Резервированное устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ Св ТИЗЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 30. 03. 79(21) 2744074/18-21 Р 1)м. кл,з с присоединением заявки ЙоН 05 К 10/00//Н 03 К 19/42 Госуяарстаеииый комитет СССР оо дмам изобретений и. открытий(72) Авторы изобретения К. П. Жукаускас и К.-П, Л. Серапинас Институт математики и кибернетики АН Литовской ССР(54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к автоматике н импульсной технике и может быть использовано в сложных резервируемых системах.5Известно устройство,.содержащее три канала резервирования, состоящих из резервируемого блока, узла установки, триггера, элементов И, НЕ и мажоритарного элемента 1 .10Недостатком известного устройства является наличие мажоритарного элемента в каждом канале резервирования.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее резервируемые блоки, попарно подсоединенные через ключевые элементы к элементам И и элементам неравнозначности, первые входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ, вторые входык выходам соответствующих ключевых . 20 элементов, а выходы - к фиксирующим элементам, причем выход источника разрешающего сигнала соединен,с соответствующими входами ключевык элементов, а элементы И подключены к элементу ИЛИ через другие ключевые элементы 21.Недостатком этого устройства является низкая помехозащищенность, так как резервируемый блок выключаЕт" ЗО ся из схемы резервирования при,любом случайном сбое, интенсивность которых на порядок выше интенсивности. образов.Цель. изобретения - повышение поме" хоустойчнвости устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее элемент ИЛИ, блок эталонного напряжения, три канала резервирования, каждый иэ которых содержит триггер, резервируемый блок, элементы И и неравноэначности, первые входы которых соединены с выходами соответствующих резервируемых блоков, первые три входа элемента ИЛИ соединены с выходами элементов И, а выход является выходом устройства, введены четвертый и пятый элементы И, мажоритарный элемент, а в каждый канал резервированияфункциональная цепь иэ последовательно соединенных блоков текущего сред" него значения, сравнения, дополнительного элемента И и линии задержки, включенная между выходом элемента неравноэначности и входсм триггера, вторые входы блоков сравнения и дополнительных элементов И всех функциональных цепей соединены соответственно с выходом блока эталонногоФормула изобретения напряжения и с выходом четвертого и первым входом пятого элементов И, выход последнего из которых соединен с четвертым входом элемента ИЛИ, а второй вход - со вторыми входами всех элементов неравнозначности и вывыходом мажоритарного элемента, входы которого соединены с выходами резервируемых блоков, нулевые выходы. триггеров соединены с входами четвертого элемента И, а единичный выход каждого триггера одного из каналов резервирования соединен с вторым входом одного из первыхтрех элементов И из другого канала резервирования.На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.устройство содержит резервируемые блоки 1-3, мажоритарный элемент 4, элементы И 5-7, триггеры 8-10, элементы 11-13 неравнозначности, блоки 14-16 текущего среднего значения, блоки 17-19 сравнения, дополнительные элементы И 20-22 функциональных цепей, линии 23-25 задержки, дополнительный элемент И 26, элемент ИЛИ 27, другой дополнительный элемент И 28, блок 29 эталонного напряжения.Резервированное устройство работает следующим образом.В начальный период времени, пока все три резервируемых блока 1-3 работают безотказно (однако с редкими случайными сбоями), триггеры 8-10 находятся в исходном нулевом состоянии и поэтому элементы И 20-22 и 28 находятся в открытом состоянии. Сигналы от блоков 1-3 (Фиг.,2 а, б, в), обработанные мажоритарным элементом 4 (Фиг. 2 м), беспрепятственно проходят элементы И 28 (фиг. 2 н) и ИЛИ 27 (Фиг. 2 и) и поступают на выход устройства, При этом мажоритарный элемент 4 эффективно исключает одиночные некоррелированные сбои Функциональных блоков (фиг2 в - момент времени С 2 и фиг. 2 б - момент времени 14) . Элементы 12 и 13 неравнозначности (фиг. 2 д,е) в моменты появления сбоев выдают на выход импульсы,однако эти редкие импульсы недостаточны для того, чтобы блоки 15 и 16текущего среднего значения (фиг. 2з, и) накопили потенциал, превышающий потенциал Оо блока 29 эталонногонапряжения. Поэтому блоки 18 и 19сравнения не срабатывают,и устройствопродолжает нормально функционировать.Однако в некоторый момент времени (фиг. 2 а, начиная с момента времени 1) в результате внезапного илипараметрического отказа блока 1 резко повышается интенсивность ошибок(фиг. 2 г), причем постепенно повышается потенциал на выходе блока 14текущего среднего значения (фиг. 2 ж), этот потенциал превышает постоянный уровень о, поступающий отблока 29, в результате чего срабатывает блок 17 сравнения (фиг. 2 к),Первый импульс с выхода блока 17сравнения проходит элемент И 20, за держивается линией 23 задержки ипримерно в середине интервала междуинформационными импульсами переводиттриггер 8 в единичное состояние(Фиг. 2 л) . После этого закрывают ся элементы И 20-22, т. е. состояниетриггеров 8-10 в дальнейшем уже неможет меняться, а также закрываетсяэлемент И 28, т. е. прекращаетвяпоступление информационных сигналов 15 на выход устройства от мажоритарногоэлемента 4. В тот же момент триггер8 открывает элемент И б,и информационные сигналы от заведомо исправного блока 2 поступают через элементы 20 И 6 (Фиг 2 с) и ИЛИ 27 на выход устройства, Аналогично предлагаемоеустройство перестраивается и при полном отказе любого другого резервируемого блока.В известном устройстве сбой любого 25 резервируемого Функционального блокапоявится на выходе устройства, а впредлагаемом устройстве сбой на выходеустройства появится только в случаеодновременного сбоя двух или трех 30 резервируемых блоков, причем вероятность одновременного некоррелированного сбоя имеет порядок с( (где Ч -вероятность сбоя одного резервируемого блока) . Кроме того, в известном 35 устройстве сбой резервируемого блОкапринимается за отказ этого блока иприводит к выключению данного блокаиз резервированного устройства.В предлагаемом устройстве выключение резервируемого блока из устройства происходит только при полном отказе данного блока или увеличении интенсивностисбоев из-за параметрических отказовданного блока. После отключения одногорезервируемого блока вероятность сбоя 45 предлагаемого устройства становитсяравной у,в то время как в известномустройстве после выключения одного.блока продолжают параллельно работатьдва резервируемых блока и это повы шает интенсивность сбоев целого устройства. Таким образом, предлагаемоеустройство по сравнению с известньмотличается повышенной надежностью ипомехоустойчивостью.55 Резервированное устройство, содержащее элемент ИЛИ, блок эталонно го напряжения, три канала резервирования, каждый из которых содержит триггер, резервирующий блок, элементы И и неравнозначности, первые входы которых соединены с выходами со ответствующих резервируемых блоков,10 псрвые три входа элемента ИЛИ соединены с выходами элементов И, а выходявляется выходом устройства, о тл.и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения помехоустойчивости, введены четвертый и пятый элементы И, мажоритарный элемент, а в каждый каналрезервирования - функциональная цепьиэ последовательно соединенных бло.ков текущего среднего значения, сравнения, дополнительного элемента И илинии задержки, включенная междувыходом элемента неравнозначности ивходом триггеров, вторые входы блоковсравнения и дополнительных элементовИ всех функциональных цепей соединены соответственно с выходом блокаэталонного напряжения и с выходомчетвертого и первым входом пятогоэлементов И, выход последнего из которых соединен с четвертым входомэлемента ИЛИ, а второй вход - совторыми входами всех элементов неравнозначности и выходом мажоритарногоэлемента, вхоцы которого соединеныс выходами резервируемых блоков,нулевые выходы триггеров соединеныс входами четвертого элемента И,аединичный выход каждого триггераодного из каналов резервирования соединен с вторым входом одного из пер-.вых трех элементов И из другого канала резервирования. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 427480, кл. Н 05 К 10/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 413484, .кл. Н 05 К 10,00,Н 03 К 19/42, 1971.809674 Тираж 900 ПодписиИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/ 65/83 ВН