Резервированный генератор

Резервированный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

В.H. Балясников, Я.Б. Свердлов и С.A. Худяев (71) Заявитель (54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР

Предлагаемое устройство относится к импульсной технике и предназначено для использования в радиотехнических устройствах, различного назначения, например в стандартах частоты и времени.

Известно устройство, используемое в радиотехнических системах для пе- щ реключения и синхронизации генераторов. Данное устройство имеет три канала, каждый из которых содержит схему контроля выходной частоты, схе" му переключения каналов, делители частоты, генератор (1j .

Недостаток устройства — сложная схема контроля частоты, которая может работать только при наличии низкой частоты (поделенной наивысшей выходной частоты)., поэтому схема может быть использовайа лишь в многовыходных генераторах, содержащих делители частоты. Это снижает надежность устройства и сужает область его применения.

Наиболее близким к заявляемому является устройство 2) .

Устройство имеет три канала, в каждом из которых содержится генератор, L выход которого соецинен с фазовращателем, ключи, управляющие фазовращателем, счетчик управления, выходы которого подключены к входам ключей, времязадающая цепь, выход которой подключен к первому входу счетчика, фазовый детектор, первый вход которого соединен с выходом фазовращателя, а, второй с генератором соседнего канала, детектор нуля фазы, вход которого соединен с первым выходом фазового детектора и входом порогового детектора, а выход — со вторым входом счетчика управления и со входом времязадающей цепи. Кроме того, имеется мажоритарная схема, входы которой соединены с выходами порого- вых детекторов каждого канала (каждый вход с одним выходом в одном канале), логический элемент, входы которого соединены со вторыми выходами фазовых детекторов, выходы логического элемента соединены с первыми входами выходных ключей, вторые входы ключей соединены с выходами генераторов (каждый со своим каналом), индикатор отказа, входы которого соединены с выходами мажоритарного элемента.

746975

Недостаток схемы заключается в том, что при переключении генераторов гоявляется скачок фазы на выходе системы. Скачок появляется вследствие того, что сигналы на выходе берутся непосредственно с генераторов, которые не подстраиваются. Скачок фазы требует применения специальных мер, делающих дальнейшие системы нечувствительными к нему. Кроме того, скачок появляется не только при отказе, но и при нормальной работе генератора и это увеличивает фазовую нестабильность генератора, а применение каких-либо защитных устройств усложняет устройство, понижает его надежность.

Цель изобретения — повышение фазовой стабильности.

С этой целью в устройство, содержащее резервируемые каналы, каждый из которых содержит последовательно соединенные генератор„ фазовращатель, фазовый детектор, детектор нуля, времязадающую цепь, управляющий счетчик, ключи управления, подключенные ко второму входу фазовращателя, при этом выход детектора нуля подключен также ко второму входу управляющего счетчика, содержащий также пороговый элемент, включенный меж-, ду первым выходом фазового детектора и соответствующим входом мажоритарного элемента, .выходы которого соедииены с индикатором отказов, второй выход фазового детектора йодключен к соответствующему входу логического .элемента, выходы которого соединены со входами соответствующих выходных ключей, выходы которых соединены с выходной шиной, в каждый канал введен коммутатор, первый и второй .вход которого подключены к выходам фазовращателей двух других каналов соответственно, а два других входа — к одноименным выходам мажоритарного элемента, выходы Фазовращателей также соединены со вторыми входами соответствующих выходных ключей.

На чертеже изображена структурная схема устройства, которое содер жит в каждом канале генератор 1, фазовращатель 2, вход которого подключен к выходу генератора 1, ключи 3 управления, входы которых подключены к управляющему счетчику 4, а выходы к входам управления фазовращателя 2, времязадающую цепь 5, выход которой соединен со вторым входом счетчика 4 управления, коммутатор 6, первый и второй входы которого соединены с фазовращателями 2 соседних каналов, детектор 7 обнаружения нуля

Фазы, выход которого соединен с первым входом счетчика управления и с входом времязадающей цепи, мажоритарный элемент 8, выходы которого соединены с третьим и четвертым входами коммутатора б, причем к данно35

50

d0 му каналу подключается два выхода мажоритарного элемента, которые сост ветствуют отказам соседних каналов.

Пороговый элемент 9, выход которого соединен с входом мажоритарного эле5 мента 8, к двум другим входам которого подключены пороговые детекторы двух других каналов, фазовый детектор 10, первый вход которого соединен с выходом фазовращателя 2, а второй вход с выходом коммутатора 6, первый выход фазового детектора соединен с детектором 7 обнаружения нуля фазы и с пороговым элементом 9, второй выход соединен с первым .входом логического элемента 11, второй

5 и третий входы логического элемента

11 соединены с выходами фазовых детекторов двух других каналов, выходные ключи 12, первые входы которых соединены с выходами логического

2О элемента 11, а вторые входы с выходами фазовращателя 2, индикатор 33 отказа, входы которого соединены с выходами логического элемента 11, выходы ключей 12 соединены и подключены к выходной шине 14.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с генератора 1 поступает на Фазовращатель 2, с выхода фазовращателя на первый вход фазового детектора 10, на второй вход которого подается сигнал с коммутатора б. Если все три канала исправны, то с мажоритарного элемента на коммутаторы поступают соответствующие сигналы (например, логические единицы) и коммутаторы пропускают сигналы таким об-разом, что образуется система подст- . ройки частоты. .Когда наступает момент подстройки частоты, который определяется времязадающей цепью 5, счетчик 4 управления начинает работу и через управляющие ключи 3 изменяет с помощью

Фазовращателя 2 фазу сигнала, до тех пор, пока детектор 7 обнаружения нуля фазы не зафиксирует на первом выходе фазового детектора 10 совпадение сигналов, после чего детектор

7 обнаружения нуля останавливает счетчик 4 управления, и времязадающая цепь 5 начинает отсчет нового периода подстройки. Второй выход фазового детектора — знаковый. На этом выходе, например в одном канале, сигнал равен а, если частота канала больше или равна частоте другого канала, и равен а, если частота этого канала меньше частоты другого канала.

Сигналы со знаковых выходов фазовых детекторов 10 поступают на логический элемент 11. Логический элемент .11 производит выбор того генератора, у которого частота лежит между двумя другими.

Генератор со "средней" частотой будет рабочим, т.е. его выход будет

746975 6 через выходной ключ 12 подключен на В выходную шину 14 всей системы. Вы- фа случае отказа о ного и д з каналов ходные ключи 12 управляются логичес- поскольк гене фаэовая нестабильность не х у удшается, ким элементом 11. чес- поскольку генератор, который подстраТеперь рассмотрим работу схемы ивался под неисправный с пом

I мощью

В коммутатора переключается на когда один из генераторов неисправ и исправвен. 5 ны, и фаза на его Выходе не измеДля определенности предположим, что отказал генератор 1 какого-либо При пост оении канала и что до отказа он был "с е ри построении схем различных ним". П и аза он ыл сред- устройств, в частности хранителей ним . pn этом, по мере ухода часто- в емени р, фазовая нестабильность играератора, он станет "крайним", ю ет первостепенную оль и произойдет переключени ие выхода сис- почки делителей частоты при скачках темы на другой генератор. Если часто- ф та генератора выходит за пороговое к поте е в азь могут сбиваться. Это и иво значение п е к потере времени, что является неороговый элемент 9 выдает допустимым. Чтобы уст анить т соответствующий сигнал на мажорита — я ны элемент 8. Фазового скачка при 5 кото ые сл и р тар- явления, вводятся специальные схемы

I этом не происхо ит так которые усложняют устройство и уменье происходит, так как генера- шают его надежность. торы к моменту переключения сведены.

Мажоритарный элемент 8 выдает сиг- Введение коммутат утатора и изменение отказов и на ком- связей лишь незначительно усложняет мутаторы 6, после чего генератор 1 20 устройство, так как комм тато м канала, который ранее по ст аи а оммутатор можно под средний" гене ато

11 д раивался выполнить на одной интегральной ми— р ор, переключа- росхемв — мультиплексоре. аи а ется с помощью коммутатора на другой канал и работа системы продолжается двумя каналами. После замены неисп- 25 Ф ормула изобретения райного генератора его частота войдет в норму, сигнал отказа на выходе Резервированный гене ато мажоритарной схемы б ет снят генератор, содержаудет снят, и ра- щий резервируемые каналы, каждый иэ я. осколь- которых содержит последовательно соеку переключение выхода при уходе час- 30 диненные генератор,фазовращатель, фанератор, то скачка фазы и и пе тоты происходит на сфазированный ге- зовый детектор дет детектор нуля, времято скачка фазы при переклю- задающую цепь, управляющий счетчик не пре- ключи управления, подключенные ко б I вышает допустимый, поскольку каналы второму входу фазовращателя п и сведены с какой-то точностью опреде- 35 этом выход детектора нуля подключен ращателя, при ляемой разрешающей способностью фа- также ко второму вхо торому входу управляющего ! счетчика, содержащий также пороговый

Если генератор отказывает, то ос- элемент, включенный м жд таются ва и д справных синфазных гене- ходом фазового детекто а ежду первым выратора, кото ые начина го детектора и соответстваться д г по г р инают подстраи-, вующим входом мажоритарно го элемента, ру од друга, поэтому ухода выходы которого соединены с индикачастоты на выходе не возникает.

Если отказывает "к айний" т. тором отказов, второй выход фазового

P генера- детектора подключен к соответствуютор, то он просто выво ится в д отказ щему входу логического элемента вымажоритарной схемой. На выхо е си

1 д систе- ходы которого соединены со входами мы это не сказывается пос кольку гене- соответствующих выходных ключей выратор не подключен к выход

I ду. ходы .которых соединены с выходной.шиПоложительный эффект от использо- ной, о т л и ч а вания и е лаг р д гаемого устройства со- что, C целью повышения фа тличающийся тем, стоит в уменьшении фазовой е ю повышения фазовой стаи азово нестабиль.- бильности, в каждый канал введен комности по сравнению с п ототипом. 5О р ом. мутатор, первый и второй вход котороДействительно, поскольк сиг у игналы ro подключены к выходам фазовращатев устройстве — прототипе бе тся выходов несфазированных гене ато о ру ся с лей двух других каналов соотвественраторов, но, а два других входа — к одноименто разность фаз между каналами мо лежать в пределах Оо-360 . Скач ами может ным выходам мажоритарного элемента

Скачок фа- 55 выходы фазовращателей также соединезы при переходе с канала на кана а канал ны со вторыми входами соответствуюравен разности .фаз. В предлагаемом щих выходных ключей. устройстве выходные сигналы берутся Источ сточники информации, с выходов фазовращателей. Р с выходо ф р щ й. Разность принятые во внимание при экспертизе фаз между каналами определяется раз- 60 1. Авторское свидетельство СССР решающей способностью фазового де- Р 409404, кл. H 05 К 10/00, 1972. тектора и фазовращателя и может быть . 2. Патент CtrlA 9 3502976,,уменьшена до необходимого уровня. кл. 324-82 б опу лик. 1970.

1 ф *

746975 . ьi<

Эакаэ 3978/55

Тираж 885 Подписное

ЧНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5, Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Колосков

Редактор И. Ахмедова Техред Л. Теслюк Корректор A. (риненко