Устройство выбора непрерывного сигналапо принципу “большинства

Союз Советскии Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ иц 801251(22) Заявлено 23.0379 (21) 2740332/18-21с присоединением заявки Йо(51)М. Кл. Н 03 К 19/42 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ВЫБОРА НЕПРЕРЫВНОГО СИГНАЛ ПО ПРИНЦИПУ "БОЛЫф 3 ИНСТВАфпов ния -тва.цель дсодеия, к ие натся тем, й кана- котоЦель изобрет ежности устройПоставленная то в устройств ов резервирова тига ащем аждый и Изобретение относится к приборостроению н может быть использовано для построения резервированных сис. тем.Известно устройство, содержащее сумматоры, диодные мосты, компараторы и балансные резисторы 13Недостатком этого устройства является сложность и невысокая надежностьНаиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее подсоединенные к об щему нагрузочному элементу усилители, охваченные отрицательной обратной связью, с выходными каскадами, включенными по схеме с общим эмиттером, причем в эмиттерную цепь выходного каскада каждого усилителя включен транзистор, управляющий электрод которого через резистор подсоединен к источнику питания (23Недостатком этого устройства является невысокая надежность. рых содержит и-р-и и р-и-р транзисторы, балансные резисторы. каждый канал резервирования содержит два ограничителя тока, причем первый и вто- рой балансные резисторы последовательно соединены между выходом резервируемого канала и общей выходной точкой, которая через нагрузочный резистор 1 соединена с нулевой клеююй блокапитания, параллельно второму резистору подключены два ограничителя тока, содержащих по два транзистора различной проводимости, соединенных по схеме общая база-общий эмиттер, 15 клеммы питания первого и второго ограничителей тока каждого канала резервирования соединены соответственно с отрицательной и положительной клеммами блока питания, кроме того, в пер вом и втором ограничителях тока базысоответственно .первых р-и -р и .и-р-о транзисторов соединены с первым выводом второго балансного резистора, эмиттеры - с его вторым выводом, а коллекторы - с базами вторых соот" ветственно и-р-о и р-и-р транзисторов, коллекторы которых соединены с эмиттерами первых транзисторов, а эмиттеры с соответствующими клеммами ЗО питания.На чертеже представлена электрическая схема устройства,Устройство содержит в каждом резервируемом канале два ограничителя1 и 2 тока, В состав ограничителя 1тока входят транзистор 3 р-и -р типаи транзистор 4 и-р-и типа. В составограничителя 2 тока входят транзистор 5 и-р-и типа и транзистор б р-и-ртипа. Эмиттер транзистора 3 соединяется с эмиттером транзистора 5 коллекторами транзисторов 4 и б и общейточкой соединения выводов двух, последовательно включенных, балансныхрезисторов 7 и 8 ( т.А). Другой выводрезистора 7 соединяется с выходом1-го резервируемого канала, а другой 15вывод резистора 8 - с общей выходнойточкой устройства (т.В), одним извыводов нагрузочного резистора йя ибазами транзисторов 3 и 5. Коллектор транзистора 3 соединяется с базой транзистора 4, эмиттер которогоподключается к клемме отрицательнойполярности источника 9 напряженияпостоянного тока, а коллектор транзистора 5 - с базой транзистора б, 25эмиттер которого подключается к клемме положительной полярности источника 9 напряжения постоянного тока,Нулевые шины питания и резервируемых каналов объединяются между собой и соединяются с другим выводоМнагрузочного резистора ВН и общейсредней точкой источника 9 напряжения постоянного тока.Устройство работает следующим35образом.Устройство осуществляет выбор непрерывного аналогового сигнала, равного среднему арифметическому изи входных сигналов резервируемых каналов информации, отличающихся от 40осредненного выходного напряженияна величину, не превышающую заданный порог отсечки ЕоПередаточная Функция устройстваимеет вид, определяемый выражением451(ьу) = У при -Е;ордуЕоУ 1 При Ь% ) ЕО (1)где Г(ьу) - сигнал на выходе устройства,у - мгновенное значение напряжения входного сигнала резервируемого (-го канала,у - среднее арифметическое иэи входных сигналов знаке-.ние выходного напряженияустройства,55ьУ -- абсолютная разность напряжений между мгновеннымизначениями входного сигналарезервируемого (-го каналаи выходного(Ец/- заданный порог отсечки, щзначение которого определяется среднеквадратическойпогрешностью 1-го канала.Сигнал у резервируемого каналачерез последовательно включенные ба Я лансные резисторы 7 и 8 сравниваетсяв т.В с выходным сигналом устройства у, Если абсолютная разность междумгновенным значением входного сигнала у и выходного сигнала у не превышает заданный порог отсечки /Яо/,то сигналы резервируемых каналов осредняются в т.В. При этом через резисторы 7 и 8 на выход устройствапротекает ток 3, абсолютное значение. которого определяется выражением1/Э/ = /У 4//оНИ+ + 8при уови У - У 2 - -Уигде 3 - мгновенное значение тока в рабочей цепи -гоканалай , К - балансные резисторы,Э(- предельное, заданноезначение тока в рабочейцепи 1-го канала,йн - сопротивление нагрузки.При исправной работе резервируемыхканалов, падение напряжения на резисторе 8 от тока 3, всегда меньше напряжения отпирания переходов базаэмиттер транзисторов 3 или 5 во всемдиапазоне изменений входных сигналови они представляют собой сопротивление, во много раз превышающее значение сопротивления резистора 8.Если абсолютная разность междумгновенным значением входного сигнала у и выходным сигналом у превышает заданный порог(/ьу;//Ео/), тов рабочей цепи -го канала начинаетпротекать ток Эо, , который создаетна резисторе 8 йадение напряжения,равное напряжению отпирания перехода база-эмиттер транзистора 3 или 5(в зависимости от направления токаЗо, ). При этом в эмиттерной цепитранзистора 3 или 5 начинает протекать ток эмиттера (3), который через коэффициент передачи по току(оС 1)передается в цепь коллектора транзистора (3 К 1 0 Зэ ) и усиливается коллекторной цепью транзистора 4 или бдо значения ЭК =0(1 Р 231С этого момента дальнейшее увеличение абсолютного значения напряжения/ЬУ 1/) /:.О/ и связанное с этимстремпение тока в рабочей цепи к увеличению компенсируется в т.А практически полностью коллекторным токомтранзистора 4 или б и напряжение вт.А стабилизируется, т.е. происходит"отсечка" по току отказавшего -гоканала.Значение заданного порога отсечкиопределяется выражением(яр+ й 8) о,ь(ив яг)-вь(у-оМ(3)к,Свйз+ н (и-)1,при условии выбора значения резисто-.ра В в соответствии с выражениемОд(ян+ вг) ( 4)ВЗ тгде у; - текущее значение напряжения исправного каналав момент отказа -го канала;у; ц - максимально возможное изменение напряжения на выходе -го канала.5В связи с тем, что в цепи прохождения рабочего сигнала -го канала применены безынерционные элементы-резисторы, фазовые соотношения частот в спектре входного сигнала не нарушаются в широком диапазоне температур окружающей среды, не зависят от уровня входного сигнала и устройство формирует на выходе сигнал без искажений, в отличие от прототипа.Поскольку ток управления базой транзистора 4 или 6 (36 ) может быть весьма малым по отношению к току 3 то в устройстве могут быть применены резисторы 7 и 8 достаточно высоких 20 номиналов, что позволяет значительно уменьшить взаимное перекрестное влияние выходов резервируемых каналов, а следовательно - повысить точность выходной характеристики устройства. 25Другим преимуществом предлагаемого устройства, повыаающим его показатель надежности, является отсутствие требования гальванически развязанного источника постоянного напряжения., а также отсутствие токов в коллекторных цепях транзисторов 3-6 при исцравной работе и резервируемых каналов, т.е. токи через транзисторы протекают только при наличии отказа 1-го канала.35Формула изобретения1. Устройство выбора непрерывного сигнала по принципу "большинства". содержащее й каналов резервирования,каждый из которых содержит и-р-и ир-о-р транзисторы, балансные резисторы, отличающееся тем,что, с целью повышения надежности,каждый канал резервирования содержитдва ограничителя тока, причем первыйи второй балансные резисторы последовательно соединены между выходомРезервируемого канала и общей выходной точкой, которая через нагрузочный резистор соединена с нулевойклеммой блока питания, параллельновторому резистору подключены два ограничителя тока, содержащих по дватранзистора различной проводимости,соединенных по схеме общая база-общий эмиттер, клемьн питания первогои второго ограничителей тока каждого канала резервирования соединенысоответственно с отрицательной и по.ложительной клеммами блока питания.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что.в первоми втором ограничителях тока базысоответственно первых р-д-р и и-р-итранзисторов соединены с первым выводом второго балансного резистора,эмиттеры - с его вторым выводом, аколлекторы - с базами вторых соответственно д-р-и и р-и-р транзисторов, коллекторы которых соединеныс эмиттерами первых транзисторов, амиттеры с соответствующими клеммамипитания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР623206, кл, Н 03 К 19/42, 1976.2. Авторское свидетельство СССР379928, кл. Н 03 К 19/42, 1971.801251 Составитель. И. Милокостный С. Шевченко Техред Ж.К 4 Ътелевич Ко екто Н. Швыдо 5 иал ППП Патент , г. Уигород Проектнас В,Тир ВНИИПИ ГосУД по делам 113035 Мос999рственного ко зобретений и а ЗРа Подп митета СССР ткрытий кая наб.