловленный неисправностью' операционного усилителя 15, обрывом на его выходе, обрывом цепи обратной связи, коротким замыканием или обрывом входа операционного усилителя 15, исчезновением напряжения в цепи питания, т.е. выходом операционного усилителя 15 из линейного режима, то в неустойчивом состоянии оказываются 'одновременно оба пороговых автоко[лебательных блока 4 и 5. Сигналы (этих блоков, пройдя, соответственно (первый и второй фильтры 2 и 6, вызывают появление на выходе элемента 7 равнозначности сигнала, который обеспечивает срабатывание индикатора 1 отказа.

Переход от устойчивого состояния к самовозбуждению и наоборот для порогового автоколебательного ⁵⁵ блока 4(5) обеспечивается изменениями выходного сопротивления контролируемого блока, которое входит в состав Цепи положительной обратной

Ι201