Автоматический переключатель

(51) М. Кл. Н 031 17/02 вкис присоединением Государственный комете Совета Министров ССС иорит 53) УДК 681.3,05публиковано 30,10.75. Бюллетень40ата опубликования описания 03.02.76 о делам нзобретени ткрыт Автор изобрете(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛ 0 еключателяе требованчувствитель ми, узкие 2 эение пеИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для повышения надежности импульсных систем, содержащих делители частоты - синхрогенераторы, системы единого времени, источники тактовых сиг налов ЦВМ и т, п.Известен переключатель, в котором переключающая схема выполнена из устройства с двумя устойчивыми состояниями, соединенного со схемой НЕ, и схемы ИЛИ. 1Чувствительный элемент включает в себя 2 кипп-реле, триггер и схемы НЕ. Селекция сигнала производится благодаря созданию кипп-реле узкого стробирующего импульса с которым (в случае соответствия частоты вход ного сигнала номиналу) совпадают входные импульсы основного генератора. Остальные схемы (триггер НЕ) служат для предотвращения ложной работы самого чувствительного элемента. 20Недостатком известного перявляется исключительно высоки ия к частотной характеристике ного элемента или, другими слова временные допуски.Целью изобретения является расширчастотного диапазона устойчивой работыреключателя.Эта цель дос тельный элемент в язан тигается тем, что чувстви ыполнен из триггера, св ной с ним колебательной системы, выпрямителя, подключенного к колебательной системе, порогового устройства, вход которого подключен к выпрямителю, а выход - к схеме НЕ и к первому входу схемы И, второй вход которой подключен к основному генератору, а выход - к схеме ИЛИ и устройству с двумя устойчивыми состояниями.На фиг. 1 изображена функциональная схема переключателя; на фиг. 2 - эпюры в от.- дельных точках схемы.Переключатель содержит триггер 1, к входу 2 которого подключен основной генератор. С триггером 1 связана колебательная система 3. К ней подключен выпрямитель 4, выход которого связан с пороговым устройством 5, которое соединено с одним входом схемы И 6, второй вход которой подключен к входу 2 основного генератора, а выход - к схеме ИЛИ 7 и устройству 8 с двумя устойчивыми состояниями и одним входом схемы НЕ 9, К входу 10 устройства 8 с двумя устойчивыми состояниями подключен резервный генератор, а к выходу схема ИЛИ 7, выход 11 которой является выходом переключателя, и схема НЕ 9, второй вход которой подключен к выходу 11, а выход - к устройству 8.На фиг. 2 изображены: эпюра 12 - на входе основного генератора 2; эпюра 13 - на выходе триггера 1; эпюра 14 - на выходе коле50 55 60 65 бятельной системы 3; эпюра 15 - на входе порогового устройства 5 (пунктирной линией обозначена величина порога); эпюра 16 - на выходе порогового устройства 5; эпюра 17 - па выходе схемы И 6; эпюра 18 - на входе резервного генератора 10; эпюра 19 - на выходе переключателя.Переключатель работает следующим образом.Импульсы основного генератора номинальной частоты (см. фиг. 2) поступают на триггер 1, где происходит деление частоты следования импульсов на 2. 1(олебательная система 3 выделяет первую гармонику поделенной последовательности импульсов, которая подается на двухполупериодный выпрямитель 4. Сигнал с выпрямителя, представляющий собой непрерывную последовательность полу- волн, поступает на вход порогового устройства 5, формирующего импульсы, длительность которых определяется величиной порога, Эти импульсы являются стробирующими для сигналов основного генератора. При номинальной частоте следования импульсы основного генератора поступают на схему И 6 одновременно с импульсами порогового устройства, т. к, при резонансе колебательная система не создает фазового сдвига и момент появления импульсов основного генератора соответствует моменту перехода через нуль синусоиды, выделяемой колебательной системой, а стробирующий импульс формируется пороговым устройством в области перехода синусоиды через нуль. Импульсы основного генератора проходят схему И 6, схему ИЛИ 7 и поступают на выход переключателя 11. Одновременно импульсы с выхода схемы И 6 поступают на устройство 8, подтверждая его состояние, при котором вход 10 резервного генератора отключен от схемы ИЛИ 7. Задние фронты импульсов порогового устройства поступают на один вход схемы НЕ 9. Поскольку на второй вход поступают в это же время импульсы с выхода 11, производящие запрет, на выходе схемы НЕ 9 сигнал отсутствует,Импульсы основного генератора с частотой выше или ниже номинальной делятся триггером 1 на 2 и поступают на колебательную систему 3. Поскольку частота импульсов не соответствует резонансной частоте колебательной системы, фаза ее выходного сигнала будет опережать (при частоте выше резонансной) или отставать (при частоте ниже резонансной) соответственно относительно входных импульсов. Поэтому импульсы на выходе порогового элемента также будут либо опережать либо отставать от импульсов основного генератора. В том или другом случае на схему И 6 они будут поступать в разное время и на выходе ее сигнала не будет. Следовательно его не будет и на выходе схемы ИЛИ 7. Поскольку на выходе 11 сигнал отсутствует, то отсутствует и запрет на схеме НЕ 9. Поэтому задний фронт импульса порогового уст 5 1 О 15 2 О 25 зо 35 40 45 ройства через НЕ 9 поступает на устройство 8, устанавливая его в положение, при котором сигнал с входа 10 резервного генератора поступает на схему ИЛИ 7,Таким образом на выходе переключателя 11 будет присутствовать сигнал резервного генератора. Однако чувствительный элемент продолжает анализировать сигнал основного генератора и в случае восстановления его номинальной частоты на выходе схемы И 6 появится импульс, который поступит на устройство 8, отключая резервный генератор от схемы ИЛИ 7, и через схему ИЛИ 7 пройдет па выход 11. Работа будет продолжаться от основного генератора.После внезапного пропадания сигнала с основного генератора на выходе колебательной системы будет присутствовать еще несколько периодов затухающей по амплитуде синусоиды (как у контура ударного возбуждения), которая после выпрямителя 4 поступит на пороговое устройство. Импульсы с выхода порогового устройства поступят на схему И 6 и НЕ 9. Поскольку на втором входе схемы И 6 сигнал отсутствует, то и на выходе ее импульсов не будет. Произойдет переключение на резервный генератор, как это описано при рассмотрении предыдущей ситуации. Чувствительность переключателя определяется добротностью колебательной системы и шириной стробирующего импульса порогового устройства, которая зависит от величины порога, Чем уже импульсы, тем меньше зона стробирования, тем выше чувствительность. Однако ширина импульсов ограничивается погрешностями элементов схемы, старением их, изменением их параметров от действия температуры и других дестабилизирующих факторов. Минимальная ширина импульсов должна быть такой, чтобы при худшем сочетании дестабилизирующих факторов входные импульсы основного генератора попадали в зону стробирования.Ширина импульсов на выходе схемы ИЛИ 7 должна быть больше половины ширины стробирующих импульсов с тем, чтобы уверенно осуществлять запрет на схеме НЕ 9. П р ед м е т из об ретени яЛвтоматический переключатель, содержащий чувствительный элемент и переключающую схему, состоящую из устройства с двумя устойчивыми состояниями и схемы И, к входу которого подключен резервный генератор, а к выходу - схема ИЛИ, выход которой является выходом переключателя, и из схемы НЕ, вход которой соединен со схемой ИЛИ, а выход - с устройством с двумя устойчивыми состояниями, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения частотного диапазона устойчивой работы переключателя, чувствительный элемент выполнен из триггера, связанной с ним колебательной системы, выпрямителя, подключенного к колебательной490267 7 З Фьг 2 Составитель Н. Степанов Техред Т. Миронова Редактор В, Булдаков корректор Е. Рожкова Заказ 3370/18 Изд. ЛЪ 1927 Тираж 902 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 системе, порогового устройства, вход которого подключен к выпрямителю, а выход - к схеме НЕ и к первому входу схемы И, второй вход которой подключен к основному генератору, а выход - к схеме И 1 И и устройству с двумя устойчивымп состояниями.