Мажоритарное устройство

96 СОВЕТСКИ 111 СПУБЛИК 1/2 05 К 1000 ф С ЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРС ПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СТВУ соединены с с тьего канала,ронным вход т л и ч а ю е"Энергия", 1971, с,63, рис.5"10,2. Авторское свидетельство СССР9 834703, кл, С 06 Р 11/20, 1979.3. Авторское свдетельство СССРВ 811265, кл. С 06 Р 11/20, 1978,4. Авторское свидетельство СССРУ 890393, кл. С 06 Р 11/20, 1980(54) (57) МАЖОРИТАРНОЕ УСТРОЙСТВО,содержащее первый элемент ИЛИ,первый, второй и третий элементы И,выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, первыевходы первого и второго элементов 1соединены с синхронным входом первого канала, второй вход второгоэлемента И и первый вход третьегоэлемента И соединены с синхроннымвходом второго канала, а вторые входы первого и третьего элементов И с я тем, что, с целью увеличениябыстродействия и помехоустойчивости устройства, в него введены трипороговых элемента, три вторых элемента ИЛИ и три 0"триггера, С-входы которых соединены с выходамисоответствующих вторых элементовИЛИ, а Ю-входы - с выходами соответствующих пороговых элементов,входы которых подключены к шинампитания соответствующих каналов,выход первого 0-триггера соединенс. третьими входами первого и второго элементов И, выход второго0-триггера соединен с четвертымвходом второго элемента И и стретьим входбм третьего элемента И,выход третьего 0-триггера соединенс четвертыми входами первого и третьего элементов И, первые входывторых элементов ИЛИ соединены стактовыми входами соответственнопервого, второго и третьего каналов, вторые. входы - с синхронными1входами соответственно первого, вто"рого и третьего каналов, а выходпервого элемента ИЛИ - с выходомустройства,10 Известно также устройство длямажоритарного выбора асинхронныхсигналов, содержащее три ЕБ-триггера,55мажоритарный элемент, элемент ИЛИ-НЕ,элемент И"НЕ и элемент задержки,выход которого соединен с выходом Изобретение относится к изме-,рительной технике и предназначенодля построения мажоритарных. устройствмногоканальных хранителей времени.Известно устройство для мажоритарного выбора сигналов трехканаль"ных систем, содержащее три элемента И, выходы которых через первыйэлемент .ИЛИ-НЕ соединены с входомвторого элемента ИЛИ-НЕ Я ,Однако это устройство ненадежнопри отключении питания одного входного синхронного канала. Действительно, при отключении питания, например, первого канала напряжение на 15его шине питания плавно уменьшаетсяиз"за наличия в цепи питания значительных емкостей. Это приводит ктому, что на синхронный вход первогоканала устройства начинают поступать импульсы либо потенциал достаточ,но низкой амплитуды. При достиженииамплитудой значения, равного порогусрабатывания микросхемы, например,серии 130, 133, 136, 155 данная 25логическая микросхема становитсяпо существу широкополосным усилителем в режиме А, Вследствие большого коэффициента усиления и широко", полосности такой усилитель возбуж-,:дается и на его выходе появляется7сигнал высокой частоты, Из-за наличия временного рассогласованияимпульсов синхронных каналов на входах устройства во временном интервале данного рассогласования назаднем:фронте отрицательного импульса с выхода первого элемента ИЛИ-НЕвозникает по крайней мере один короткий импульс, на выходе второго эле 40мента ИЛИ-НЕ также наблюдается;.короткий импульс, но противоположнойполярности. При использовании данного устройства, например, в хранителях времени к выходу устройстваподключаются входы счетчиков, При подаче таких коротких импульсов навход цифровых устройств, содержащихэлементы памяти, например, счетчики, элементы памяти оказываются в,случайном состоянии,что ведет к сбою,50работы такого устройства,устройства и с 5,"входами 16 "триггеров, 11,-входы которых соединены с входами устройства,и с входами элемента ИЛИНЕ, выход которого соединен с первым 4входом элемента И-НЕ,второй вход ко-, торого соединен с выходом мажоритарного элемента, входы которого соединены с выходами Йб -триггеров 12"1.Данное устройство вносит значи тельную задержку и тем не менее ненадежно при отключении питания одного выходного синхронного канала.Известно трехканальное резервированное устройство, содержащее в каждом канале инвертор, источник питания, резервируемый блок, мажо" ритарный элемент, четыре резистора, диод и элемент И-НЕ, причем в каждом канале выход источника питания соединен с резервируемым блоком, выход которого соединен с соответствующими информационными входами мажори" тарных элементов каждого канала, управляющий вход мажоритарного элемента в каждом канале соединен с выходом элемента И-НЕ, входы которого соединены с управляющими входами канала и через первый и второй резисторы и диод - с выходом.источ.ника питания, а выход источника питания через третий и четвертый резисторы соединен с соответствующими информационными входами мажоритарного элемента 3 .Указанное устройство ненадежно при отключении питания одного входного синхронного канала.Наиболее близким к изобретению является мажоритарное устройство, состоящее из первого, второго и третьего элементов И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу ждущего мультивибратора, выход которого через формирователь подключен к выходу устройства, первые входы первого и второго элементов И соединены с синхронным входом первого канала, второй вход второго элемента И и первый вход третьего элемента И соединены с синхронным входом второго канала, а вторые входы первого и третьего элемента И соединены с синхронным входом третьего канала 4 .Известное устройство имеет ряд недостатков. Так, им вносится знаВ - на выходе элемента И Зф.А - на выходе 23 устройства.Выходы элементов И 1 -3 соединены с входами элемента ИЛИ 4, первыевходы элементов Ии 2 соединены 5с синхронным входом 14 первого канала и с вторым входом элементаИЛИ 11, второй вход элемента И 2 ипервый вход элемента И 3 соединеныс синхронным входом 5 второго ка- бнала и с вторым входом элементаИЛИ 12, а вторые входы элементов ,И 1 и 3 соединены с синхронным входом 6 третьего канапа и с вторымвходом элемента ИЛИ 13, Первые входыэлементов ИЛИ- 13 соединены соответственно с тактовыми входами 17 -19 первого, второго и третьегоканалов, а выходы - с С-входами соответствующих Ь - триггеров 8 - 10. 203 -вход 2 в .триггера 8 через порогогвый элемент 5 соединен с шиной пи 1 ания 20 первого канала, Э -вход;) -триггера 9 через пороговый элемент 6.соединен с шиной питания 21 25второго канала, а 3 -вход 3-триггера О через. пороговый элемент 7 -с шиной питания 22 третьего канала.Выход элемента ИЛИ 4 соединен с выходом 23 устройства. 30. Устройство работает следующимобразом,При исправной работе трех каналов на шинах питания 20 - 22 присуствует высокий уровень напряжения,поэтому на выходах пороговых элемен"тов 5 - 7 постоянно присутствует потенциал "1 и. Импульсы, поступающиес тактовых входов 17 - 19 через соот- .ветствующие элементы ИЛИ 1.1 - 13,устанавливают О -триггеры 8 - 1 О всостояние "1", благодаря чему элементы И 1 - 3 постоянно открыты потретьим и четвертым входам, На выхо"де 23 устройства оказывается сигнал,полученный в результате мажоритарнойобработки сигналов синхронных вхо"дов 11 - 13 с помощью элементов И 13 и элемента ИЛИ 4,В устройстве полностью устранена воэможность возникновения коротких импульсов на выходе 23 устройства, являющихся. помехой, приводящей к сбою цифровых устройств, содержащих элементы памяти, подключенных к вы ходу 23 устройства, Действительно,при уменьшении напряжения на однойиз шин питания 20 - 22, например ю шине питания 20 первого канала, до уровня срабатывания порогового элемента 5 на его выходе появится потенциал "0" (фиг.26). По срезу ближайшего импульса с тактового входа 17 или с синхронного входа 14 первого канала Й - триггер 8 опро . кидывается в "0" (фиг,2 к) и закрывает по третьим входам элементы И 1 и 2 (фиг.2,0), Тем самым исклю" чается самовозбуждение элементовИ 1 и 2, приводящее к возникновению кдротких импульсов помехи. Конъюнкция импульсов с синхронных входов 15 и 16 второгои третьего каналов (фиг,26, 2 соответственно) через открытый элемент И 3 (фиг.2 К) и элемент ИЛИ 4 проходит на выход 23 устройства (фиг, 2 л),т.е. устройство выполняет мажоритарную функцию, обеспечивая исправный сигнал на выходе при отказе по одному синхронному входу.Кроме того, в устройстве исключено возникновение короткого импульса на выходе 23 устройства, т.е. помехи, вызванной несинхронным срабатыванием пороговых элементов отно" сительно импульсных последовательностей на входах 14 - 16 устройства. Действительно, при уменьшениинапряжения питания, например на шине питания 20 первого какала, на выхо"де порогового элемента 5 переход отуровня "1" до уровня "О" (фиг.26)может произойти в любой момент, нотолько если такой переход произойдет одновременно со срезом импульса, поступающего на С-вход 3-триггера 8 с выхода элемента ИЛИ 11(фиг,2), на выходе последнего может появиться короткий отрицательныйимпульс, задержанный относительносреза импульса с его входа на задержку срабатывания 2 -триггера 8. Новследствие того, что на С-вход.0 -триггера 8 поступает импульс свыхода элемента ИЛИ 11 (фиг.2),срез которого совпадает со срезомпоследнего по времени импульса изимпульсов с тактового входа 17 первого канала и с синхронного входа14 первого канала, короткий отрицательный импульс (фиг.2 Ж) формируется в момент., когда элементы И 1 и 2закрыты по входам , соединенным ссинхронным входом 14 первого канала,, Правильная работа устройства обеспечивается при любых временных соотношениях задержек между синхронными1 и тактовыми импульсами, вызванными различным временем срабатывания 5 элементов "канала. Устройства может работать при любом периоде следования импульсов с синхронных входов 14 - 16, Необходимо только, чтобы период следования импульсов с тактовых входов удовлет-. ворял условиюТс Т (3)где Т - период следования импульсовТс тактовых входов 17-19,Т". - постоянная времени уменьФшения напряжения на шинахпитания 20 - 22.При достаточно высокой частоте следования импульсов с синхронных196 8выходов 14 - 16, а именно приТСт, (4)где Т - период следования импульсовСс синхронных входов 14 - 16, на тактовые входы 17 " 19 может быть подана "1" либо зти входы могут быть соединены с синхронными входами 14 - 16 одноименных каналов.Благодаря введению дополнительных элементов и связей задержка, вносимая предлагаемым устройством в выходной сигнал относительно синхронных входов, составляет;О = 1+ , (5),фтак как ь == 60, то=2 ьо (6)Изобретение позволяет расширить область применения устройства в многоканальных резервированных устройствах, например высоконадежных и высокоточных хранителях времени.1119196 Составитель В Техред З,Палий 4/45 Тираж 782 ВНИШ 1 И Государственного комитепо делам изобретений и откры 3035 Москва, Ж, Раушская н ПодписиССР ка 5 од, ул.Проектная, 4"Патент", г ал ПП Редактор И.Циткин ксимов КорректорА.Тяск