Мажоритарный генератор импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК О/00 51) ПИС Е ЬЛИОТЕН А ВТОРСНОМ ТЕПЬСТВ 18 но-исслед омеханики .Колтыпин ательельство С 10/00, 19 ьство ССС 10/00, 19 ССР 77. УЛЬСОВ с Изобретение от вычислительной спользовано при стойчивых мажориЦель изобретен ежности устройст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научский институт электр(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и моносится к автоматике технике и может бытьФ построении отказотарных систем.ия - повышение наНа фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - пример выполнения блока управления при аварии.Устройство содержит три канала, каждый из которых содержит генератор 1 частоты, элемент 2 синхронизации, мажоритарный элемент (ИЭ) 3, одновиб-. ратор 4 и блок 5 управления при аварии (БУА), который содержит элемент ИЛИ 6, первый 7 и второй 8 клюци, элемент И 9, элемент НЕ 10, первый 11 и второй 12 .нагрузочные элементы,жет быть использовано при построенииотказоустойчивых мажоритарных систем.Цель изобретения - повышение надежности генератора путем обеспеченияработоспособности трех каналов привыходе из строя двух задающих генераторов из трех. Мажоритарный генератор импульсов содержит три канала13, 14, 15, в каждом из которых имеются генератор частоты, элемент 2синхронизации и мажоритарный элемент3. В каждый канал генератора введеныодновибратор 4, блок 5 установки приаварии, элемент ИЛИ 6, первый 7 ивторой 8 ключи, элемент И 9, элементНЕ 10, первый 11 и второй 12 нагрузоцные элементы. 2 ил. каналы обозначены позициями 13, 14и 15.Устройство работает следующим о разом.При нормальном функционировании генераторов 1 в трех каналах на вход одновибратора 4 каждого канала посту пают импульсные последовательности, на его выходах в трех каналах будет уровень логической единицы. В таблице истинности для блока 5 этой ситуа ции соответствуют знацения сигналов,приведенные в первой строке таблицы. На третьих и четвертых входах блока 5 управления всех трех каналов будут уровни логического нуля, так как эти входы связаны с первыми выходами блока 5 управления, на которых при у = 1 устанавливается уровень логицескогс нуля.у Ь Ь в Ь,0 1 1 0 О 0 О х х 0 О 0 0 х0 1х где у - значение сигнала на первомвходе БУА;Ь;, - значение сигнала на третьем .входе БУА;Ь; - значение сигнала на четвертомвходе БУА,а - значение сигнала на второмвходе БУА,Ъ - значение сигнала на первомвыходе БУА,с - значение сигнала на второмвыходе БУА;1 - уровень логической единицы,0 - уровень логического нуля,х - безразличное состояние.Блок 5 управления первого каналабудут соответствовать второй строкетаблицы истинности, На первом выходе блока 5 первого канала будет установлен уровень логической единицы,который доступит на третий вход блока5 управления второго кнаала и третийвход блока 5 управления третьего канала. На втором выходе блока 5 управления первого канала будет установлен уровень логической единицы, который поступит на первые входы МЭ 3всех трех каналов. На выходах МЭ 3всех трех каналов информация будетопределяться информацией на вторых итретьих входах ИЭ 3 всех трех каналов, поступающей с вторых выходов бло.ка 5 управления второго и третьегоканаЛов. Предположим, что генератор1 во втором. канале тоже вышел изстроя. Тогда на выходе одновибратора 4 второго канала у =: О и значениесигналов для блока 5 второго канала будет соответствовать второй строке таблицы истинности. На втором выходе блока 5 второго канала будетустановлен уровень логического нуля,который поступит на вторые входы Предположим, что генератор 1 в первом канале вышеЛ из строя. Тогда на выходе одновибратора 4 первого канала у = О.5 МЭ 3 всех трех каналов. На первом выходе блока 5 управления второго ка -нала будет установлен уровень логического нуля, который поступит натретий вход блока 5 управления первого канала и на четвертый вход блока5 третьего канала. Тем, что на третийвход блока 5 управления первого канала поступает уровень логическогонуля (т.е. уровень на третьем входеблока 5 управления первого каналане изменяется после выхода из строягенератора 1 во втором канале) гарантируется неизменность сигналов на выходах блока 5 управления первогоканала. Таким образом, на первых входах МЭ 3 всех трех каналов установлен уровень логической единицы, навторых входах МЭ 3 на всех трех каналов устайовлен уровень логическогонуля, информация на выходах МЭ 3 всехтрех каналов будет определяться информацией, поступающей с второго выходаблока 5 третьего канала.Проведем сравнение параметровотказоустойчивости предлагаемого генератора и генератора-прототипа.Пусть событие А 1 - отказ 3 Г первогоканала, А 2 - отказ 3 Г второго канала, А 3 - отказ 3 Г тоетьего канала,А 4 - отказ всего устройства (длябазового объекта), А"4 - отказ всегоустройства (для предлагаемого устройства), Пусть событие А 2 (А 3)заключается в том, что неисправность3 Г во втором (третьем) канале приводит к установке на вторых (третьих)входах всех МЭ уровня, совпадающего суровнем, установленным на первыхвходах всех МЭ после выхода из строя3 Г в первом канале. Для базового образца можно принять А 2 =- 0,5 А 2, дляпредлагаемого устройства А 2 = О.Предположим, что событие А 1 произошло. Тогда событие А 4 будет являться суммой (или объединением) событийА 2 и А 3, т.е. А 4 = А 2 У А 3, а событие А"4 произведением (или пересечением) событий А 2 и А 3, т.е,А 4:= А 2 / А 3.Тогда по теореме сложения вероятнос" тей вероятность отказа всего устройства для базового объектаР(А 4) = Р(А 2) + Р(А 3)15 б а для предлагаемого устройства по теореме умножения вероятностей Р(АцУ ) = Р(А 2)АР(А(А 2), где Р(АЗ/А 2) = Р(АЗ)так как события А 2 и А 3 являются не- зависимыми. Тогда отношение РА 1 0,5 Р(А 2) + Р(А 3)1 РГА" 3 можно допустить, что Р(А 2) = Р(А 3), тогда РА 42 1 РА " 1, Р (А 2) Очевидно, что Р (А 2) С 1, следовательно отношение (1) больше единицы, т.е. вероятность отказа предлагаемого устройства ниже, чем у базового объекта при равных вероятностях появления отказов в каналах. Формула изобретенияМажоритарный генератор импульсов, содержащий три канала, каждый из которых содержит генератор частоты; элемент синхронизации и мажоритарный элемент, выход которого является соответствующим инФормационным выходом устройства и подключен к установочному входу элемента синхронизации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности генератора, в каждый его канал введены11блок управпения при аварии и одновибратор, вход данных котооого и тактовый вход элемента синхронизации подключены к выходу генератора частоты,выход одновибратора соединен с входом Авария" блока управления приаварии, тактовый вход которого подключен к выходу элемента синхронизации, инФормационные входы мажоритарного элемента каждого канала подключены к соответствующим входам мажоритарных элементов других каналов,выход состояния канала блока управления при аварии каждого канала соеди)нен с соответствующим входом состояния блоков управления при авариисоседних каналов, блок управленияпри аварии содержит элемент ИЛИ, пер вый и второй ключи, элемент НЕ, элемеет И, первый и второй нагрузочныеэлементы, входы элемента ИЛИ являютсл входами состояния соседних каналов блока, выход подключен к ин Формационному входу первого ключа,вход управления которого и первыйвход элемента И являются входом аварии блока, а выход подключен к второму входу элемента И, через элементНЕ к входу управления второго ключаи является выходом состояния каналаблока, второй вход элемента И черезпервый нагрузочный элемент подключенк шине питания устройства,. третийвход является тактовым входом блока,а выход соединен с инФормационнымвходом второго ключа, выход которогоявляется выходом блока и через второй нагрузочный элемент соединен с 40шиной питания устройства. Мюы 115611713 Подписное Тираж 671 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. Й/5