Безопасный логический элемент

СОЮЗ СОВЕТСКИХсОцИАлистическиРЕСПУБЛИК 9) ( Ц ГОСУДАРСТ В Е +ЬЗ ЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТ ТКРЫТИЯМ. ."(гВ РЕ ЕНИ ИЧЕСКИЙ ЭЛЕ(54) БЕЗОМЕНТ(57) Изобретехнике и мройствах уЦель иэобр СНЫЙ ится к импульсной спользовано в уствижением поездов, ижение энергопоттение относожет бытьправления детения - с ПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) МосковскиИ институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРВ 1499479, кл, Н 03 К 19/00, 1989,(я)з Н 03 К 19/00, 19/082 ребления при нулевых логических сигналах на входах и повышение достоверности функционирования. Для достижения этого в устройство введен третий разделительный конденсатор 22, первый вывод которого подключен к входу 23 контрольного сигнала, второй вывод соединен через второй дополнительный резистор 19 с базой второго транзистора 17, эмиттер которого соединен с анодом третьего диода 7, катод второго диода 6 объединен с первым выводом четвертого резистора 15 и общей шиной, пороговое устройство 20 выполнено с оптронной развязкой по входу, анод светодиода 24 которой подключен к эмиттеру первого транзистора 12, катод светодиода 24 соединен санодом четвертого 8 диода. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам железнодорожной автоматики,Известен безопасный логический элемент, в котором четыре конденсатора, четы ре диода и транзисторный ключ обеспечивают выполнение логической функции И,Однако такая схема потребляет электроэнергию в случае отсутствия входных логических сигналов и имеет низкую достоверность функционирования, т,е, в случае отказов элементов на ее выходе имеет место ложный единичный сигнал.Наиболее близким к предлагаемому является безопасный логический элемент, в котором четыре конденсатора, четыре диода, два транзистора, семь резисторов ипорошковое устройство обеспечивают выполнение логической функции И,Однако такая схема потребляет электроэнергию в случае отсутствия входных логических сигналов, имеет низкую достоверность функционирования.Целью изобретения является снижение энергопотребления при нулевых логических сигналах на входах и повышение достоверности функционирования устройства.Цель достигается тем, что в устройство, содержащее шину питания и общую шину, первый и второй разделительные конденсаторы, первые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым входами логического элемента, а вторые вь воды - с анодами соответственно первого и второго диодов и с катодами соответственно третьего и четвертого диодов, катод первого диода сообщен с общей шиной и с первыми выводами первого и второго налопительных конденсаторов, анод третьего диода соед нен с вторым выводом первого накопительного конденсатора, анод -етвертого диода соединен с вторь выводом второго накопительного конденсатора и первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с базой первого транзистора и с первым выводом второго резистора, второй вывод которого через третий резистор соединен с первым выводом четвертого резистора и через пятый резистор с коллектором второо транзистора, коллектор первого транзистора соединен с вторым выводом четвертого резистора, первый вывод первого дополнительного резистора подключен к общей шине, вторые выводы первого и второго дополнительных резисторов объединены, авыход устройства подключен к выходу порогового устройства д,ден третий раэдели 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тельный конденсатор, первый вывод которого подключен к входу контрольного сигнала, второй вывод соединен с первым выводом второго дополнительного резистора непосредственно и через второй дополнительный резистор с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с анодом третьего диода, катод второго диода объединен с первым выводом четвертого резистора и общей шиной, пороговое устройство выполнено с оптронной развязкой по входу, анод светодиода которой подключен к эмиттеру первого транзистора, катод светодиода соединен с анодом четвертого диода. а выводы питания порогового устройства соответственно подключены к шине питания и общей шине,На чертеже представлена принципиальная схема безопасного логического элемента,Логический элемент содержит первый 1 и второй 2 разделительные конденсаторы, первые выводы которых соединены соответственно с первым 3 и вторым 4 входами логического элемента, а вторые выводы соединены с анодами соответственно первого 5 и второго б диодов и с катодами соответственно третьего 7 и четвертого 8 диодов, катод первого диода 5 соединен с общей шиной и первым выводами первого 1 и второго 2 накопительных конденсаторов, анод третьего диода 7 соединен с вторым выводом первого накопительного конденсатора 9, анод четвертого диода 8 соединен с вторым выводом второго накопительного конденсатора 10 и первым выводом первого 11 резистора, второй вывод которого соединен с базой первого транзистора 12 и с первым выводом второго резистора 13, второй вывод которого через третий резистор 14 соединен с первым выводом четвертого резистора 15 и через пятый резистор 1 б с коллектором второго транзистора 17, коллектор первого транзистора 12 соединен с вторым выводом четвертого резистора 15, первый вывод первого дополнительного резистора 18 подключен к общей шине, вторые выводы первого 18 и второго 19 резисторов объединены и подключены к базе второго транзистора 17, эмиттер которого соединен с анодом третьего диода 7, катод второго диода б объединен с первым выводом четвертого резистора 15 и общей шиной, пороговое устройство 20 выходом соединено с выходом устройства 21, третий разделительный конденсатор 22, первый вывод которого подключен к входу 23 контрольного сигнала, втсрол вывод соединен с первым выводом второго дополнительного резистора 19, пороговое устрой 17077565 10 ство 20 выполнено с оптронной развязкой по входу, анод светодиода 24 которой подключен к змиттеру первого транзистора 12, а катод светодиода 24 соединен с анодом четвертого диода 8, Пороговое устройство 20 подключено также выводами питания к шине 25 питания и к общей шине. Безопасный логический элемент работает следующим образом,Логической "1" соответствует частотный сигнал, отсутствие частотного сигнала соответствует логическому "0", При поступлении частотных сигналов ("1") на входы Д и 4 осуществляется заряд накопительных конденсаторов 9 и 10 до отрицательного напряжения через соответствующие преобразовательные цепочки из элементов 1, 5 и 7 (2, 6 и 8), В результате этого первый 12 и второй 17 транзисторы получают питание в виде отрицательного напряжения, Контрольный сигнал с входа 23 через конденсатор 22 и дополнительные резисторы 19 и 18 поступает на базу транзистора 17, который начинает работать в импульсном режиме, С резисторного делителя 14, 16 контрольный сигнал поступает на вход транзистора 12, усиливается и преобразуется в световой поток с помощью светодиода 24. Световой поток преобразуется в пороговом устройстве 20 в выходной электрический сигнал, частота которого совпадает с частотой сигнала на входе 23 Если на одном из входов Д или 4 отсутствует сигнал "1", то соответственно транзистор 17 или 12 не получает питание и на выходе 21 присутствует соответственно либо потенциал общей шины, либо положительный потенциал источника питэния порогового устройства, т.е. на выходе устрой:тва отсутствует частотный сигнал что соответствует логическому "0",За счет того, что при нулевых логических сигналах на входах Д и 4 накопительные конденсаторы 9 и 10 разряжены, транзисторы 12 и 17 не потребляют ток, что соответственно снижает энергопотребление.Кроме этого, за счет разделения цепей заряда накопительных конденсаторов 9 и 10 обеспечивается более высокая достоверность функционирования устройства, так как обрывы или короткие замыкания элементов, входящих в устройство, приводят к пропаданию частотного сигнала на выходе 15 20 25 ДО 35 40 С 5 50 55 порогового устройства 20 при любых нзб - рах входных сигналов на входах д и 4Формула изобретения Безопасный логический элемент. содержащий шину питания и общую шину первый и второй разделительные конденсаторы, первые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым входами логического элемента, а вторые выводы - с анодами соответственно первого и второго диодов и с катодами соответственно третьего и четвертого диодов, катод первого диода соединен с общей шиной и с первыми в"-." ", срвого и второо , .фтельных конденсаторов, анод третьего диода соединен с вторым выводом первого накопительного конденсатора, анод четвертого диода соединен с вторым выводом второго накопительного конденсатора и первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с базой первого транзистора и с первым выводом второго резистора, второй вывод которого через третий резистор соединен с первым выводом четвертого резистора и через пятый резистор с коллектором второго транзистора, коллектор первого транзистора соединен с вторым выводом четвертого резистора, первый вывод первого дополнительного резистора подключен к общей шине, вторые выводы первого и второго дополнительных резисторов объединены, а выход устройства подключен к выходу пороговогоустройства,отл ичающийс я тем, что, с целью снижения энергопотребления при нулевых логических сигналах на входах и повышения достоверности фунционироеания, в него введен третий разделительный конденсатор, первый вывод которого подключен к входу контрольного сигнала, второй вывод соединен с первым выводом второго дополнительного резистора непосредственно и через второй дополнительный резистор с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с анодом третьего диода, катод второго диода соединен с первым выводом четвертого резистора и общей шиной, пороговое устройство выполнено с оптронной развязкой по входу, анод светодиода которой подключен к эмиттеру первого транзистора, катод светодиода соединен с анодом четвертого диода, а выводы питания порогового устройства соответственно подключены к шине питания и общей шине.