Резервированный трехканальный генератор импульсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 94601 9(51) М. Кд. Н 05 К 10/00 1 веударотюныН комитет СССР во делом нзобретеннй и открытнйДата опубликования описания 25.07,82 Е.А. Евсеев, И,В. Гладков и А.Н, Горбунов(54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ТРЕХКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОРИМПУЛЬСОВРезервированный трехканальный ге- нератор импульсов относится к импульсной технике и может быть использован в радиотехнике, в устройствах вычислительной техники.Известны резервированные трехка 5 нальные генераторы импульсов, содержащие три несинхронных кварцевых генератора с делителем частоты, схему переключения и блок контроля 1).Однако такие генераторы имеют не" достаточную надежность.Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является резервированный трехканальный генератор импульсов, который содержит в каждом канале последовательно соединенные генератор импульсов, преобразователь импульсов напряжения в постоянное, элемент запрета, элемент ИЛИ и на- го груэку, а также два дополнительных элемента запрета21.Недостаток известного резервированного трехканального генератора импульсов состоит в том, что при повы" шенин частоты генератора преобразователь импульсного напряжения в посто. янное остается нечувствительным к иэ" менениям частоты, поэтому при данной схеме резервирования не обнаруживает" ся изменение частоты генераторов, имеющих невысокую стабильность часто" ты и относительно большие допустимые пределы отклонения частоты 1 например, генераторы с самовозбуждением и др,) или высокостабильных генераторов, имеющих малые допустимые пределы отклонения частоты, особенно на повышен" ных частотах.Цепь изобретения - расширение час" тотного диапазона генератора.Поставленная цель достигается тем что в резервированный трехканальный генератор импульсов, каждый из каналов которого содержит генератор импульсов и выходной элемент ИЛИ, в каждом из его каналов введены устройство вы" деления разностной частоты, счетчик916019импульсов, два триггера, одноразряд- нала подключен к выходу соответствуюный счетчик импульсов, три элемен- щего генератора импульсов и к треть-та И и два элемента ИЛИ, причем один ему входу третьего элемента И тревход каждого устройства выделения раз- тьего канала, а второй вход второго ряднай частоты подключен к выходу гене.5 элемента И третьего канала подключен ратора и к входу счетчика импульсов к выходу соответствующего генератора собственного канала, другой вход пор- импульсов и к третьему входу третьеключен к выходу генератора импульсов го элемента И первого канала, последующего канала, а выход через На чертеже приведена блок"схема соответствующий первый элемент ИЛИ о предлагаемого резервированного трехк установочному входу счетчика импуль канального генератора импульсов. сов, к первому входу первого элемен- Схема содержит генераторы 1-3 имта И и к входу одноразрядного счетчи- пульсов, устройства 1-6 выделения ка импульсов, вход сброса которого ср- разностной частоты, счетчики 7-9 имМдинен с нулевым входом первого триг 1 пульсов, первые элементы ИЛИ 10-12, гера и с выходом первого элемента И, одноразрядные счетчики 13-15 импульвторой вход которого соединен с выхо- сов, триггеры 16-21, элементы И 22-30, дом первОго триггера, единичный вход вторые элементы ИЛИ 31-33 и выходные которого подключен к выходусоответст- элементы ИЛИ 31-36, Выход генератовующего счетчика импульсов, выход од о ра 1 соединен с первым входом устрой норазрядного счетчика импульсов каж- ства 4 выделения разностной частоты, дого канала подключен к единичному с вторым входом аналогичного устрой- входу соответствующего второго три г- ства 6, с входом счетчика 7 импуль" гера, при этом инверсный выход вто" сов и с первыми входами элементов И 25 рого триггера первого канала подключен и 28. Выход генератора 2 соединен с к первым входам вторых элементов ИЛИ первым входом устройства 5 выделения первого и второго каналов, инверсный разностной частоты, с вторым входом выход второго триггера второго кана- устройства , с входом счетчика 8 и ла подключен к второму входу второго с первыми входами элементов И 27 и, элемента ИЛИ второго канала и к пер Выход генератора 3 соединен с вому входу второго элемента ИЛИ тре- первым входом устройства 6, с вторым тьего канала, второй вход которого входом устройства 5, с входом счет- подключен к инверсному выходу второ- чика 9 и с первыми входами элеменго триггера третьего канала и к вто- тов И 26 и 29, Выходы устройств чрому входу второго элемента ИЛИ пер- выделения разностной частоты подклювого канала; выходы вторых элемен 35цены к входам элементов ИЛИ 1 О сотов ИЛИ подключены через вторые.эле- ответственно. менты И к первым входам выходных эле-Вь 1 ход элемента ИЛИ 10 соединен с ментов ИЛИ соответствующего канала, установочным входом счетчика 7, с вторые входы которых соединены с вы- первым входом элемента И 22 и с вхо"40ходами соответствующих третьих эле- дом одноразрядного счетчика 13, ментов И, прямой выход второго триг- вход сброса которого соединен с нугера первого канала соединен с первы- левым входом триггера 16 и с выходом ми входами третьих элементов И перво- элемента И 22, второй вход которого го и второго каналов, прямой выходподключен к выходу триггера 16, еди 45второго триггера второго канала со- ничный вход которого подключен к выединен с вторым входом третьего эле- ходу счетчика 7. мента И второго канала и с первым вхо Выход элемента ИЛИ 11 соединен с дом третьего элемента И третьего ка- установочным входом счетчика 8, с йер" нала, второй вход которого подключен вым входом элемента И 23 и с входом к прямому выходу второго триггера 5 О одноразрядного счетчика 14, вход сбро" третьего канала и к второму входу са которого соединен с нулевым входом третьего элемента И первого канала, триггера 17 и с выходом элемента И 23, при этом второй вход второго элемен- второй вход которого подключен к выхо. та И первого канала подключен к выхо- ду триггера 17, единичный вход котоду соответствующего генератора им"рого подключен к выходу счетчика 8. пульсов и к третьему входу третьего Выход элемента ИЛИ 12 соединен с элемента И второго канала, второй установочным входом счетчика 9, с первход второго элемента И второго ка- вым входом элемента И 24 и с входом5 9460 одноразрядного счетчика 15, вход сброса которого соединен с нулевым входом триггера 18 и с выходом элемента И 24, второй вход которого подключен к выходу триггера 18, единичный вход которого подключен к выходу счетчика 9.Выходы одноразрядных счетчиков 13, 14 и 25 подключены к единичным входам триггеров 19"21 соответственно, Нуле" 1 О вые входы триггеров 19-21, вторые единичные входы триггеров 16 18 и втооые вхо,ы сброса одноразрядных счетчиков 13"15 подключены к шине сброса не показано), 5Нулевой выход триггера 19 подключен к первым входам элементов ИЛИ 31 и 32. Нулевой вход триггера 20 подключен к второмувходу элемента ИЛИ 32 и к первому входу элемента ИЛИ 33. 20 Нулевой вход триггера 21 подключен к вторым входам элементов ИЛИ 31 и 33, ,Выходы элементов ИЛИ 31-33 подключеЬы к вторым входам элементов И 25, 27 и 29 соответственно, выходы кото- . Б рых подключены к нулевым входам выход" ных элементов ИЛИ 34-36.Единичный выход триггера 19 подключен к вторым входам элементов И 26 и 28, единичный выход триггера 20 подключен к третьему входу элемента И 28 и к второму входу элемента И 30, единичный выход триггера 21 подключен к третьим входам элементов И 26 и 30. Выходы элементов И 26, 28 и 30 под- з 5 ключены соответственно к вторым вхо" дам выходных элементов ИЛИ 34-36,Состояние триггеров, при котором на прямом выходе разрешающий высо" кий) потенциал, принято за единичное 4 о а состояние, при котором на инверсном выходе, разрешающий потенциалза нулевое.Резервированный генератор работает следующим образом.С подачей на схему питания генераторы 1-3 начинают генерировать им-, пульсы, счетчики импульсов 7"9, одноразрядные счетчики 13"15 и тригге 50 ры 16-21 могут быть в произвольном состоянии;При подаче внешнего сбрасывающего импульса на вторые единичные входы триггеров 16-18, на нулевые входы триггеров 19-21 и на вторые входы55 сброса счетчиков 13" 15 1 не показаны) триггеры 16-18 устанавливаются в единичное. состояние, а счетчики 13" 15 и 196.триггеры 19-21 - в нулевое. При этомэлементы И 22"24 открыты по вторымвходам разрешающими ( высокими ) по"тенциалами прямых выходов тригге"ров 16-18 соответственно, а элемен"ты И 25, 27 и 29 открыты по вторымвходам через элементы.ИЛИ 31-33 со"ответственно разрешающими потенциа"лами инверсных выходов триггеров 19"21. Элементы И 26, 28 и 30 закрытыпо вторым и третьим входам запрещающими низкими ) потенциалами пря"мых выходов триггеров 19-21,Импульсы с выходов генераторов 1-3поступают на входы соответственносчетчиков 7-9, заполняют их, и черезоткрытые по вторым входам элемен"ты И 25-29 и элементы ИЛИ 34-36 " нанагрузки соответствующих каналов.На первые входы устройств 4-6 вы"деления разностной частоты поступаютимпульсы с выходов генераторов соответствующего канала 1-3 , а на вторые входы - с выходов генераторов последующего канала (2, 3 и 1) . Приэтом на одном или на другом выходеустройств 4-6 в зависимости от соот;ношения частот на их входах) выделяются импульсы разностной частоты,которые поступают через элементыИЛИ 10-12 на установочные .входысчетчиков соответствующего канала( 7-9)Емкость каждого из счетчиков 7-9выбирается из условия, что время егопереполнения должно быть равно илинесколько меньше периода следованияимпульсов разностной частоты, поступающих на установочный вход счет"цика, когда отклонение частоты гене"раторов на входах устройства разност"ной частоты соответствующего каналане превышает допустимых пределов,и должно быть больше периода импуль"сов разностной частоты, когда отклонение частоты одного из генераторовпревышает допустимый предел отклоне"ний.В связи с идентичностью работытрех каналов резервированного генератора рассмотрим для примера работупервого канала.После внешнего сбрасывающего импульса, устанавливающего триггеры 16"18 в единичное состояние, атриггеры 19"2.1 и .одноразрядные счетчики 1315 в нулевое состояние, очередной им"пульс разностной частоты. с одногоиз выходов устройства 4 поступает че"7 9460 рез элемент ИЛИ 10 на установочный вход счетчика 7, устанавливая его в исходное состояние, на вход одноразрядного счетчика 13, записывая в него "1", и открывает элемент И 22, Открытый по второму входу разрешающим потенциалом выхода триггера 16. Выходной импульс элемента И 22 возвращает в нулевое состояние счетчик 13 и триггер 16. Если величина частот 1 огенераторов 1 и 2 находится в допустимых пределах отклонений, время переполнения счетчика 7 меньше периодаследования импульсов разностной частоты, поэтому он переполняется и ус танавливает в н триггер 16 до появления следующего импульса разностной частоты на выходе элемента ИЛИ 10. Импульс с выхода элемента ИЛИ 10 снова устанавливает в исходное состояние 20счетчик 7, записывает "1" в счетчик 13 и открывает элемент И 22, выходной импульс которого снова возВращаетсчетчик 13 и триггер 16 в нулевое состояние и т.дАналогичным образом 25работают и два других канала.Таким образом, если величины частот генераторов не превышают допустимого предела отклонений, триггеры 19"21 остаются в нулевом состоянии и им" зопульсы с выходов генераторов 1-3 проходят .соответственно через открытые элементы И 25, 27, 29 и элементы ИЛИ 3436 на нагрузки соответствующих каналов.35При отклонении частоты, напримергенератора 1, выше допустимого предела отклонений величина разностнойчастоты на выходе элемента ИЛИ 10 увеличивается, период следования им" пульсов разностной частоты уменьшается и становится меньше времени пе" реполнения счетчика 7, Поэтому с появлением очередного импульса на вы"ходе элемента ИЛИ 10 счетчик 7 устанавливается в исходное состояние, триггер 16 находится в нулевом состоянии, элемент И 22 закрыт запрещающим выходным потенциалом триггера, а в счетчик 13 записана "1". Следую 50 щий импульс разностной частоты с выхода элемента ИЛИ 10 поступает на вход счетчика 13 и переполняет его,Импульс переполнения счетчика 13 устанавливает в единичное состояние55 триггер 19.Так как выходные импульсы генератора 1, отклонение частоты которого превышают допустимые пределы откло" 19 8 нении, поступает также на второи входустройства 6 третьего канала, происходит переполнение и одноразрядного счетчика 15, в результате чего устанавливается в единичное состояние триггер 21.При переключении триггеров 19 и 21 в единичное состояние на выходе элемента ИЛИ 31 появляется запрещающий потенциал, который закрывает элемент И 25, а на втором и третьем входах элемента И 26 появляются разрешающие потенциалы. В результате на нагрузку первого канала через элементы И 26 и ИЛИ 34 начинают поступать выходные импульсы исправного генератора 3,При отклонении частоты генератора выше допустимого предела отклоненийпроисходит переполнение одноразрядныхсчетчиков 13 и 14 и переключение в единичное состояние соответственно триггеров 19 и 20. При этом на выходе элемента ИЛИ 32 появляется запрещающий потенциал, который закрывает элемент И 27, а на втором и третьемвходах элемента И 28 появляется разрешающий потенциал. В результате нанагрузку второго канала через элементы И 28 и ИЛИ 35 начинают поступать выходные импульсы исправного генератора 1.При отклонениях частоты генератора 3 выше допустимого предела отклонений происходит переполнение .одноразрядных счетчиков 14 и 15 и переключение в единичное состояние триггеров 20 и 21. При этом на выходе элемента ИЛИ 33 появляется запрещач чющии потенциал, которыи закрывает эле" мент И 29, а на втором и третьем входах элемента И 30 появляется разреша" ющий потенциал, В результате на нагрузку третьего канала через элементы И 30 и ИЛИ 36 начинают поступать выходные импульсы исправного генератора 2.Формула изобретенияРезервированный трехканальный генератор импульсов, каждый иэ каналов которого содержит генератор импульсое и выходной элемент ИЛИ, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в каждый из его каналов введены устройство выделения разностной частоты,9 94 бО счетчик импульсов, два триггера, однора з рядн ый с чет чи к импул ь сов, т ри элемента И и два элемента ИЛИ, причем один вход каждого устройства выделения разностной частоты подключен к выходу генератора импульсов и ко входу счетчика импульсов собственного канала, другой вход подключен к выходу генератора импульсов последующего канала, а выход через соот о ветствующий первый элемент ИЛИ - к установочному входу счетчика импульсов, к первому входу первого элемента И и к входу одноразрядного счетчика импульсов, вход сброса которого 15 соединен с нулевым входом первого триггера и с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, единичный вход которого подключен к выходу со О ответствующего сцетчика импульсов, выход одноразрядного счетчика импульсов каждого канала подключен к единичному входу соответствующего второго триггера, при этом инверсный вы ход второго триггера первого канала подключен к первым входам вторых элементов ИЛИ первого и второго каналов, инверсный выход второго триггера второго канала подключен к второму входу Зо второго элемента ИЛИ второго канала и к первому входу второго элемента ИЛИ третьего канала; второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера третьего канала и ко второму з35 входу второго элемента ИЛИ первого канала, выходы вторых элементов ИЛИ 19 1.0подключены через вторые элементы И к первым входам выходных элементов ИЛИ соответствующего канала, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих третьих элементов И прямой выход второго триггера первого канала соединен с первыми входами третьих элементов И первого и второго ка" налов, прямой выход второго триггера второго канала соединен со вторым вх ом третьего элемента И второго кана ла и с первым входом третьего элемента И третьего канала, второй вход которого подключен к прямому выходу второго триггера третьего канала и ко второму входутретьего элемента И первого канала, при этом второй вход второго элемента И первого канала подключен к выходу соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемента И второго канала, второй вход второго элемента И второго канала подключен к выходу соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемен" та И третьего канала, а второй вход второго элемента И третьего канала подклюцен к выходу соответствующего генератора импульсов и к третьему входу третьего элемента И первого ка" нала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 321951, кл. Н 03 К 19/24, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР И 581 бО, кл. Н 05 К 10/00 1976