Резервированный генератор импульсов

Резервированный генератор импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в системах автоматики, например, для обмотки возбуждения датчика угла. Целью изобретения является повьшение надежности резервированного генератора импульсов. Устройство, содержащее источник питания 24 и два несимметричных канала, каждый из которых состоит из задающих генераторов 1, 2 соответственно , основных ключевых .элементов 7, 8, логических элементов ИЛИ-НЕ 5 и 6, делителей 3, 4 частоты. Кроме того, первый канал содержит формирователь 10 пилообразного напряжения , триггер П Шмидта, 5 ормирователь 13 стробируклцих импульсов, элементы И-НЕ 14, 15, многовходовый элемент И-НЕ 9, элемент НЕ 12, триггер 16, фильтр 17 низких частот, дополнительньй ключевой элемент 18, интегратор 19. Для достижения цели в устройство введены трансформатор 21, выпрямитель 22, сглаживающий фильтр 23, а во второй канал - интегратор 20. В , устройстве обеспечивается допусковый контроль макс и мин для частоты, так и для напряжения выходных импульсов , при этом резервированный генератор не реагирует на помехи в сети, т.к. триггер 16 периодически обнуляется , а фильтр 17 низкой частоты фильтрует все помехи в промежутках между импульсами установки его в ноль. 2 ил. с (Л Ю а 42)1 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ш 4 Н 05 К 10/00

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3840323/24-21 (22) 07.01.85 (46) 30.09.86. Бюл,. 9 36 (72) В. П. Яковлев, Б. M. Николаенко, B. А. Шувалов и N. Н. Цыбин (53) 621.373.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 741495, кл. Н 05 Н 10/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1198777, кл. Н 05 К 10/00, 1983.,(54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬ

СОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в системах автоматики, например, для обмотки возбуждения датчика угла. Целью изобретения является повышение надежности резервированного генератора импульсов. Устройство, содержащее источник питания 24 и два несимметричных канала, каждый из которых состоит из задающих генераторов 1, 2 соответственно, основных ключевых элементов

„„ЯК„1 6И46 А1

7, 8, логических элементов ИЛИ-НЕ 5 и И-НЕ 6, делителей 3, 4 частоты.

Кроме того, первый канал содержит формирователь 10 пилообразного напряжения, триггер ll Шмидта, формирователь

13 стробирующих импульсов, элементы

И-НЕ 14, 15, многовходовый элемент

И-НЕ 9, элемент НЕ 12, триггер 16, фильтр 17 низких частот, дополнительный ключевой элемент 18, интегратор !

9. Для достижения цели в устройство введены трансформатор 21, выпрямитель 22, сглаживающий фильтр 23, а во второй канал — интегратор 20. В устройстве обеспечивается допусковый контроль макс и мин zàê для частоты, ж так и для напряжения выходных импульсов, при этом резервированный генера- Ц / тор не реагирует на помехи в сети, С т.к. триггер 16 периодически обнуляется, а фильтр 17 низкой частоты фильтрует все помехи в промежутках между импульсами установки его в ноль.

2 ил. Ю

126

Изобретение относится к импульс-. ной технике и может быть использовано в системах автоматики, например, для питания обмотки возбуждения датчика угла.

Цель изобретения — повышение на-дежности резервированного генератора импульсов.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого резевированного генератора импульсов; на фиг. 2 — диаграмма работы резервированного генератора импульсов.

Резервированный генератор импульсов содержит в каждом из двух несимметричных каналов задающие генераторы .1 и 2, делители 3 и 4 частоты, логические элементы ИЛИ-НЕ 5 и И-НЕ 6, основные ключевые элементы 7 и 8.

Первый канал, кроме того, содержит многовходовый элемент И-НЕ 9, формирователь 10 пилообразного напряжения, триггер Шмидта il, элемент HE 12, формирователь 13 стробирующих импульсов, элементы И-НЕ 14 и 15, триггер

16, фильтр 17 низких частот, дополнительный ключевой элемент 18, интегратор 19, трансформатор 21, выпрямитель

22, сглаживающий фильтр 23, второй канал содержит интегратор 20. Питание каналов осуществляется от общего источника 24 питания. В первом канале выход задающего генератора 1 соединен с входом делителя 3 частоты, выход.. которого подключен к "Выходу" и через последовательно соединенные формирователь 10 пилообразного напряжения, триггер Шмидта 11 и формирователь 13 стробирующих импульсов к первым входам элементов И-НЕ 14 и 15. Выходы триггерных ячеек делителя 3 частоты соединены с входами многовходового элемента И-HE 9, выход, которого непосредственно и через элемент НЕ 12 подключен соответственно к вторым входам элементов И-НЕ 15 и 14, Выхо= ды последних соединены соответственно с входами установки в ноль и единицу триггера 16., выход которого через фильтр 17 низкой частоты подключен к,входу дополнительного ключевого элемента 18.

"Выход" первого канала через трансформатор 21, выпрямитель 22 и сглаживающий фильтр 23 соединен с вторым ьходом элемента И-HE 6. Третий вход элемента ИЛИ-НЕ 5 и первые входы ос/ новных ключевых элементов 7 и 8 со1146 2 единены с источником 24 питания. Вы" ход элемента ИЛИ-НЕ 5 соединен с первым входом элемента И-HE 6 и управляющим входом основного ключевого

5 элемента 7 и через интегратор 19— с управляющим входом дополнительного ключевого элемента 18, выход которого сеодинен с вторым входом элемента

ИЛИ-НЕ 5, шины питания делителя 3

111 частоты, формирователя 10 пкйообразного напряжения, элемента И-НЕ 9, триггера Шмидта 11, формирователя 13 стробирующих импульсов, элемента

НЕ 12, элементов И-НЕ 14 и 15 и триг15 гера 16 объединены с шиной питания задающего генератора 1 и соединены с выходом основного ключевого элемента 7. Третий вход элемента И-НЕ 6 соединен через интегратор 20 с источ20 ником 24 пчтания, выход элемента

И-НЕ 6 соединен с первым входом эле« мента ИЛИ-.НЕ 5 и управляющим входом основного ключевого элемента 8, вьасод которого .соединен с шинами питания задающего генератора 2 делителя 4 частоты, вход которого соединен с выходом задающего генератора 2, а выход — с"Выходом" второго канала.

Резервированный генератор импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии ключевые элементы 7, 8 и 18 закрыты. При подаче напряжения от источника 24 питания на входы ключевых элементов 7 и 8, интегратора 20 и элемента ИЛИ-НЕ 5

Ф на выходе последнего появляется напряжение логической единицы. Постоянное напряжение, снимаемое с выхода элемента ИЛИ-НЕ 5, открывает ключе4G вой элемент 7, *на выходе которого появляется напряжение питания первого канала. Сигнал, вырабатываемый задающим генератором 1, подается на вход делителя 3 частоты, понижающего частоту импульсов, поступающих на

"Выход" первого канала, вход формирователя 10 пилообразного напряжения и трансформатор 21. С выхода трансформатора 21 сигнал поступает на выпрямитель 22 и сглаживающий фильтр 23, с выхода которого постоянное напряжение логической единицы подается на второй вход элемента И-НЕ 6, а на его первый. вход напряжение логической единицы поступает с выхода элемента ИЛИ-НЕ 5. Постоянная времени интегратора 20 обусловлена временем установления на обоих входах элемен1261146. та И-НЕ 6 напряжения логической единицы, в результате после нарастания напряжения на шине питания элемента

И-НЕ 6 на его выходе остается напряжение логического нуля. В случае отказа задающего генератора 1 или делителя 3 частоты (прекращение генерации зонного и стробирующего импульсов) на выходе сглаживающего фильтра

23 появляется напряжение логического >0 нуля, которое приводит к опрокидыванию триггера, образованного элементами ИЛИ-НЕ 5 и И-НЕ 6, что приводит к переключению работы генератора на резервный канал. При этом ключевой 15 элемент 7 закрывается и первый канал обесточивается. Постоянное напряжение, снимаемое с выхода элемента

И-НЕ 6, открывает ключевой элемент 8, и на его выходе появляется напряжение20 питания второго канала.

С выхода формирователя 10 пилообразного напряжения сигнал поступает на вход триггера Шьыдта 11. При возрастании напряжения пилы 1., до поро-25 гового значения Ун (см. фиг. 2) переключается триггер Шмидта 11, после чего на выходе формирователя 13 появляется стробирующий импульс U малой длительности, поступающий на входы элементов 14 и 15. Сигналы с выходов триггерных ячеек делителя 3 частоты собираются на входах многовходового элемента И-HE 9, на выходе которого формируется прямоугольный зонный 35i импульс Б, длительность которого -. равна одному периоду последовательности импульсов генератора 1. Зонный импульс с выхода элемента И-НЕ 9 поступает непосредственно и через эле- 40 мент НЕ 12 соответственно, на вторые входы элементов И-НЕ 15 и 14, В нормальном режиме работы резервированного генератора стробирующий и зонный импульсы периодически совпадают, и на 45 выходе элемента И-ЙЕ 15 периодически возникают импульсы установки в ноль триггера 16. Нулевой сигнал с выхода триггера 16 через фильтр 17 низкой частоты, имеющий постоянную времени, 50 равную 2-3 периодам выходного сигнала, через открытый ключевой элемент

18 прикладывается к элементу ИЛИ-НЕ 5, не изменяя состояния триггера, образованного этим элементом совместно 55 с элементом И-НЕ 6. Длительность зонного импульса определяет допуски частоты и напряжения выходных импульсов резервированного генератора, которые устанавливаются изменением коэффициента деления делителя 3 ча.стоты, либо смещением зонного импульса по фазе относительно переднего фронта пилообразного напряжения U,o путем коммутации соответствующих выходов делителя 3 частоты с одновременной регулировкой порога переключения триггера Шмидта 11, Регулиров- . ка порога переключения триггера Шющта позволяет также подрегулировать по фазе относительное положение стробирующего и зонного импульсов для установки необходимых допусков по макс и мин на частоту и напряжение выходных импульсов резервированного генератора. В момент появления.на нагрузке резервированного генератора выходных импульсов с частотой или напряжением, выходящим за заданные допуски. возникает или фазовое смещение зонного имттульса относительно стробирующего импульса, обусловленное измене-. нием длительности импульсов на выходе всех триггерных ячеек делителя 3 час, тоты при сохранении крутизны нарастания пилообразного напряжения Бю мо.мента срабатывания триггера Шмидта 11 или фазовое смещение стробирующего импульса относительно зонного импульса, обусловленное изменением амплитуды или крутизны нарастания пилообразного напряжения U, при сохранении порогового напряжения переключения триггера Шмидта 11.

Перечисленные неисправности приводят к несовпадению стробирующего и зонного импульсов, в результате чего импульсы установки нуля на выходе элемента И-НЕ 15 исчезают и вследствие наличия на входах элемента И-НЕ

14 логической единицы, совмещенной по фазе со стробирующим импульсом U, на его выходе появляются периодические импульсы установки в единицу триггера 16, Последний опрокидывается в состояние логической 1 и сигнал с его выхода, поступающий через фильтр 17 низкой частоты и открытый ключевой элемект 18 на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 5, вызывает опрокидывание триггера, образованного этим элементом c HF. 6. Это приводит к переключению работы генератора на второй, резервный канал.

При этом ключевой элемент 7 закрыва1 ется и первый канал оказывается обесВНИИПИ Заказ 5248/59 Тираж 765

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

S . 12611 точенным. Постоянное напряжение, сни- маемое с выхода элемента И-НЕ 6, открывает ключевой элемент 8, на выходе которого появляется напряжете пи. тания второго канала. 5

Таким образом, с помощью зонного и стробирующего импульсов, совмещенных по фазе в нормальном режиме работы, обеспечивается допусковый контроль по макс и мин как для частоты, так и 10 для напряжения выходных импульсов, при этом резервированный генератор не реагирует на помехи в сети (по цепи питания, перекрестные электромагнитные поля и др.), так как триг- 15

rep 16 периодически обнуляется, а фильтр 17 низкой частоты фильтрует все помехи в промежутках меяду импульсами установки его в ноль.

Формула изобретения

Резервированный генератор импульсов, содержащий источник питания и два канала, каждый состоящий из за- 25

: дающего генератора, выходом подключенного к входу делителя частоты, Ь выход которого соединен с выходом своего канала, основного ключевого элемента, информационным входом под- g0 ключенного к источнику питания, а управляющим входом — к выходу логического элемента своего канала и к первому входу логического элемента другого канала, причем логический эле- З5 мент первого канала выполнен в виде элемента ИЛИ-НЕ, выход делителя частоты первого канала соединен через последовательно соединенные формирователь пилообразного напряжения, триг-40 гер Шмидта и формирователь стробируккцих импульсов с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, а вхо-ды третьего элемента И-НЕ подключены к выходам соответствующих, разрядов делителя частоты первого канала, выход третьего элемента И-НЕ непосредственно и через элемент НЕ подключен к вторым входам, соответственно второго и первого элеменТов И-HF., выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены к входам установки соответ. ственно в единичное и нулевое состояние триггера, прямой выход которого через фильтр низкой частоты соединен с информационным входом дополнительного ключевого элемента, а его выход соединен с вторым входом элемента

KIN-ЧЕ первого канала, выходом подключенного через интегратор к управляющему входу дополнительного ключевого элемента а .входом питанйя — к ь источнику питания, выход основного ключевого элемента первого канала соединен с входами питания задающего генератора, делителя частоты, элементов И-НЕ, НЕ, триггера, формирователя пилообразного напряжения, триггера

Шмидта, формирователя стробирующих импульсов, а выход основного ключевого элемента второго канала — с входами питания задающего генератора и делителя частоты этого канала, о т л ич а ю шийся тем что, с целью повышения надежности, в него введены . интегратор, трансформатор, выпрямитель и сглаживающий фильтр, при этом выход первого канала через последовательно соединенные трансформатор, выпрямитель и сглаживающий фильтр соединены с вторым входом логического элемента второго канала, а его вход питания через интегратор подключен к источнику питания, причем логический элемент второго канала выполнен в виде элемента И-НЕ.