Формирователь импульсов

Формирователь импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

aced<. ",...,„

Щ уф, Has.„ УМф """"";нц рт;р F 11 677082

ОПИСА. Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.04.77 (21) 2472367/18-21 с присоединением заявки № (51) М. К .

H ОЗК 5/00 (53) УДК 621.374" (088.8) ло делам изобретений Опубликовано 30,07.79. Бюллетень № 28 и открытий

Дата опубликования описания 30.07.79

Э (72) Авторы изобретения

Э. О. Вольфовский, И. И. Трофимов, В. Ф. Малеев и Ю. И. Федченко (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в устройствах формирования импульсов, в устройствах контроля сигналов, формируемых релейно-контактными узлами, в устройствах передачи данных для синхронизации сигналов и т. д.

Известно устройство для формирования сигналов при переключениях контактов реле, содержащее RS-триггер, входные резисторы и контакт реле (1).

Однако в этом устройстве отсутствует гальваническая развязка между коммутирующим контактом и остальными элементами устройства, поэтому, например, при 15 контроле переключения контактов, соединенных с другими источниками напряжения, гальванически не связанными с элементами устройства, требуется установка дополнительного реле, что приводит к 20 усложнению устройства и снижению его быстродействия.

Кроме того, в устройстве не может быть сформирована серия импульсов ограниченной длительности или одиночный импульс 25 при переключении контактов реле.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для выделения серии импульсов, которое содержит источник тактовых импульсов, ис- ЗО точник постоянного напряжения, триггер, элемент И, фильтр, ключ, вентиль и контакт коммутационного элемента (2).

Одним из недостатков этого устройства является отсутствие гальванической развязки между контактом коммутационного элемента и остальными узлами устройства. В связи с этим контакты коммутационных элементов, гальванически связанные с остальными элементами известного устройства, не могут непосредственно использоваться для выделения серии импульсов. В этих случаях требуется дополнительная установка реле-повторителя, что усложняет устройство и снижает его быстродействие. Если при этом в качестве коммутационного элемента используются электронные ключи, то установка реле-повторителя на входе известного устройства приводит к существенному ограничению его ресурса по числу срабатываний.

К недостаткам устройства следует отнести также его ограниченные функциональные возможности, поскольку в нем не ограничена по длительности серия импульсов, формируемая при замыкании контакта реле. Известное устройство еще более усложняется, если требуется формирование серий импульсов ограниченной длительности или одиночных импульсов как при за677082

25 ф

65 мыкании, так и при размыкании контакта реле.

Цель изобретения — обеспечение гальванической развязки контактов коммутационного элемента от остальных элементов и расширение функциональных возможностей у стройства.

Цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий триггер, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом источника тактовых импульсов, и источник постоянного напряжения, первый выход которого соединен через нормально открытый контакт коммутационного элемента, а второй выход источника постоянного напряжения через первый резистор — со входом первого фильтра, введены второй, третий и четвертый элементы И, второй фильтр, три блока формирования импульсов, второй резистор и усилитель управления коммутационным элементом, причем первый вход первого элемента И дополнительно соединен со входом усилителя управления коммутационным элементом, а выход первого элемента И соединен со входом первого блока формирования импульсов, второй выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом источника тактовых импульсов, а выход соединен со входом второго блока формирования импульсов, первый выход первого блока формирования импульсов через третий элемент И, а первый выход второго блока формирования импульсов через четвертый элемент И соединены с первым входом третьего блока формирования импульсов, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого фильтра, а второй вход четвертого элемента И вЂ” с выходом второго фильтра, вход которого соединен с нормально замкнутым контактом коммутационного элемента и с первой выходной шиной, первый выход источника постоянного напряжения дополнительно соединен со вторыми входами первого и второго блока формирования импульсов и со вторым входом третьего блока формирования импульсов, выход которого соединен со второй выходной шиной, а второй выход источника постоянного напряжения дополнительно соединен через второй резистор со входом второго фильтра.

Функциональная схема формирователя импульсов представлена на чертеже.

Устройство содержит триггер 1, источник

2 тактовых импульсов, источник 3 постоянного напряжения, усилитель 4 управления коммутационным элементом, нагрузкой которого является, например, обмотка реле с контактом 5, фильтры 6, 7, элементы И 8—

11, блоки 12 — 14 формирования импульсов, резисторы 15, 16, входная шина 17 устройства, выходные шины 18 и 19 устройства.

Нулевой выход триггера 1 соединен с первым входом элемента И 8, единичный выход триггера 1 — с первым входом элемента И 9 и со входом усилителя 4 управления коммутационным элементом, а вторые входы элементов И 8, 9 соединены с выходом источника 2 тактовых импульсов.

Выходы элементов И 8, 9 соединены соответственно со входами блоков 13, 12 формирования. Первые выходы блоков 12, 13 формирования импульсов, например первые выходы обмоток выходных трансформаторов, соединены соответственно через элементы И 10, 11 с первым входом блока 14 формирования импульсов, например с первым входом входной обмотки входного трансформатора. Вторые входы элементов

И 10, 11 соединены соответственно с выходами фильтров б, 7. Первый выход источника 3 постоянного напряжения, например шина «+», непосредственно соединен со вторыми выходами блоков 12, 13 формирования импульсов и со вторым входом блока 14 формирования импульсов, например со вторыми выходами обмоток соответствующих трансформаторов. Кроме того, первый выход источника 3 постоянного напряжения соединен через нормально замкнутый контакт 5 с выходной шиной 18 устройства и со входом фильтра 7, а через нормально открытый контакт 5 со входом фильтра 6. Второй выход источника 3 постоянного напряжения, например шина

« — », соединена через резисторы 15, 16 соответственно со входами фильтров б, 7.

Фильтры 6, 7 могут быть выполнены в виде интегрирующих RC-цепочек, при этом резистор цепочки является входом фильтра, точки соединения резистора и конденсатора — выходом фильтра, другой вывод конденсатора подключен к первому выходу источника 3 постоянного напряжения. Элементы И 10, 11 могут быть выполнены в виде импульсно-потенциальных диодных схем совпадения, причем импульсный вход элемента И соединен с конденсатором, потенциальный — с резистором, а выход — с диодом.

Элементы И 8, 9 также могут быть выполнены в виде импульсно-потенциальных диодных схем совпадения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 1 находится в состоянии «О», при этом элемент И 9 открыт, а элемент И 8 закрыт, Элемент И

10 закрыт отрицательным потенциалом, поступающим со второго выхода источника 3 постоянного напряжения через резистор 15 и фильтр б на второй вход элемента И 10.

Усилитель 4 управления коммутационным элементом находится в состоянии, при котором обмотка коммутационного элемента обесточена. Через нормально замкнутый контакт 5 реле, включаемого этим уси5 лителем, положительный потенциал проходит на выходную шину 18 устройства и через фильтр 7 — на второй вход элемента

И 11 и тем самым удерживает его в открытом состоянии.

В связи с тем, что элемент И 9 открыт, импульсы с его Bb o, a ocT a »a вход блока 12 формирования импульсов, а с его выхода — на первый вход элемента И 10.

Так как в цепи: элемент И 9 — блок 12 формирования импульсов — элемент И 10, элемент И 10 закрыт, то импульсы от источника 2 тактовых импульсов на вход блока 14 формирования импульсов не проходят. С выхода цепи, образованной элементом И 8, блоком 13 формирования импульсов и элементом И 11, импульсы на вход блока 14 формирования импульсов также не проходят, так как закрыт элемент И 8.

При поступлении сигнала на входную шину 17 устройства, например на счетный вход триггера 1, последний переходит в состояние «1». При этом элемент И 8 переходит в открытое состояние, элемент И 9— в закрытое, а на входе усилителя 4 управления коммутационным элементом появляется потенциал, который переходит реле во включенное состояние.

Так как элемент И 8 открывается, а элемент И 11 открыт, то импульсы с выхода источника 2 тактовых импульсов проходят на вход блока 14 формирования импульсов, а следовательно, — на выходную шину

19 устройства. Эти сигналы проходят на выходную шину 19 устройства до момента переключения контакта 5, т. е. в течение промежутка времени, равного времени срабатывания реле, включаемого усилителем 4 и размыканием нормально замкнутого контакта 5. После переключения контакта 5 элемент И 10 открывается, а элемент И 11 закрывается отрицательным потенциалом, поступающим через резистор 16 со второго выхода источника 3 постоянного напряжения. В данном состоянии схемы импульсы с выхода источника тактовых импульсов на вход блока 14 формирования импульсов не проходят, так как закрыты элементы

И 9, 11. При поступлении очередного сигнала на входную шину 17 триггер 1 переходит в состояние «О», в связи с этим элемент И 9 открывается, а элемент И 8 закрывается. На входе усилителя 4 управления коммутационным элементом появляется потенциал, поступающий с единичного выхода триггера 1, переводящий его в состояние, при котором реле обесточено. Так как элемент И 10 открыт, то импульсы с выхода источника 2 тактовых импульсов проходят через открытые элементы И 9, 10 на вход блока 14 формирования импульсов и далее на выходную шину 19 устройства.

Прохождение сигналов на выходную шину

19 устройства продолжается в течение промежутка времени, равного времени отпус60

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий триггер, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом источника тактовых импульсов, и источник посто677082

6 кания реле, включаемого усилителем 4, Для обеспечения работоспособности схемы устройства период следования импульсов с выхода источника тактовых импульсов должен быть меньше времени срабатывания и времени отпускания коммутационного элемента. Для электромеханических элементов, используемых на практике, частота следования импульсов источника 2 такто1О вых импульсов находится в диапазоне 1—

10кГц. В случае самопроизвольного переброса триггера 1 или отказа элементов, управляющих работой контакта 5, на выходной шине 19 устройства формируется непрерывная серия импульсов, что обнаруживается, если сигналы со входной шины 17 устройства и с выходной шины 19 устройства поступают во внешнее устройство контроля. Тем самым обнаруживается ложное снятие или ложное включение сигнала на выходной шине 18 устройства.

Таким образом, предложенное устройство за счет введения дополнительных элементов и дополнительных связей позволяет, 25 во-первых, формировать на выходной шине 19 устройства серии импульсов, ограниченных по времени временем срабатывания или отпускания коммутационного элемента. Это позволяет использовать сигна30 лы на выходной шине 19 устройства для сравнения, например, с импульсом на входной шине 17 устройства, если требуется проконтролировать факт переключения контакта 5 коммутационного элемента. Во-вто35 рых, в предложенном устройстве контакт

5 коммутационного элемента, формирующий сигнал на выходной шине 18 устройства, например, в объект управления или контроля, гальванически не связан с ос40 тальными элементами устройства. В связи с этим, с одной стороны, не требуется введения дополнительных электромеханических элементов для гальванической развязки контакта 5 коммутационного элемента, 4 а, с другой стороны, обеспечивается высокая помехоустойчивость устройства за счет введения фильтров 6, 7 на входах элементов И 10, 11, а также за счет подключения к фильтрам высокоомных входов эле50 ментов И 10, 11 и низкоомного входа блока 14 формирования импульсов, соединенного с выходами элементов И 10, 11. Тем самым исключается влияние дребезга контактов, а также мощных помех в цепях ре65 лейно-контактных элементов на процесс формирования импульсов на выходной шине 19 устройства.

677082

Составитель Г, Смелова

Корректор Л. Брахнина

Редактор А, Купрякова

Заказ 1693/2 Изд. Мз 463 Тираж 1060 Подписное

11ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 янного напряжения, первый выход которого соединен через нормально открытый контакт коммутационного элемента, а второй выход источника постоянного напряжения через первый резистор — со входом первого фильтра, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью обеспечения гальванической развязки контакта коммутационного элемента от остальных элементов и расширения функциональных возможностей, в него введены второй, третий и четвертый элементы И, второй фильтр, три блока формирования импульсов, второй резистор и усилитель управления коммутационным элементом, причем первый вход первого эле- 15 мента И дополнительно соединен со входом усилителя управления коммутационным элементом, а выход соединен со входом первого блока формирования импульсов, второй выход триггера соединен спер- 20 вым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом источника тактовых импульсов, а выход соединен со входом второго блока формирования импульсов через третий элемент И, пер- 25 вый выход второго блока формирования импульсов через четвертый элемент И соединен с первым входом третьего блока формирования импульсов, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого фильтра, а второй вход четвертого элемента И вЂ” с выходом второго фильтра, вход которого соединен с нормально замкнутым контактом коммутационного элемента и с первой выходной шиной, первый выход источника постоянного напряжения дополнительно соединен со вторыми выходами первого и второго блоков формирования импульсов и со вторым входом третьего блока формирования импульсов, выход которого соединен со второй выходной шиной, а второй выход источника постоянного напряжения дополнительно соединен через второй резистор со входом второго фильтра, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Потемкин И. С. Функциональные узлы на потенциальных элементах. М. «Энергия», 1976, с. 98, рис. 65а.

2. Авторское свидетельство СССР № 249419, кл. Н ОЗК 5/00, 1969.