SU1399744A1 - Резервированный генератор импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и мо- ;жет быть использовано при построении :резервированных генераторов. Цель изобретени  - повышение надежности резервированного генератора импульсов . Резервированный генератор импул ь- сов содержит основной 1, резервный 2 и дополнительный 5 генераторы, первый 6, второй 11, третий 12 триггеры, элемент И 7, устройство 8 интегрировани , пороговое устройство 9, одно- вибратор 10, первый 3 и второй 4 ключевые элементы, элемент ИЛИ 15, перШтйтЕ вое 13 и второе J4 устройства вычита|- ни  первого импульса, выход 16. В случае неисправности основного- генератора , когда период следовани  мень - ше допустимого значени , дополнитель - ный генератор 5 сигнала не вырабатывает , вследствие этого на выходе триггера и элемента И формируетс  сигнал о. На выходе устройства 8 интегрировани  вырабатываетс  сигнал, который не укладываетс  в зону допусЬ ка порогового устройства 9. Пороговое устройство формирует сигнал, коТ; торый запускает одновибрато1р 10, npoi- исходит опрокидывание второго 1J и третьего 12 триггеров, тем самым за-, i прещаетс  прохождение импульсов основного генератора 1 и разрешаетс  про-; хождение импульсов резервного генера - тора 2. Когда,период следовани  импульсов основного генератора станоп- витс  больше допустимого значени  (или происходит останов генератора), мгновенное значение напр жени  на выходе устройства 8 интегрировани  выходит за пределы зоны допуска порого - вого устройства 9 и происходит запуск одновибратора 1-0. 9 ил. (Л bo :D ;О 4

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при построении резервированных генераторов,

Цель изобретени  - повышение надежности резервированного reHepaTOf- ра импульсов.

На фиг. J приведена функциональна  ,схема резервированного геиератора импульсов ; на фиг,2 - эременные ди- ; ;аграммы работы резервирозанного генератора при испраэном осноэном генераторе j на фиг.З - временные диаграммы работ з резервированного генератора ; дл  случа , при котором частота следовани  импульсов основного генератора ниже допустимого значени ; на ;фиг.4 - временные диаграммы работы резервированного генератора дл  случа , при котором частота следовани  импульсов основного генератора выше допустимого значени ; на фиг,5 - схе- ма дополнительного генератора; на фиг.6 - временные диаграммы работы i Дополнительного генератора; на фиг.7 :схема устройства вычитани  первого импульса; на фиг.8 - временные диаграммы работы устройства вычитани  первого импульса; на фиг,9 - схема устройства интегрировани . Резервированный генератор импульсов содержит основной 1 и резервный 2 генераторы, первый 3 и второй 4 клю- ;чевые элементы, дополнительный генератор 5, первый триггер 6, элемент И 7, устройство 8 интегрировани 5 по- iporoBoe 9 устройство, одновибратор 10 |второй 11 и третий 12 триггеры, пер- ;вое 13 и второе 14 устройства вычита- ;ни  первого импульса, элемент ИЛИ 15 и выход 16 устройства.

На фиг,2-4 приведены временные диаграммы сигналов: 17 - на выходе ос- новного генератора; .18 - на инверс- ном выходе третьего триггера; 19 - на выходе ключевых элементов; 20 - на выходе дополнительного генератора; 2J - на выходе первого триггера; 22 - на выходе элемента И; 23 - на выходе устройства интегрировани ;

24- на выходе порогового устройства;

25- на ззыходе одновибратора; 26 на выходе резервного генератора; 27 - на выходе второго триггера; 28 - на выходе устройства.

Дополнительный генератор 5 (фиг.5) может содержать регистр 29 сдвига,

0 5 0 с 0

5

0

5

первый 30 и второй 31 элементы задержки , инвертор 32 и элемент И 33.

На фиг.6 приведены временные диаграммы сигналов: 34 - на синхронизирующем входе регистра 29 сдвига; 35 - на выходе первого элемента 30 задержки; 36 - на выходе инвертора 32; 37 - на выходе элемента И 33 (выход дополнительного генератора 5).

Устройство вычитани  первого импульса (фиг,7) может быть вьтолнено на D-триггере 38 и элементе И 39,

На фиг,8 приведены временные диаграммы сигналов: 40 - на синхронизирующем входе триггера 38; 4J - на D-входе триггера 38; 42 - на выходе триггера 38; 43 - на выходе элемента И 39 (выход устройства вычитани  рервого импульса).

Устройство 8 интегрировани  (фиг.9) может содержать первый 44, второй 45 и третий 46 ключевые менты, операционный усилитель 47, первый 48, в.торой 49, третий 50 и четвертый 51 резисторы и конденсатор 52.

При исправном генераторе J. резерг вированный генератор импульсов работает следующим образом (фиг,2),

Генератор I формирует импульсы с периодом следовани  Тц, которые через .замкнутый первый ключевой элемент 3 поступают на синхронизирующий вход первого триггера 6, на вход дополнительного генератора 5 и на один из входов элемента И 7, Дополни - те ьный генератор 5 через интервал времени после каждого импульса ocf новного генератора 1 вырабатывают сигнал, по переднему фронту которых первый триггер 6 устанавливаетс  в единичное состо ние, разреша  прохождение через элемент И 7 импульсов генератора 1,

Интервал времени T (один из параметров дополнительного генератора 5) выбран равным К-Тц , где К - коэффициент , определ ющий допустимое уменьшение периода следовани  импульсов ; генератора ().

С выхода элемента И 7 последовательность импульсов поступает на ройство 8 интегрировани , усредн етс  и поступает далее на пороговое устройство 9. При исправном генераторе 1 это усредненное значение находитс  в допусковой зоне, определ в139 нижним

U)

мой устанавливаемыми верхним и пороговыми напр жени ми („ и порогового устройства 9, На выходе порогового устройства 9 формируетс  сигнал о, который не измен ет состо ни  одновибратора 10, Следовательно , состо ние второго 11 и третьего 12 триггеров не мен етс . На пр мом выходе третьего триггера J2 формируетс  сигнал о, который поступает на управл ющий вход второго ключевого элемента 4. Второй ключевой элемент 4 находитс  в разомкнутом состо нии . На инверсном выходе третьего триггера 12 формируетс  единичный сигнал, который поступает на устройство 14 вычитани  первого импульса, разреша  прохождение импульсов генератора 1 через первый ключевой эле- мент 3, элемент И 7, устройство J4 . вычитани  первого импульса и элемент ИЛИ J5 на выходную шину J6, При этом запрещаетс  прохождение импульсов через устройство J3 вычитани  первого импульса нулевым сигналом с пр мого выхода третьего триггера 12.

Если период следовани  Т„ импульсов основного генератора 1 измен етс  и становитс  больше допустимого значени  (фиг.З), то мгновенное значение напр жени  на выходе устройства 8 интегрировани  выходит за пределы до- пусковой зоны порогового устройства 9,

99744

,

10

хождение импульсов через устройство 14 вычитани . Первый ключевой элемент 3 размыкаетс , а на пр мом выходе третьего триггера 3 устанавливаетс  сигнал 1, в результате чего второй ключевой элемент 4 замыкаетс  и импульсы с резервного генератора 2 поступают на синхронизирующий вход второго триггера 11. Задним фронтом первого импульса с резервного генератора 2 второй триггер 11 устанавливаетс  в исходное состо ние-, и устройство 8 интегрировани  продол- с жит работу аналогично описанному .

Если период следовани  импульсов основного генератора 1 измен етс  и становитс  меньше интервала времени Т,(фиг,4), то дополнительный 5 генератор сигнала не вырабатывает, так как по каждому импульсу генератора 1 он устанавливаетс  в исходное состо ние раньше момента окончани  формировани  его выходного сигнала (фиг.66), Отсутствие сигналов на выходе дополнительного генератора 5 приводит к тому, что перрый триггер 6 находитс  в состо нии О и на рыхо- де элемента И 7 формируетс  сигнал о, которьй поступает на эрсод усТ - ройства 8 интегрировани , на выходе которого устанавливаетс  сигнал, не укладывающийс  в зону допуска порогового устройства, В дальнейшем ре20

25

30

которое.вырабатывает сигнал, запуска- зервированный генератор импульсов работает аналогично описанному.

При останове основного генератора 1 в состо нии или в состо нии j на выходе устройства 8 интегриро 4Q вани  также фор 1ируетс  сигнал, который не укладываетс  в допусковую зону порогового устройства 9. Вследствие этого на выходе порогового устройства 9 формируетс  сигнал 1,

g который запускает одновибратор 10, и процесс работы повтор етс .

Дл  того, чтобы при отключении не исправности генератора и подключении исправного исключить ситуацию, когда на выходе резервированного генератора длительность интервала между последним импульсом неисправного гене-, ратрра и первым импульсом исправного: генератора меньше времени выполнени 

с(- минимальной однократной операции в цифровом устройстве, что может при вести к сбою работы цифрового устрой-- ства, введены устройства 13 и 14 вычитани  первого импульса (фиг.7 и 8),

ющий одновибратор 10, Одновибратор 10 формирует сигнал, передний фронт которого опрокидывает второй триг гер и. На выходе второго триггера устанавливаетс  единичный сигнал , поступающий на вход устройства В интегрировани , в результате на его выходе формируетс  напр жение, укладывающеес  в зону допуска порогового устройства 9. Величина этого напр жени  устанавливаетс  исход  из зна- :чени  амплитуды устройства 8 интегрировани  при нормальной работе генера- :тора. Длительность импульса, форми-: руемого одновибратором 10, устанавливаетс  исход  из времени, необходи - мого дл  установки выходного сигнала устройства 8 интегрировани  до значег ни  его амплитуды при исправном гене - раторе.

Задним фронтом сигнала с одновибратора 10 третий триггер 12 опрокидываетс . На его инверсном выходе фор- 0

50

мируетс  сигнал

, запреща  про50

На фиг,1 пунктиром показана шина обнулени . Сигнал на этой шине может формироватьс  различными способами , например при включении напр жени  электропитани  (формируетс  сигнал сн ти  обнулени  по мере зар да конденсатора по КС-цепи) Пунктиром также показана св зь между дополнительным генератором 5 и вторьм тригге ром IJ. При конкретной реализации дополнительного генератора 5 эта св зь служит дл  осуществлени  обнулени  регистра 29 сдвига при опроки ызании второго триггера 1,

; Элемент 30 задержки выбираетс  из услови  допустимого увеличени  часто - .ты генератора. Элемент 33 задержки iвыбираетс  из того услови , чтобы при по влении выходного сигнала до- полнительного генератора ; 5 обеспечить надежное срабатывание перрого триггера 6, после чего через врем  . . задержки элемента 33 происходит обнуление регистра 29 сдвига, ; В случае отсутстви  неисправностей резервированного генератора импульсов ключевой элемент А5 разомкнут и устройство 8 интегрировани  работает в качест;ве интегратора. При по элении неисправности генератора ключевой элемент 45 замыкаетс  и устройство 8 iработает как усилительный каскад, причем величина сигнала на его выходе определ етс  величиной резисто- IpOB 50 и 51.

:|формула изобретени 

: Резервированный генератор импуль- icoB, содержащий первый триггер, эле- :Мент И, элемент ИЛИ, первое устройство вычитани  первого импульса, основной , дополнительный и резервный генераторы, устройство интегрировани , первый вход которого подключен к выходу элемента И, первьй вход ко 5

о 5 о с

0

5

торого подключен к выходу первого триггера, S-вход которого подключен к выходу дополнительного генератора, вход которого соединен с С-входом первого триггера и с вторым входом элемента И, выход первого устройства вычитани  первого импульса, подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом генератора импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повьппе- ни  надежности, в него введены первый и второй ключевые элементы, пороговое устройство, одновибратор, второй и третий триггеры, второе устройство вычитани  первого импульса, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, первый вход второго устройства вычитани  первого им- п гльса подключен к инверсному выходу третьего триггера и к управл кицему входу первого ключевого элемента, информационный вход которого соединен с выходом основного генератора, выход первого ключевого элемента соединен с входом дополнительного генератора , с С-входом второго триггера и с выходом второго ключевого элемента , информационный вход которого подключен к выходу резервного генератора , а управл ющий вход подключен к первому входу первого устройства вы- : читани  первого импульса и к пр мому выходу третьего триггера, С-вход которого подключен к S-входу второго триггера и к выходу одновибратора, вход которого подключен к выходу порогового устройства, вход которого подключен к выходу устройства интегрировани , второй вход которого соединен с выходом второго триггера, выход элемента И подключен к вторым входам первого и второго устройств вычитани  первого импульса, а ды первого и второго триггеров соединены с шиной нулевого потенциала генератора импульсов,

23

%

% 2«

25 2S 27

28

29

%

%

&

Zf

га

yf

nrifi

3f I

FLJin

36

37

fLJin

a

H6btwdy12 :

Шина обнулени 

с - --- -

r

w

Л ГППЛТППП

5

cpu.e.6

38

39

KdxodyfS

/

C

фибЛ

luurn

фиг. 8

Кбшоду11

i t biMdy 7

Шина однулени 

- KfMyg

6

фи8.9

Claims (1)

1. Формула изобретения

   40 Резервированный генератор импульсов, содержащий первый триггер, элемент И, элемент ИЛИ, первое устройство вычитания первого импульса, основной, дополнительный и резервный 45 генераторы, устройство интегрирования, первый вход которого подключен к выходу элемента И, первый вход ко триггера, S-вход которого подключен к выходу дополнительного генератора, вход которого соединен с С-входом первого триггера и с вторым входом элемента И, выход первого устройства вычитания первого импульса, подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом генератора импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый и второй ключевые элементы, пороговое устройство, одновибратор, второй и третий триггеры, второе устройство вычитания первого импульса, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, первый вход второго устройства вычитания первого импульса подключен к инверсному выходу третьего триггера и к управляющему входу первого ключевого элемента, информационный вход которого соединен с выходом основного генератора, выход первого ключевого элемента соединен с входом дополнительного генератора, с С-входом второго триггера и с выходом второго ключевого элемента, информационный вход которого подключен к выходу резервного генератора, а управляющий вход подключен к первому входу первого устройства вы- : читания первого импульса и к прямому выходу третьего триггера, С-вход которого подключен к S-входу второго триггера и к выходу одновибратора, вход которого подключен к выходу порогового устройства, вход которого подключен к выходу устройства интегрирования, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, выход элемента И подключен к вторым входам первого и второго устройств ' вычитания первого импульса, а D-входы первого и второго триггеров соединены с шиной нулевого потенциала генератора импульсов,

   П11.ПШ1ЛЛ.ПГШПШ1-* ~~l ___________:___t ^Й1ППП Π Π Π li t ²⁷tl...........Ί_________________ ^2,1ιΐ—_____π π nt

   Фиг. 4 фиг.7

   Ί П....П π π π π π π .

   Ί г . ...... .

   421 ________„

   Π Π Π Π - $ фиг. δ фиг. 9 .- Составитель А, Андерсон