Устройство резервирования источников аналоговых сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) О) зы Н 05 К 10/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 33 22) 15 46) 07(54)(57) УСТ ИСТОЧНИКОВ А ОИСТВО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ АЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, сооперационных усилителя, входы которых через торы соединены с соотшинами входных сигналов, торы обратной связи ного сигнала, при этом держащее тринвертирующивходные резветствующимиа через резс шиной вых ного,ых хо венно к управлвторого и третключей, входышине смещения,ьего транзисто которых подклю выходы соедин ены кны соот- Я од входами ертирующими третьего а через ной нулевоеи ветственно спервого, вторционных усилиры смещенияциала. о, второго и третьего выходы первогоперационныхные резисторь пера- езист усилителеи через з 1 соединены соответ м, вторым и третьи отенвенно с пер входами рЕз рованного эмиттерного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 425/18-247.816.84. Бюл.21Власов и Н.Н.Ивченко327 (088,8)вторское свидетельство СССРкл. Н 05 К 10/00, 03.01.75.ент ФРГ 9 240742 1,К 10/00, опублик. 29.01.76.ент ФРГ Р 26 12212,К 1 О/00, опублик. 24.04,80). повторителя. выход которого соединенс шиной выходного сигнала, а черезрезистор нагрузки - с шиной нулевогопотенциала, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностирезервирования путем устранениявлияния отказавшего канала на выходное напряжение и расширение частотного диапазона, в него введены трирезистора смещения, три транзисторных ключа и .три двухвходовых фазочувствительных выпрямителя, первый ивторой входы которых соединены соответственно с первым и вторым, вторыми третьим и первым и третьим входамирезервированного эмиттерного повторителя, а выходы подключены соответст 1096766Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в усилителях систем авторегулирования и устройствах для управленияэлектроприводами,Известно устройство для резервирования источников аналоговых сигналов, содержащее группу усилителей,с числом усилителей в группе не менее трех, транзисторы, диоды и резистор нагрузки Г 1). 5 1 О Кроме того, при резервировании сигнал от входа до выхода этого устройства проходит через два операционных усилителя и резервированный эмиттерный повторитель, что существенно ограничивает частотный диапазон 55 устройства из-за наличия в вышеуказанных элементах внутренних задержек,Недостатком данного устройстваявляется невысокая точность рабатыв диапазоне малых сигналов при от- .15казе одного из каналов.Известно также устройство длярезервирования источников аналоговых сигналов, содержащее, как минимум, три резервируемых канала, соединенных своими выходами через защитные резисторы с резистором нагрузкии имеющих отрицательную обратнуюсвязь 2),Недостатком этого устройства является низкий диапазон выходных напряжений.Наиболее близкий к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройство З 0для резервирования источников аналоговых сигналов, содержащее входныерезисторы, входные операционные усилители, резисторы защиты и усилитель,сОстОящий из Операционных усилителей З 5резисторов и резервированного эмиттерного повторителя, в состав которого входят диоды и транзисторы 3 ).Однако известное устройство характеризуется невысокой точностью из-за 40существенного влияния отказавшегоканала на выходное напряжение, Так,например, отказ одного из входныхрезисторов или отказ источникавходного сигнала ведет к понижению 45выходного напряжения на 15-20 Х, Отказ одноРО из входных операционныхусилителей ведет к понижению выходного напряжения на 40-457,Целью изобретения является повьшение точности резервирования путем устранения влияния отказавшего канала на выходное напряжение и расширение частотного диапазона.Указанная цель достигается тем, что в устройство резервирования источников аналоговых сигналов, содержащее три операционных усилителя, инвертирующие входы которых через входные резисторы соединены с соответствующими шинами входных сигналов, а через резисторы обратной связи -с шиной выходного сигнала, при этом выходы первого, второго и третьего операционных усилителей через защитные резисторы соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами резервированного эмиттерного повторителя, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, а через резистор нагрузки с шиной нулевого потенциала, введены три резистора смещения, три транзисторных ключа и три двухвходовых фазочувствительных выпрямителя, первый и второй входы которых соединены соответственно с первым и вторым, вторым и третьим и первым и третьим входами резервированного эмиттерного повторителя, а выходы подключены соответственно к управляющим входам первого, второго и третьего транзисторных ключей, входы которых подключены к шине смещения, выходы соединены соответственно с неинвертирующими входами первого, второго и третьего операционных усилителей, а через резисторы смещения - с шиной нулевого потенциала.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство резервирования источников аналоговых сигналов содержит три входных резистора 1-3, первый, второй и третий операционные усилители 4-6, резисторы 7-9 обратной связи, защитные резисторы 10-12, резервированный эмиттерный повторитель, 13, резистор 14 нагрузки, резисторы 15- 17 смещения, первый, второй и третий транзисторные ключи 18-20 и первый, второй и третий двухвходовые фазочувствительные выпрямители 21-23.Устройство работает следующим образом.766 4смещения (при указанных выше предположениях - с отрицательной шиной питания). Первый операционный усилитель 4 от напряжения смещения на неинвертирующем входе вводится в насыщение и на выходной сигнал влияния не оказывает. В результате этого также устраняется временная задержка, вносимая нерабочим каналом и равная времени нарастания выходного напряжения операционного усилителя до момента насыщения Г, .Для данного устройства общеевремя задержки равко з 1096Входные сигналы на инверсные входыпервого, второго и третьего операционных усилителей 4-6 поступают через входные резисторы 1-3. Далее сигналы после прохождения через операционные усилители 4-6 и защитныерезисторы 10-12 мажорируются в резервированном эмиттерном повторителе13, который выполнен, например, иэтрех имеющих общую нагрузку (резис- Отор 14 нагрузки) транзисторных ячеек,состоящих иэ последовательно включенных двух р-и-р и двух п-р-и транзисторов. При поступлении на входытранзисторных ячеек резервированного 15эмиттерного повторителя 13 сигналовс выходов защитных резисторов 10-12в транзисторных ячейках оказываютсявключенными р-п-р или и-р-и транзисторы и сигнал проходит на выход устройства.Для повышения линейности характеристики устройства в диапазоне малыхсигналов оно охвачено резисторами7-9 обратной связи, С выходов фазочувствительных выпрямителей 21-23на управляющие входы первого, второго и третьего транзисторных ключей18-20 поступает постоянное напряжение, например, положительное (опре- доделяется схемой фазочувствительноговыпрямителя), которое закрываеттранзисторные ключи 18-20,При возникновении отказа, например обрыва входного резистора 1,35выходные сигналы второго и третьегооперационных усилителей 5 и 6 изменяются в фазе, а выходной сигналпервого операционного усилителя 4в противофазе с выходным сигналом 40устройства. В результате этого навыходе первого фаэочувствительноговыпрямителя 21 возникает отрицатель-,ное напряжение, которое открываетпервый транзисторный ключ 18, подключая неинвертирующий вход первогооперационного усилителя 4 к шине Д ОУ эп где Т - время задержки операционОуного усилителя;ф. - время задержки резервированного эмиттерного повторителя.Для известного устройства общее время задержки равно Так как Тфп (и с то"3 ОУТаким образом, величина общего времени задержки предлагаемого устройства в два раза меньше, чем у известного. Так как граничная частота работы устройств определяется величинами Г и Т то у предлагаеъг3 Зфмого устройства граничная частота работы выше, следовательно, частот-, ный диапазон работы расширяется.Использование предлагаемого изобретения позволяет более качественно по сравнению с известным производить. резервирование сигналов, что дает воэможность в целом поднять качество работы систем авторегулирования или устройств для управления электроприводом.,Данкулич Техред И.Астало лавскииКор ктор В.Синицкая к Подп 1СССР аказ 3843/42 Тираж 783 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Патент", г. Ужгород, ул. Проектна илиал