SU660213A1

SU660213A1 - Matching device

Info

Publication number: SU660213A1
Application number: SU772465680A
Authority: SU
Inventors: Леонид Александрович Суханов; Анатолий Петрович Даниленко; Евгений Михайлович Щевелев
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4365
Priority date: 1977-03-23
Filing date: 1977-03-23
Publication date: 1979-04-30

Description

гальванического разделени входных и выходных цепей, триггер, элемент индикации и резисторы, подключенные в каждом канале преобразовани сигналов между общей шиной и катодом стабилитрона, соединенным с соответствующим входом многовходозого порогового устройства, выход которого подключен к базе транзистора транзисторного ключа, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор через резистор - с выходом параметического стабилизатора и с анодом светодиода оптропа дополпительпого элемента гальванического разделени входных и выходных цепей , к выходу которого подключеп S-вход R-S триггера, пр мой выход которого подключен к шине «неисправность, а к инверсному выходу подключен элемент индикации; кроме того, многовходовое nopo oвое устройство, вход щее в состав couiacvюшего устройства, состоит из диодмой совпадени и транзистора, база которого подключена к анодам диодов схемы совпадени , эмиттер - к делителю напр жени на двух резисторах, подключенных к выходу параметрического стабилизатора, между базой и эмиттером включен резитор , а коллектор соединен с выходом мпоговходового порогового устройства и через резистор - с общей шиной. На чертеже предетавлена электрическа схема согласующего устройства с задатчиками синалов. Согласующее .устройство содержит п отдельных независимых каналов преобразовани сигналов 1, св занных информационными шинами 2 с задатчиками сигналов 3, и устройство контрол 4. Незавиеимые каналы преобразовани сигналов 1 аналогичны по исполнению, каждый из них имеет RCфильтр 5, стабилитрон 6, резистор 7, элемент гальванического разделени входных и выходных цепей 8, состо щий из фототиристорного оптрона 9 со светодиодом 10 и фототиристором И, эмиттерного повторител 12, выполненного на транзисторе 13, инвертор 14 с пр мым и инверсным выходами. Устройство контрол 4 включает в себ параметрический стабилизатор 15, состо щий из стабилитрона 16 и резистора 17; многовходовое пороговое устройство 18, выполненное в виде диодной схемы совпадени 19 и порогового элемента 20, в качестве которого используетс транзистор 21 со смещением потенциала эмиттера, снимаемого с делител напр жени 22 на резисторах 23 и 24; транзисторный ключ 25, дополнительный элемент гальванического разделени входных и выходных цепей 8, аналогичный таковому в любом канале преобразовани . сигналов 1 и состо щий из тех же элементов; R-S триггер 26 с пр мым и инвереиым выходами; элемент индикации 27. Вход канала преобразовани еигналов 1, а именно, вход / С-фильтра 5 через информационную шину 2 подключен к задатчику 3 сигналой, и едставл ющему собой, например, выключатель 28, предназначенный дл подключени входа капала преобразовани еигналов 1 к плюсовой шине источпика питани 1. Дл создани цепи нротекани контрольного тока при разомкнутом выключателе 28, параллельно ему подключен резистор 29, величина которого определ етс выбранным значени м контрольного тока. К выходу У С-фильтра 5 подключены стабилитрон 6, определ ющий порог включени канала преобразовани сигналов 1, резистор 7 и еветодиод 10 фототиристорного оптрона 9 элемента гальваничеекого разделени входных и выходных цепей 8, причем обща точка соединени катода стабилитрона 6 и резистора 7 соединена с выходом / С-фильтра бис одним из входов диодной схемы, еовпадепи 19 многовходового порогового устройства 18. Анод светодиода 10 подключен к аноду стабилитрона 6, а катод светодиода 10 и второй вывод резистора 7 подключены к минусовой шине источника питани EI. Фототиристор 11 оптрона 9 включен в базовую цепь транзистора 13 эмпттерного повторител 12, причем анод фототиристора i 1 подключен к плюсовой шине иеточника питани EZ, а катод - к базе транзистора 13. В результате такого включени оптрона 9 обеспечиваетс гальваническое разделение входных и выходных цепей канала преобразовани сигналов 1. Выход эмиттерного повторител 12 подключей на вход инвертора 14, с пр мого и инверсного выходов которого снимаютс выходные сигналы. Параметрический стабилизатор 15 стабилизирует напр жение питани порогового элемента 20, делител напр жени 22 и транзисторного ключа 25. Вход многовходового порогового устройства 18 представл ет собой диодную схему совпадени 19, причем катоды вход щих в нее диодов вл ютс входами, к которым подключаютс общие точки соединени катодов стабилитронов 6 и резисторов 7 соответствующих каналов преобразовани сигналов 1. Аноды диодов схемы совпадени 19 подключены к базе транзистора 21 порогового элемента 20. Выход порогового элемента 20 соединен со входом транзисторного ключа 25, на выход которого подключен дополнительный элемент гальванического разделени входных и выходных цепей. К выходу дополнительного элемента гальванического разделени входных и выходцых цепей 8 подключен R-S триггер 26, с пр мого выхода которого снимаетс сигнал неисправности, а к инверсному выходу подключен элемент индикации 27. Согласующее устройство работает следующим образом.При отсутствии неисправностей во входных цеп х канала преобразовани сигнаЛов 1 и при разомкнутом выключателе 28 задатчика сигналов 3 во входной цепи протекает минимальный ток контрол по цепи: плюсова шина источника питани i, резистор 29 задатчика сигналов 3, информационна шина 2, У С-фильтр 5, резистор 7, минусова шина источника питани EI. Падение напр жени на резисторе 7, обусловленное протеканием контрольного тока, ниже напр жени стабилизации стабилитрона 6, и последний остаетс в непровод щем состо нии. Следовательно ток через светодиод 10 оптрона 9 не протекает, светодиод 10 не светитс , фототиристор 11 оптрона 9 оказываетс не включенным и на выходе эмиттерного повторител 12 элемента гальванического разделени входных и выходных ценей 8 присутствует сигнал с низким потенциальным уровнем (сигнал логического нул ). Этот сигнал поступает на вход инвертора 14, на пр мом и инверсном выходах которого по вл ютс сигналы логического нул и логической единицы , соответственно. При замкнутом выключателе 28 во входной цепи по той же цепочке протекает максимальный ток, создаюш ,ий падение напр жени на резисторе 7, по величине большее напр жени стабилизации стабилитрона 6, в результате чего стабилитрон 6 открываетс и создает цепь дл протекани тока через светодиод 10 оптрона 9. Светодиод 10 светитс и включает фототиристор И оптрона 9, в результате чего на выходе эмиттерного повторител 12 по вл етс сигнал с вьюоким потенциальным уровнем (сигнал логической единицы). Этот сигнал поступает на вход инвертора 14, на пр мом и инверсном выходах которого по вл ютс сигналы логической единицы и логического нул соответственно . Падени напр жений, обусловленные протеканием контрольных токов через резисторы 7 всех каналов преобразовани сигналов 1, поступают на входы многовходового порогового устройства 18, а именно, на катоды диодов схемы совпадени 19. При условии, что напр жение анодов Диодов схемы совпадени 19 ниже, чем падени напр жений на резисторах 7 при протекании через них токов, величиной не менее минимальных токов контрол , к диодам схемы совпадени 19 прикладываетс обратное напр жение и они остаютс закрытыми . При этом потенциалы базы и эмиттера транзистора 21 порогового элемента 20 равны, следовательно, транзистор 21 оказываетс закрытым, соответственно закрыт транзисторный ключ 25, поэтому через светодиод 10 оптрона 9 дополнительного элемента гальванического разделени входных и выходных ценей 8 протекает ток по цепи: плюсова шипа источника питани EI, резистор 17 параметрического стабилизатора 15, резистор транзисторного ключа 25, светодиод 10, минусова шинаgalvanic separation of input and output circuits, trigger, display element and resistors connected in each signal conversion channel between the common bus and the cathode of the zener diode connected to the corresponding input of a multiple input threshold device, the output of which is connected to the common bus emitter , and the collector through a resistor - with the output of a parametric stabilizer and with the anode of the LED of the opto-switch of the auxiliary element of the galvanic separation of the input and output circuits, to the output of which is connected the S-input of the R-S trigger, the direct output of which is connected to the bus "fault, and an indication element is connected to the inverse output; In addition, the multi-input nopo device, which is part of the couiac device, consists of a coincidence diode and a transistor, the base of which is connected to the anodes of the coincidence circuit diodes, the emitter is connected to a voltage divider on two resistors connected to the output of the parametric stabilizer, between the base and the emitter switched on the resistor, and the collector is connected to the output of the threshold input device and through a resistor to the common bus. In the drawing, an electrical diagram of a matching device with controllers of sinalov is presented. The matching device contains n separate independent signal conversion channels 1, connected by information buses 2 to signal setters 3, and a control device 4. Independent signal conversion channels 1 are similar in design, each of them has RC filter 5, Zener diode 6, resistor 7, element of galvanic separation of input and output circuits 8, consisting of a photothyristor optocoupler 9 with a LED 10 and a photothyristor I, an emitter follower 12 made on a transistor 13, an inverter 14 with a direct and inverse output and. Control unit 4 includes a parametric stabilizer 15, consisting of a zener diode 16 and a resistor 17; a multi-input threshold device 18, made in the form of a diode coincidence circuit 19 and a threshold element 20, which uses a transistor 21 with an offset of the potential of the emitter, removed from the voltage divider 22 on the resistors 23 and 24; a transistor switch 25, an additional element of galvanic separation of the input and output circuits 8, similar to that in any conversion channel. signals 1 and consisting of the same elements; R-S trigger 26 with direct and inverted outputs; display element 27. Input channel conversion signals 1, namely, the input of the / C-filter 5 through the information bus 2 is connected to the unit 3 signal, and is, for example, a switch 28, designed to connect the input of the conversion signal 1 to the positive bus power supply 1. To create a control current flow circuit when the switch 28 is open, a resistor 29 is connected in parallel with it, the value of which is determined by the selected control current values. A Zener diode 6 is connected to the output of the C-filter 5, which determines the switching threshold of the signal conversion channel 1, the resistor 7 and the light diode 10 of the photo thyristor optocoupler 9 of the galvanic separation element of the input and output circuits 8, and the common connection point of the Zeneriode 6 cathode and the resistor 7 is connected to the output / C-filter bis one of the inputs of the diode circuit, euppad 19 multi-input threshold device 18. The anode of the LED 10 is connected to the anode of the Zener diode 6, and the cathode of the LED 10 and the second output of the resistor 7 are connected to the minus bus source nickname nutrition ei. The photo thyristor 11 of the optocoupler 9 is included in the base circuit of the transistor 13 of the emperor repeater 12, the anode of the photo thyristor i 1 being connected to the positive bus EZ of the power supply EZ, and as a result of this switching on the optocoupler 9, the galvanic separation of the input and output circuits of the conversion channel is provided signals 1. The output of the emitter follower 12 is connected to the input of the inverter 14, from the direct and inverse outputs of which the output signals are taken. Parametric stabilizer 15 stabilizes the supply voltage of threshold element 20, voltage divider 22 and transistor switch 25. The input of the multi-input threshold device 18 is a diode matching circuit 19, the cathodes of the diodes entering it are inputs to which common points are connected Zener diode cathodes 6 and resistors 7 of the corresponding signal conversion channels 1. The anodes of the diodes of the coincidence circuit 19 are connected to the base of the transistor 21 of the threshold element 20. The output of the threshold element 20 of the connection It is connected to the input of a transistor switch 25, the output of which is connected to an additional element of galvanic separation of the input and output circuits. To the output of an additional element of galvanic separation of input and output circuits 8, RS trigger 26 is connected, from the direct output of which the fault signal is removed, and display element 27 is connected to the inverse output. The matching device operates as follows. In the absence of faults in the signal conversion channel inputs 1 and with open switch 28 of the signal adjuster 3 in the input circuit the minimum control current in the circuit flows: the positive bus of the power source i, the resistor 29 of the signal adjuster 3, inf The format bus 2, C-filter 5, resistor 7, minus power supply bus EI. The voltage drop across the resistor 7, due to the flow of the control current, is lower than the stabilization voltage of the zener diode 6, and the latter remains in a non-conducting state. Consequently, the current through the LED 10 of the optocoupler 9 does not leak, the LED 10 does not light up, the photo thyristor 11 of the optocoupler 9 is not turned on, and a signal with a low potential level (logical zero signal) is present at the output of the emitter follower 12 of the galvanic separation element. This signal is fed to the input of the inverter 14, on the forward and inverse outputs of which the signals of logical zero and logical unit appear, respectively. When the switch 28 is closed in the input circuit, the maximum current flows through the same circuit, creating a voltage drop across the resistor 7, a greater stabilizing voltage of Zener diode 6, causing the Zener diode 6 to open and creating a circuit for current flow through the LED 10 of the optocoupler 9. LED 10 illuminates and turns on the photothyristor AND optocoupler 9, with the result that at the output of the emitter follower 12 a signal appears with a high potential level (a signal of a logical unit). This signal is fed to the input of the inverter 14, on the forward and inverse outputs of which signals of a logical unit and a logical zero appear, respectively. The voltage drops due to the flow of control currents through the resistors 7 of all the signal conversion channels 1 are fed to the inputs of the multi-input threshold device 18, namely, the cathodes of the coincidence circuit diodes 19. Provided that the voltage of the anodes of the coincidence diodes 19 is lower than the incidence the voltages on the resistors 7, when currents flow through them, not less than the minimum control currents, a reverse voltage is applied to the diodes of the coincidence circuit 19 and they remain closed. At the same time, the potentials of the base and emitter of the transistor 21 of the threshold element 20 are equal, therefore, the transistor 21 is closed, respectively, the transistor switch 25 is closed, therefore, through the LED 10 of the optocoupler 9 of the additional element of the galvanic separation of input and output prices 8 current flows through the circuit: EI, parametric stabilizer resistor 17 15, transistor switch 25 resistor, LED 10, negative bus

источника питани . Фототиристор 11 оптрона 9 открыт и на вьиоде эмиттерного повторител 12 высокий потенциальный уровень (сигнал логической единицы). Эгот сигнал поступает на установочный вход S R-S триггера 26, нредварительно переведенного в нулевое состо ние импульсным сигналом логического нул но входу «Сброс. На пр мом выходе R-S триггера 26 присутствует сигнал логического нул , а на инверсном выходе - сигнал логической единицы . Элемент индикации 27 в этом случае не индицирует, что соответствует нормальному режиму работы согласующего устройства .power source. The photo thyristor 11 optocoupler 9 is open and a high potential level (signal of a logical unit) on the emitter follower 12 is shown. This signal is fed to the setup input S R-S of the trigger 26, which was previously switched to the zero state by a pulse signal of the logical zero to the input “Reset. At the direct output of the R-S flip-flop 26 there is a signal of logical zero, and at the inverse output there is a signal of a logical unit. The display element 27 in this case does not indicate that corresponds to the normal operation of the matching device.

В случае обрыва или замыкани входных цепей в одном или нескольких каналах преобразовани сигналов 1 падени напр жений на соответствующих резисторах 7 и, соответственно , на катодах диодов схемы совпадени 19 станов тс меньше, чем напр жени на их анодах, эти диоды открываютс и через них начинает протекать базовый ток транзистора 21 порогового элемента 20In the event of interruption or closure of the input circuits in one or several signal conversion channels 1, the voltage drops at the corresponding resistors 7 and, respectively, at the cathodes of the diodes of the coincidence circuit 19 become less than the voltage at their anodes, these diodes open leak base current of transistor 21 of threshold element 20

по цепи: база транзистора 21, соответствующий открытый диод схемы совпадени 19 I резистор 7, минусова шина источника питани EI. При этом транзистор 21 открываетс и, следовательно, открываетс транзистор транзисторпого ключа 25 и шунтирует светодиод 10 оптрона 9. Ток через светодиод 10 уменьшаетс , на выходе эмиттерного повторител 12 по вл етс сигнал с низким потенциальным уровнем (сигнал логнческого нул ). Этот сигнал поступает на вход 5 R-S триггера 26, при этом на пр мом выходе R-S триггера 26 по вл етс сигнал логической единицы, вл ющейс сигналом неисправности, а на инверсном выходе -across the circuit: the base of the transistor 21, the corresponding open diode of the coincidence circuit 19 I resistor 7, the minus bus of the power source EI. In this case, the transistor 21 opens and, therefore, opens the transistor of the transistor key 25 and shunts the LED 10 of the optocoupler 9. The current through the LED 10 decreases, and a low potential level signal appears at the output of the emitter follower 12 (signal zero). This signal is fed to the input 5 of the R-S flip-flop 26, while the forward output of the R-S flip-flop 26 is a signal of a logical unit, which is a fault signal, and at the inverse output -

сигнал логического нул , который вызывает индицирование элемента индикации 27. Схема находитс в этом состо нии до момента обнаружени и устранени неисправности и подачи импульсного сигнала логического нул по входу «Сброс на вход R R-S триггера 26. При этом R-S триггер 26 возвращаетс в исходное состо ние. В случае пропадани напр лсени источника питани i входных цепей согласующего устройства протекание тока через светодиод 10 оптрона 9 многовходового порогового устройства 18 прекращаетс , он гаснет, в результате этого запираетс фототиристор 11. Дальнейша работа схемы происходит аналогично вышеописанному.the signal of the logical zero, which causes the indication of the indication of the indication 27. The circuit is in this state until the moment of detection and elimination of the malfunction and the impulse signal of the logical zero on the input "Reset to the input R RS of the trigger 26." At this RS trigger 26 returns to its original state . In the case of the disappearance of the power supply source i input circuit of the matching device, the flow of current through the LED 10 of the optocoupler 9 of the multi-input threshold device 18 stops, it goes out, as a result of which the photo thyristor 11 is locked. Further operation of the circuit occurs as described above.

Введение в согласующее устройство устройства контрол входных цепей каждого канала преобразовани сигналов с выдачей сигнала неисправности и индикацией приIntroduction to the matching device of the control device of the input circuits of each channel of the signal conversion with the issuance of a fault signal and indication at

обрыве или замыкании в них позвол ет расширить функциональные возможности согласующего устройства в целом, уменьшить врем восстановлени работоспособности систем управлени , в которых используетс breakage or closure in them allows to extend the functionality of the matching device as a whole, to reduce the recovery time of control systems that use

это устройство, за счет сокращени времеThis device, by reducing the time