Устройство логического умножения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОМИдптаесиикРЕСПУБЛИН 09) (11) эи Н 03 К 19/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Конструкторское бюро Главногоуправления сигнализации и связи(56) 1. Сборник научных трудов Всесоюзного заочного института инженеров железнодорожного транспорта. М 1968, вып. 93, с. 80, рис. 1 б.2. Авторское свидетельство СССР Р 790338, кл . Н 03 К 19/20, 1980.(54)(57) УСТРОЙСТВО ЛОГИЧЕСКОГО УМНОЖЕНИЯ, содержащее источник входного сигнала, И четырехполюсников в последовательном включении, каждый из которых состоит из первого и второго источников сигналов, первого и второго логических элементов И, первого, второго, третьего и четвертого ключей, первого и второго трансформаторов, а также содержащее генератор тактовых импульсов и генератор контрольной частоты, при-чем выход устройства соединен с выходом второго ключа й -го четырех-полюсника, во всех четырехполюсниках вторые и четвертые ключи последовательно соединены с первыми и третьими ключами, в каждом 1-м четырехполюснике (где 1 = 1, 2, И) первый источник сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей через первый логический элемент И, второй источник сигналов подключен к первым входам третьего и четвертого ключей через второй логический элемент И, второй вход первого логического элемента И в нечетном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в четном четырехполюснике подключены к первсу выходу генератора тактовых им 1 чьсов, второй вход первого лог.еского элемента И в четном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в нечетном четырехполюснике подключены к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы второго и четвертого ключей объединены, а их вторые входы соединены через первичную обмотку второго трансформатора, параллельно которой подключены вторичная обмотка первого трансформатора, через которую соединены выходы первого и третьего ключей, первичная обмотка первого трансформатора ( 1 + 1)-го че тырехполюсника соединена с вторичной обмоткой второго трансформато 1ра-го четырехполюсника, первичная обмотка первого трансформатора первого четырехполюсника подключена к выходам генератора контрольной час-, тоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения его надежности, в него введены статический преобразователь напряжения, вход питания которого соединен с источником входного сигнала, а выход - с вторым входом первого ключа первого четырехполюсника, делитель частоты, вход которого соединен с вторичной обмоткой второго трансформатора П-го четырехполюсника, а выход - свходом управления статического преобразователя напряжения, причем входпитания делителя частоты соединенс генератором тактовых импульсовчерез выпрямитель и третий трансфор 1125 ЬЬматор, а выход статического преобразователя напряжения соединен с входом питания генератора контрольнойчастоты, который соединен также сцепью запуска устройства.1 О Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство логического умножения,содержащее источник входного сигнала, 11 четырехполюсников в последовательном включении, каждый из которых состоит из первого и второгоисточников сигналов, первого и второго логических элементов И, пер 25вого, второго, третьего, четвертого ключей, первого и второго трансформаторов, а также содержащее генератор тактовых импульсов и генератор контрольной частоты, причемвыход устройства соединен с выходомвторого ключа 11 -го четырехполюсника, во всех четырехполюсниках вторые и четвертые ключи последовательно соединены с первыми итретьими ключами, в каждом-ом 35четырехполюснике (где 1 = 1, 2,О) первый источник сигналовподключен к первым входам первогои второго ключей через первый логический элемент И, второй источник 40сигналов подключен к первым входамтретьего и четвертого ключей черезвторой логический элемент И, второй вход первого логического элемента И в нечетном четырехполюс Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в различных системах дискретной автоматики в роли элемента И, в частности в аппаратуре, связанной с обеспечением безопасности движения поездов, например, в автоматической локомотивной сигнализации.Известно устройство логического умножения, содержащее включенные последовательно в цепь выходного сигнала ключи и конденсаторы 1,Недостатком устройства является понижение быстродействия.15 нике и второй вход второго логического элемента И в четном четырехполюснике подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов,второй вход первого логическогоэлемента И в четном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в нечетном четырехполюснике подключены к второму выходу генератора тактовых импульсов,выходы второго и четвертого ключейобъединены, а их вторые входы соединены через первую обмотку второго трансформатора, параллельно которой подключены вторичная обмоткапервого трансформатора, через которую соединены выходы первого и третьего ключей, первичная обмоткапервого трансформатора ( 1 + 1)-гочетырехполюсника соединена с вторичной обмоткой второго трансформатора-го четырехполюсника, первичная обмотка первого трансформатора первого четырехполюсника подключена к выходам генератора контрольной частоты 23 . Недостатком известного устройства является возможность возникновения аварийной ситуации из-за необнаружения пробоя ключей при остановке генератора тактовых импульсов, что снижает надежность и не позволяет использовать его в ответственных системах. При использовании известного устройства для коммутации силовых цепей управления (например, в цепи управления электропневматическим клапаном в тормозной системе локомотива) при фиксации отказа одного ключа не предотвращается возможность пробоя остальных ключей, что также может привести к аварийной ситуа- ции3 11Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство логического умножения, содержащее источник входного сигнала, 0 четырехполюсников в последовательном включении, каждый иэ которых состоит из первого и второго источников сигналов, первого и второго логических элементов И, первого, второго , третьего и четвертого ключей, первого и второго трансформаторов, а также содержащее генератор тактовых импульсов и генератор контрольной частоты, причем выход устройства соединен с выходом второго ключа И -го четырехполюсника, во всех четырехполюсниках вторые и четвертые ключи последовательно соединены с первыми и третьими ключами, в каждом- м четырехполюснике (где= 1, 2,11 ) первый источник сигналов подключен к первым входам первого и второго ключей через первьй логический элемент И, второй источник сигналов подключен к первым входам третьего и четвертого ключей через второй логический элемент И, второй вход первого логического элемента И в нечетном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в четном четырехполюснике подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй вход первого логического элемента И, в четном четырехполюснике и второй вход второго логического элемента И в нечетном четырехполюснике подключены к второму выходу генератора тактовых импульсов, выходы второго и четвертого ключей объединены, а их вторые входы соединены через первичную обмотку второго трансформатора, параллельно которой подключена вторичная обмотка первого трансформатора, через которую соединены выходы первого и третьего ключей, первичная обмотка первого трансфор-, матора (+ 1)-го четырехполюсника соединена с вторичной обмоткой второго трансформатора-го четырехполюсника, первичная обмотка первого трансформатора первого четырехполюсника подключена к выходам генератора контрольной частоты, введены статический преобразователь напряжения, вход питания которого сое 12566 4550 55 1 О 15 20 25 30 35 40 динен с источником входного сигнала,а выход - с вторым входом первогоключа первого четырехполюсника, делитель частоты, вход которого соединен с вторичной обмоткой второготрансформатора И -го четырехполюсника, а выход - с входом управлениястатического преобразователя напряжения, причем вход питания делителячастоты соединен с генератором тактовых импульсов через выпрямительи третий трансформатор, а выход статического преобразователя напряжения соединен с входом питания генератора контрольной частоты, который соединен также с цепью запускаустройства.На чертеже показана структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства.Устройство содержит источник 1входного сигнала, статический преобразователь 2 напряжения, первыеисточники 3.1-3. И сигнала, вторые источники 4.1-4.11 сигнала, первые логическ е элементы И 5.1-5.0,вторые логи ские элементы И6.1-6 11, пе 1,е ключи 9.1-9.П,четвертые ключи 10,1-10.п, первыетрансформаторы 11.1 - 11. П, вторьетрансформаторы 12.1-12.11, генератор 13 тактовых импульсов с первым13,1 и вторым 13.2 выходами, третий трансформатор 14, выпрямитель15, делитель 16 частоты, генератор17 контрольной частоты, цепь 18запуска, выход 19, узлы 3.1-3.Н,4 . 1-4 . р, 5 . 1 -5 .11, 6 . 1-6 .П, 7 . 1 -7 .И,8.1-8.о, 9.1-9,п, 10.1-10.в,11. 1-11.п, 12.1-12.Г 1, соответственно объединены в четырехполюсники 20.1-20,п. В соответствии с чертежом в устройство логического умножения, содержащее источник 1 входного сигнала, и четырехполюсников 20,1-20.И в последовательном включении, каждый . из которых состоит из первого 3.1-3.О и второго 4.1-4.11 источников сигналов, первого 5.1-5.11 и второго 6.1-6.п логических элементов И, первого, второго, третьего, четвертого ключей 7,1-7.п, 8.1-8.Ь, 9. 1-9.п, 10. 1-10.О, первого и второго трансформаторов 11.1-11.11 и 12.1-12.в, а также содержащее генератор 13 тактовых импульсов и генератор 17 контрольной частоты, при 1112566чем выход 19 устройства соединенс двумя параллельными цепями, образованными вторыми и четвертымиключами 8.1-8.Н и 10.1-10.п, в последовательном соединении с первымии третьими ключами 7,1-7.Н и91-9Н соответственно, в кажцом1 -м четырехполюснике 20. 1-20. Н первый источник 3.1-3.й сигналов подключен к первым входам первого ивторого ключей 7.1-.П и 8.1-8. ичерез первый логический элемент И5.1-5. И, второй источник 4.1-4.Нсигнала подключен к первым входамтретьего и четвертого ключей9. 1-9,Н и 10. 1-10. О через второйлогический элемент И 6.1-6. Н, второй вход первого логического элемента И 5.1-5. Н в нечетном четырех 5 10 15го трансформатора 11.2, 11.3, 11. О ( 1 + 1)-го четырехполюсника 20 (+ 1) соединена с вторичной обмоткой второго трансформатора 12,1 - 12Ь) 1 -го четырехполюсника 20 1, первичная обмотка первого трансформатора 11.1 первого четырехполюсника 20. 1 подключена к выходам генератора 17,контрольный частоты, введены статический преобразователь 2 напряжения, вход питания которого соединен с источником,входного сигнала, а выход - с вторым входом первого ключа 7.1 первого четырехлолюсника 20.1, делиполюснике 20.1-20.Н, на второйвход второго логического элементаИ 6.2, 6.4, 6.6 в четном четырехполюснике 20.2, 20.4 подключены кпервому выходу 13, 1 генератора 13тактовых импульсов, второй входпервого логического элемента И5.2, 5,4,5.6 в четном четырехполюснике 20.2, 20.4 и второйвход второго логического элементаИ 6. 1-6. О в нечетном четырехполюснике 20,1-20 . П и подключены к второму выходу 13.2 генератора 13 тактовых импульсов, выходы второгои четвертого ключей 8.1-8.Н и10. 1-10. объединены, их вторыевходы соединены через первичнуюобмотку второго трансформатора12. 1-12. И, параллельно которойподключена вторичная обмотка первого трансформатора 11.1-11. Н, через которую соединены выходы первого и третьего ключей 7.1-7,Н и9,1-9. Н , первичная обмотка перво 20 25 30 35 40 45 50 55 тель 16 частоты, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора П -го четырехполюсника, а выход - с входом управления статического преобразователя 2 напряжения, причем вход питания делителя 16 частоты соединен с генератором 13 тактовых импульсов через выпрямитель 15 и третий трансформатор 14, при этом выход статического преобразователя 2 напряжения соединен с входом питания генератора 17 контрольной частоты, который соединен также с цепью 18 запуска устройства.Устройство работает следующимобразом.При наличии единичных сигналовна выходах источников 3. 1-3. 11 и4.1-4. П сигналов входной сигналот источника 1 входного сигнала через статический преобразователь 2напряжения проходит на выход 19 устройства,Если единичный сигнал присутствует на первом выходе 13.1 генератора 13 тактовых импульсов, то сигналот источника 1 входного сигналапроходит на выход 19 устройствачерез ключи 7,18 . 1, 9 . 2, 10, 2,7. П , 8. И , а если единичныйсигнал присутствует на выходе 13.2генератора 13, то сигнал от источника 1 проходит на выход 19 устройства через ключи 9.1, 10.1,7.2, 8.2, , 9. И , 10.Н . Еслихотя бы один из сигналов источников 3. 1 и 4. 1 станет равным нулюцепь прохождения сигнала прерывается вследствие запирания ключей.При нормальной работе устройствана выход делителя 16 частоты поступают сигналы от генератора 1/контрольной частоты через трансформаторы 11.1, 12.1, , 11.П12.Н . При условии нормальной работы генератора 13 тактовых импульсов делитель 16 частоты получаетпитание через третий трансформатор14 и выпрямитель 15. Сигнал с выхода делителя 16 частоты управляетработой статического преобразователя 2 напряжения, преобразующегопостоянное напряжение питания источника 1 входного сигнала в переменное напряжние с частотой, рв.вной частоте выходного сигнала делителя частоты 16, и далее в постоян7 1 ное напряжение выходного сигнала. Одновременно выходное напряжение статического преобразователя 2 напряжения используется для питания генератора 7 контрольной частоты. Например, при пробое одного из ключей 7.1 или 8,1 во втором такте работы устройства происходит короткое замыкание вторичной обмотки трансформаторов 11.1 и 12.1, которое приводит к пропаданию сигнала на входе делителя 16 частоты и, следовательно, к выключению статического преобразователя 2 напряжения и генератора 17 контрольной частоты разрыв цепи самоблокировки), Остановка генератора 13 тактовых импульсов приводит к про аданию питания делителя 16 частоты и также к выключению статического преобразователя 2 напряжения и генератора 17 контрольной частоты. 112566 8После выключения статическогопреобразователя 2 напряжения появление ложного активного сигнала навыходе 19 устройства полностью исключается. Для возобновления работыустройства должна быть устраненанеисправность и кратковременно подан сигнал в цепь питания генератора 17 контрольной частоты через 1 О цепь 18 запуска.Применение изобретения позволяет исключить необнаружение пробояключей при остановке генератора 13тактовых импульсов, а также обеспе" 1 чить размыкание силовой цепи прификсации отказов устройства и темсамым предотвратить возможность возникновения аварийной ситуации.Технико-экономический эффект 20 заключается в том, что предлагаемоеустройство полностью защищено ототказов, приводящих к появлениюложного активного сигнала на еговыходе.