Резервированный преобразователь напряжения в частоту

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцндлнстнческнкРеспублик(5 )М. Кл,Н 03 К 13 4.80 (21) 2906505/18-21 ВЬеударствеииый комитет СССР пп делам изобретений и открытий(088.8) етень47 Дата опубликования описан 3.12. 2) Авторь изобретеП.П.Емельянов и В,Б.Извеков .71) тел 4) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУс источником опорного напрявходной шиной преобразовавенк жени теля Нстатком известного преобра ателяеходно является наличие времено процесса, связанногосрабатывания мажоритарн от компаратора отказава компаратор исправного пе- переходом элемент канала ег к ла в момент возни ностей. Этот нед ограничения на п преобразователя пример задающих зователей напряже томатического ре кновения неисправстаток накладывает имерение известног Цель изобретения -мени восстановления у возникновения неиспра Поставленная цель что в резервированномуменьшение вре стройства послевности,достигается тем образова ле напряжения в частоту, выполненном на идентичных каналах преобразования, выходы которых подключены ко Изобретение относится к измери" тельной технике и может быть исполь. зовано в системах автоматического контроля и управления повышенной надежности.Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, компаратор и цепь импульсной обратной связи 111.Его недостатком является низкая надежность.Известен также резервированный преобразователь напряжения в частоту, выполненньп на идентичных каналах преобразования, выход которых подключены ко входам мажоритарного элемента, причем каждый канал содержит интегратор, выход которого подключен ко входу компаратора, источник опорного напряжения, соединенный через первый резистор и первый ключ со входом интегратора, причем вход компаратора соединен через второй ключ и второй и третий резисторы соответряде устроиств, нагенераторах преобрания в системах авулирования и др.3 8927 входам мажоритарного элемента, причем каждый канал содержит интегратор, выход которого подключен ко входу компаратора, источник опорного напряжения, соединенный через пер% вый резистор и первый ключ со .входом интегратора, причем вход компаратора соединен через второй ключ и второй и третий резисторы, соответственно, с источником опорного напряжения и входной шиной преобразователя, в каждый канал между входной шиной преобразователя и входом интегратора включен третий ключ, а в каждом канале к выходу компаратора и выходу мажоритарного элемента подключены входы элемента "И" и элемента "ИСКПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ", причем управляющий вход первого ключа соединен с выходом элемента "И", управляющий вход второго ключа соединен с выходом мажоритарного элемента, а управляющий вход. третьего ключа соединен с - выходом элемента "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ".На фиг.1 представлена функциональ-ная электрическая схема преобразователя; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит три идентичных канала преобразования 1, подключенных ко входам мажоритарного элемента 2. Каждый канал содержит интегратор 3, выход которого подключен ко входу компаратора 4, источник 5 опорного напряжения, клочи 6, 7 и 8, элемент "И" 9, элемент "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 10. Источник 5 соединен со входом интегратора 3 через резистор 11 и ключ 6. Вход компаратора 4 соединен с источником 5 и входной шиной40 преобразователя через ключ 7 и резисторы 12 и 13 соответственно. На временных диаграммах (фиг. 2) О 1 к, ЦПк, О Шк - напряжение на вы-ходе интегратора3 первого, второгои третьего каналовсоответственно; О 41 к, Пк, О 4 Шк - напряжение на выходе компаратора4 первого, второго ффи третьего каналовсоответственно;О - напряжение на выходе мажоритарногоэлемента 2;И О 91 к, О Гк, О Шк - напряжение на выходе схемы "И" 9первого, второго 10 4и третьего каналовсоответственно;Оо 1 к, О Пк, О Шк - напряжение на выходе схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ"10 первого, второго и третьего каналов, соответственно.Устройство работает следующим образом,При подаче преобразуемого напряжения на вход, начинается заряд конденсаторов интеграторов 3. Вследствиетого, что параметры каждого каналапреобразователя,не идентичны, появление сигналов на выходах компараторовдолжно происходить не одновременно.Предположим, первым срабатывает компаратор первого канала, вторым - компаратор второго канала, третьим - комнаратор третьего канала."При срабатывании компаратора 4первого канала на выходе элемента"И" 9 и элемента "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 10появляются сигналы вследствие несовпадения состояний компаратора 4 и мажоритарного элемента 2. Сигнал элемента11 11И 9 размыкает ключ 6 , а сигнал элемента "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 1 О размыкаетключ 8, тем самым прекращая процессзаряда конденсатора интегратора 3 первого канала,В момент срабатывания компаратора4 второго канала происходит переключение состояния мажоритарного элемента2 (вследствие совпадения сигналов свыходов компараторов 4 первого и второго каналов), при этом в первом канале ключ 6 остается разомкнутым,ключ 7 размыкается, ключ 8 замыкается, и начинается разряд конденсатораинтегратора, во втором канале ключи6 и 7 размыкаются, ключ 8 остаетсязамкнутым, и начинается разряд конденсатора интегратора, в третьем канале происходит принудительное переключение компаратора 4 по сигналу мажоритарного элемента 2 посредствомразмыкания ключа 7, ключ б размыкается, ключ 8 остается замкнутым, и начинается разряд конденсатора интегратора. На фиг, 2 штриховой линией показано, как изменились бы напряженияинтегратора 3 и компаратора 4 третьего канала, если бы не было синхронизации.Таким образом, разряд конденсато 1 ров интеграторов всех трех каналов710 формула изобретения Резервированный преобразовательнапряжения в частоту, выполненныйна идентичных каналах преобразования, выходы которых подключены ковходам мажоритарного элемента, причем каждый канал содержит интегратор,выход которого подключен ко входукомпаратора, источник опорного напряжения, соединенный через первый ре-,зистор и первый ключ со входом интегратора, причем вход компаратора соединен через второй ключ и второй итретий резисторы, соответственно,с источником опорного напряжения ивходной шиной преобразователя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени восстановления устройства после возникновениянеисправности, в каждый канал междувходной шиной преобразователя и входом интегратора включен третий ключ,а в каждом канале к выходу компаратора и выходу мажоритарного элементаподключены входы элемента "И" и элемента "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", причемуправляющий вход первого ключа соединен с выходом элемента "И", управляющий вход второго ключа соединенс выходом мажоритарного элемента,а управляющий вход третьего ключасоединен с выходом элемента "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ",Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР1 с 1 с 651478, кл. Н 03 К 13/20, 01.12,77.2. Авторское свидетельство СССР посзаявке В 282124/18-21,кл.Н 03 К 13/20,24.07.79 5 8921 начанается в одно и то же время. Предположим, что вследствие неидентичностипараметров каждого канала, напряжение на конденсаторе интегратора 3первого канала достигнет нуля первым,второго канала - вторым, третьегоканала - третьим. При достижении напряжения на конденсаторе первого канала нуля происходит срабатываниекомпаратора 4, и на выходе элемента 1"ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ" 10 появляется сигнал вследствие несовпадения состояний компаратора 4 и мажоритарногоэлемента 2, приводящий к размыканиюключа 8 и прекращению разряда конденсатора интегратора 3, В момент срабатывания компаратора 4 второго каналапроисходит переключение состояниямажоритарного элемента 2, при этом впервом канале ключ 6 замыкается, ключ7 замыкается, ключ. 8 замыкается и начинается заряд конденсатора интегратора, во втором канале ключи 6 и 7замыкаются, ключ 8 остается замкнутыми начинается заряд конденсатора интегратора, в третьем канале происходит принудительное переключение компаратора 4 по сигналу мажоритарногоэлемента 2 посредством замыкания ключа 7, ключ 6 замыкается, ключ 8 ос- мтается замкнутым и начинается зарядконденсатора интегратора.Таким образомзаряд конденсаторовинтеграторов всех трех каналов начинается .в одно и то же время. Далеепроцесс повторяется,При возникновении отказа одноголюбого элемента схемы, или исчезновении напряжения на одном любом из входов преобразователя, переходные процессы по выходной частоте отсутствуют. Предположим, что в первом каналеисчезло напряжение с выхода компаратора, тогда срабатывание мажоритарного элемента, а следовательно, и выход-ная частота будут определяться частотой срабатывания исправных второго итретьего каналов. Поскольку все триканала работали на одной частоте, амажоритарный элемент срабатывания по30двум сигналам из трех, то выходнаячастота не изменится при исчезновениисигнала с выхода первого компаратора..Неисправности остальных элементов схемы рассматривать нецелесообразно, так 6как они могут быть сведены к указанной вышее, т,е будут вызывать либо закрывание, либо открывание одного плеча мажоритарного элемента, в то время как два остальных плеча будут работать по исправным каналам.Таким образом, благодаря отличительным признакам изобретения достигается исключение времени, необходимого для восстановления нормальной работы при возникновении неисправности.892710 Составитель В.Дмитриев хред А. Бабинец Коррект Фер аказ ираж .99 венного ар ам зобрете Ж, Р 4/ в Филиал ЛПП "Патент гор дактор Г.Волкова Т 1283/85 ВНИИПИ Го по 113035, МПодписно омитета СССР й и открытий шская наб., д Проектная, 4