Многоканальное резервированное аналоговое устройство

(5) ИНОГОКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ АНАЛОГОВОЕУСТРОЙСТВО Изобретение относится к приборостроению и автоматике и может быть использовано для построения резерви.рованных систем управления повышенной надежности и точности,По основному авт,св. Н 807519известно многоканальное резервированное аналоговое устройство, содержащее операционные усилители, выходыкоторых через развязывающие резисто 1 Оры соединены с выходом устройства,соединенным через резисторы обратнойсвязи с инверсными входами операционных усилителей и в каждом канале диодный функциональный преобразо 15ватель, первый вход которого подключен к соответствующему источникувходных сигналов, второй вход к выходу устройства, а выход - к прямымвходам операционных усилителей, диод-.ный функциональный преобразовательсодержит два встречно включенных дйода, соединенных одними выводами собщим выводом последовательно сое 2диненных входного и выходного резисторов, а другими выводами - с вторымвходом преобразователя.Однако в таком устройстве точностьего в режиме "отсечки" отказавшегоканала зависит от крутизны начальногонелинейного участка вольт-амперных характеоистик диодов, примененных в диодных функциональных преобразователяхв качестве ограничителей выходногонапряжения канала при его отказе.Известное устройство имеет один выход,что снижает его надежность при управлении несколькими потребителями,так как в .случае обрыва выхода илипопадания в него постороннего потен.циала происходит отказ устройства.Цель изобретения - повышениеточности и надежности путем устранения общей выходной точки,Поставленная цель достигаетсятем, что в многоканальном реэеовированном аналоговом устройстве в каждый резервируемый канал дополнитель3 93266 но введены операционный усилитель с масштабными резисторами и диодный функциональный преобразователь, причем выход каждого операционного усилителя соединен с первыми входами З соответствующих основного и дополнительного диодных функциональныхпреобразователей, инверсный вход каждоГо операционного усилителя через масштабный резистор в обратной 16 связи ссединен с выходом дополнитель. ного диодного функционального преобразователя и с выходом устройства, вторые входы дополнительных диодных Функциональных преобразователей объе. 1 з чинены и подключены к выходу основного устройства, а каждый выход устройства через входной масштабный резистор соединен с входом соответствующего операционного усилителя.На чертеже представлена электрическая схема многоканального резервированного аналогового устройства,Устройство содержит операционные усилители с масштабными резисторами 1, дополнительные диодные Функциональные преобразователи 2 и основное устройство 3, основные диодные функциональные преобразователи 4, выходы 5 устройства, входы 6 устройства, резисторы 7, встречно включенные диоды 8 и 9, выход 10, первый вход 11 и второй вход 12 дополнительного диодного функционального преобоазователя.3Выход каждого операционного усилителя 1 соединяется с первыми входами соответствующих основного 4 и дополнительного 2 диодных функциональных преобразователей точка А ). Инверсный вход каждого операционного усилителя 1, через масштабный резистор в обратной связи соединяется = выходом дополнительного 2 диод- ного Функционального преобразовате 45 ля ,точка В) и с выходной клеммой 5 устройства. Вторые входы дополнительных 2 диодных функциональных преобразователей объединяются между собой в одну точку С) и подключается к выходу основного устройства 3. Каждая входная клемма 6 устройства че. рез входной масштабный резистор соединяется с входом соответствующего операционного усилителя 1.Дополнительный 2 диодный функциональный преобразователь содержит, резистор 7 и два встречно включенных диода 8 и 9, соединенных одними выводами в одну точку с выходом 10преобразователя и одним выводом резистора 6,Другой вывод резистора 7 соединяется с его первым входом 11, адругие выводы двух встречно включенных диодов 8 и 9 подключаются квторому входу 12, преобразователя,Устройство работает следующим об.разом.При исправной работе каждого резервируемого канала выходные напряжения операционных усилителей 1равны между собой по величине и знаку или отличаются по отношению другк другу и их среднему арифметическому значению на величину, не превышающую заданный порог отсечки Ео,В этом случае выходные напряженияоперационных усилителей 1 автономнопоступают на соответствующие выходы 5 устройства и на первые входыдиодных функциональных преобразователей 4 основного устройства 3, навыходе которого ,точка С ) они осредняются,Это осредненное выходное напряжение основного устройства 3 является текущим значением опорного напряжения диодных ограничителей 8 и 9в дополнительных 2 диодных Функциональных преобразователей,При отказе 1-го канала, проявляющемся в относительном изменении еговыходного напряжения (точка А ) вышезаданного порога, определяемого параметрами основного устройства 3, происходит его "отсечка" соответствующим диодным функциональным преобразователем 4. С этого момента его влияние на осредненное значение выходного напряжения основного устройства 2, в точке С прекращается и потенциал точки С стабилизируется по отношению к текущему изменению выходного напряжения 1-го канала.При рассогласовании потенциалов между точкой В и точкой С выше заданного порога отсечки Еп гдеЕп- падение напряжения на открйтых диодах 8 и 9) происходит нарушение линейных соотношений между входным током и током обратной связи операционного усилителя 1 в 1 -ом канале, что равносильно скачкообразному увеличению коэффициента передачи по 1 -му каналу.Формула изобретения ф 1, Авторское свидетельство СССР й 807510, кл. Н 05 К 10/00, С 05 8 19/32 1978 (прототип). 5 9С этого момента ничтожно маломуприращению напряжения входного сигнала в 1 -ом канале соответствуетскачкообразное увеличение выходногонапряжения операционного усилителя в точке А и, как следствие, скачкообразное увеличение тока ограничения, протекающего через приоткрывшиеся диоды 8 и 9.Эффект "накоплейиян ошибки выходного напряжения, отказавшего 1 -гоканала в точке В, определяемыйнелинейностью начального участкавольтамперной.характеристики диода,практически отсутствует благодаряописанному выше скачкообразному увеличению тока ограничения, что повы"шает точность всего устройства в режиме "отсечки" отказавшего канала.Напряжение в точке А скачкомдостигает своего максимального значения до порога ограничения выходнойхарактеристики операционного усилителя 1 и, тем самым, исключаетсядальнейшее влияние 1 -го каналана уровень напряжения на выходнойклемме 5,Уровень этого напряжения равензначению осредненного напряжения навыходе основного устройства(точка С) с учетом падения напряжения 8на открытых диодах 8 и 9.Активный отказ любого операцион"ного усилителя 1, выражающийся в скачкообразном возрастании его выходногонапряжения до насыщения, также не .проходит на выходную клемму 5. Попадание постороннего потенциала накакую-либо выходную клемму 5 невлияет на исправную работу остальныхканалов, благодаря его ограничениюна диодах 8 и 9 При этом посторонний потенциал полностью выделяетсяна ограничительном резисторе, обычноимеющим место в последовательнойвыходной цепи (на фиг.1 не показан).Технико-экономический эффект отвнедрения предлагаемого устройства1 326616заключается в повышении точности обработки входных сигналов, в повышении надежности устройства, благодаря его простоте и применению,элементов ( резисторов и диодов ) с высокой степенью надежности, а также исключению влияния активных отказов операционных усилителей в резервируемых каналах на выходные управляющие на- .1 О пряжения. Многоканальное резервированное ана. логовое устройство по авт.св.807510,. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности .за счет исключения общей для всех каналов выходной то -.,:и, в каж" дый резервируемый канал дополнительно введены операционный усилитель с масштабными резисторами и диодный Функциональны,; преобразователь, прицм выход каждого опеоационного усилителя соединен с первыми входами соответствующих основного и дополнительного диодных Функциональных преобразователей, инверсный вход каждого операционного усилителя через масштабный резистор в обратной связи соединен с выходом дополнительного диодного Функционального преобоазователя и с выходом устройства, вторые входы дополнительных диодных функциональных преобразователей обьединены и подключены к выходу основного устройства, а каждый выход устройства через входной масштабный резистор соединен с входом соответствующего операционного усилителя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе932 б 61 миЯ 0/Щэдшои Р 4 ЯиэМГЯЮ 44 ЯЯмОЫО 6 ииф НИИПИ Заказ 3804/77 Тираж 856 Подписное илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,