Устройство для формирования временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ КРЕСПУБЛИК ц 1582 А ОПИ Е идтельствм двтоЕСК хомирово СССР1978.СССР АН мпульсможет ных Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗО(54) УСТРойстВО ЛЛЯ ФОРИИРОВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ(57) Изобретение относитсяной и измерительной техникебыть использовано в электро 1)5 Н 03 К 5/дО с 04 Р 5/О программно-временных устройствахсистем автоматического управления.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при воздействии интенсивных электромагнитных импульсов.,Устройство для Формирования временных интервалов содержит тактовыйгенератор 1, и разрядных счетчиков2, дешифратор 3, исполнительныйблок 4, п цифровых компараторов 5,п элементов ИСКЛЮЧАИЦЕЕ ИЛИ 6 и элемент ИЛИ-НЕ 7, Повышение помехоустойчивости достигается путем непоерывной коррекции всех счетчиков устройства, 3 ил.510 Изобретение относится к импульс-1 ной измерительной технике и может 1 быть использовано в электронных программно-временных устройствах систем автоматического управления,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости при воздействии интенсивных электромагнитных импульсов.На Фиг. 1 изображена Функциональ ная схема устройства для Формирова-ния временных интервалов, на фиг. 2 - , Функциональная схема (тп+1)-входового , элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, пример выполнения, на фиг. 3 - Функциональная ," схема (н+1)-входового цифрового ком паратора, пример выполнения. Г Устройство содержит тактовый генератор 1, выход которого соединен с тактовыми входами тп и-разрядных счетчиков 2, Информационные выходы первого и-разрядного счетчика 2 (верхнего по схеме Фиг, 1) соединены с соответствующими входами дешифратора 3, выход которого подключен к входу исполнительного блока 4. Информационные выходы всех и-разрядных счетчиков 2 соединены с соответствующими входами и цифровых компараторов 5 с (тс+1) входами (выходы первых разрядов всех счетчиков 2 соединены с входами первого цифрового компаратора 5, выходы вторых разрядов счетчиков 2 - с входами второго циФрового компаратора 5 и т,д., выходы и-х разрядов счетчиков 2 - с входами и-го цифрового компаратора 5, Кроме того, информационные выходы счетчиков 2 соединены с входами (тп+1) в вхсдовьх элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, выходы первых разрядов всех счетчиков 2 - с входами первого (тп+1) в входового элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы вторых разрядов счетчиков - с , входами второго (тт+1)-входового элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и т,д., выходы и-х разрядов счетчи.ков 2 - с входами и-го (в+1)-входового элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, Выходы (пт+1)-входовых цифровых компараторов 5 соединены с установочными входами счетчиков 2, выход первого цифрового компаратора 5 соединен с установочными входами первого разряда всех счетчиков 2, выход второго цифрового компаратора 5 - с установочными входами второго разряда всех счетчиков 2 и т.д., выход и-го компаратора 5- с установочными входами и-го разряда .Выходы (и+1)-входовых и элементов ИСКЛЮЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ 6 соединены с входами и-входового элемента ИЛИНЕ 7, выход которо о подключен к шинам "Разрешение установкин счетчиков 2,(а+1)-Входовой элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 (Фиг. 2) содержит, например, н двухвходовых .элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8. причем первый входпервого двухвходового элемента ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ Я является первым входом,второй вход п-го двухвходового элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ является(от+1)-м входом, а все остальные входы образованы объединением второго входа предшествующего двухвходовогоэпемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ Я и первоговхода последующего двухвходового элемента ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8. Выходывсех двухвходовьх элементов ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 через элементы НЕ 9 соединены с входами и-входового элемен"та И 10, выход которого являетсявыходом (и+1)-входового элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6,(н+1)-Входовой цифровой компаратор 5 (Фиг. 3) содержит, например,операционный усилитель 11, инвертирующий вход которого соединен с вторыми выводами резисторов 12, первыевыводы которых являются вхОдами цифрового компаратора 5. Инвертирующийвход операционного усилителя 11 через резистор 13 ооратной связи соединен с его выходом, а неинвертирую 1щий вход операционного усилителя 11подключен к Общей шине. Выход Операционного.усилителя 11 соединен спервьм входом аналогового компаратора 14. второй вход которого соединенс выходом источника 15 опорного напряжения. Выход аналогового компаратора 14 является выходом (и+1) в входового цифрового компаратора. Логические элементы предлагаемого устройства (счетчики, генератор,дешифратор, двухвходовые элементыИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элементы НЕ, И)могут быть выполнены на стандартныхмикросхемах серии 564 по известнымсхемам включения,Аналоговые элементы предлагаемогоустройства (операционный усилитель,компаратор) могут быть выполнены наоснове микросхем К 140 УД 6, К 140 УД 12,82339м 50Единственным условием нормальнойработы устройства является условие, при котором цисло сбившихся счетциков за время, определяемое быстродействием лсгицеских элементов под воздействием помехи, не превышало половины общего цисла счетчиков. Однако практически вероятность сбоя большого цисла сцетциков в тецение оцень корот 5 15К 521 СА 1, К 521 СА 2 и др. по стандартным схемам включения.Устройство для Формирования временных интервалов работает следующим образом..Импульсы тактового генератора 1поступают на тактовые входы всехсчетчиков 2 и синхронно коммутируютих при этом информационные выходыпервого (верхнего по схеме) счетчика соединены с входами дешифратора3, который определяет работу во времени исполнительного блока 4 в соответствии с временной диаграммой работы первого счетчика 2,Если отсутствуют интенсивныеэлектромагнитные помехи, то всесчетчики 2 коммутируются строгосинхронно 1 й на их одноименных инФормационных выходах. - одинаковыелогицеские уровни напряжений. Приэтом на выходах элементов ИСКЛЮЧЮЩЕЕ ИЛИ б - высокие логические уровни выходного напряжения, которые инвертируются элементом ИЛИ-НЕ 7 внизкий логический уровень напряженияи, поступая на шины Разрешение установки" счетчиков 2, запрещают возможность установки логических уровнейнапряжений на .информационных выходахсчетчиков 2 в соответствии с логическими уровнями напряжений на их установочных входах независимо от этихуровней,Если под действием электромагнитной помехи произойдет сбой хотя быв одном разряде сцетцика 2, то логицеское состояние на соответствующеминформационном"выходе будет отличаться от логических состояний на остальных информационных выходах, на выходе соответствующего двухвходовсгоэлемента ИСКЛОЧАЮГЕЕ ИЛИ 8 возникнет высокий логический уровень напряжения, преобразуемый соответствующим элементом НЕ (инверторсм) 9 внизкий логицеский уровень напряжения,который вызовет низкий логическийуровень напряжения на выходе соответствующего элемента И 10 и высокийуровень напряжения на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7. Высокий уровень напряжения с выхода элемента ИЛИ-НЕ 7, поступая на шину "Разрешение установки"счетчиков 2, разрешает возможность. установки логических уровней напряжения на информационных выходах счетчиков 2 в соответствии с логицески 5 10 15 20 25 ЗС 35 40 45 ми уровнями напряжений на их установочных входах, В этот момент времеви логический уровень напряжейия на выходе соответствующего цифрового компаратора 5 будет определяться соотношением высоких и низких логи" цеских уровней напряжения на его входах, Так как сопротивление входных резисторов 12 цифрового компаратора 5 выбираетсл в (в+1) раз больше сопротивления резистора 13 обратной связи, то выходное напряжение опера" ционного усилителя 1 будет равно половине напряженил, соответствующего высокому логическому уровню, если соотношение цисла высоких и низких логицеских уровней равно 1, т.е.количество высоких и низких уровней составляет в+1/2. При выборе напряжения опорного источника 15 равным половине высокого логического уровня аналоговый компаоатср 14 сработает и на его выходе возникнет высокий уро- вень напряжения.Таким образом, циФровой компаратор 5 выдает на своем выходе высокий уровень напряжения, если число высоких уровней на его входах больше числа низких уровней. Если число низких уровней больше числа высоких уровней, циФровой ксмпаратср 5 выдает на сво" ем выходе низкий уровень напряжения.В момент сбоя одного из счетчиков 2 на шине "Разрешение установки" возникает сигнал разрешения установки, Так как в этот момент времени на выходе соответствующего циФрового ксмпаратора возникает сигнал, соответствующий большему числу логических уровней на его входах, тс этот уровень и будет установлен на соответствующем разряде сбившегося счетчика, Время установки истинного состояния сбившегося счетчика (время устранения сбоя) будет определяться быстродействием логицеских и аналоговых элементов устройства и может быть очень малым.кого промежутка времени маловероятна и это условие всегда выполняется.Таким образом, в предлагаемом устройстве при его работе и непрерывном воздействии электромагнитной помехи происходит непрерывная коррекция всех счетчиков, что и является причиной значительного повышения помехоустойчивости устройства. Сбои первого счетчика, определяющего работу дешифратора и исполнительного блока на время, определяемое быстродействием логических и аналоговых эгементов устройства, очень мало (доли микросекунд) и не оказывает влияния на работу исполнительного блока, который, как правило, содержит электромеханические исполнительные элементы, быстродействие которых единицы миллисекунд. формула изобретенияУстройство для Формирования временных интервалов, содержащее тактовый генератор, и-разрядный сцетчик, дешифратор, соединенный своим выходом с входом исполнительного блока,и иэпементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, о т л иц а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения помехоустойчивости привоздействии интенсивных электромагнитных импульсов, в него введены вп-разрядных счетчиков, и (в+1)-входовых цифровых компараторов и п-входовой элемент ИЛИ-НЕ, причем элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ Выполйены.с(в+1) входами, тактовые входы всехсчетциков соединены с выходом тактового генератора, информационныевыходы счетчиков соединены с соответствующими входами цифровых компараторов и входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, выходы цифровых компараторовсоединены с соответствующими установочными входами счетчиков, выходыэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соериненыс входами и-входового элементаИЛИ-НЕ, выход которого подклюцен кшинам нРазрешенне установки" сцетчи ков, информационные выходы первогои-разрядного счетчика соединены ссоответствующими входами дешифратора1582339г.ЗСоставитель Е,Суров Редактор А,Лежнина Техред Л,Сердюкова Корректор С.ЧерниЗаказ 2097 Тираж 664 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10