Резервированный генератор импульсов

Авторы патента:

H05K10 - Способы и устройства для повышения эксплуатационной надежности электронного оборудования, например с помощью однородных резервных блоков для замены

H03K3/012 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

G06F11/20 - с использованием маскирования сбоев с помощью замещения, например выключения сбойных элементов или переключения на резервные элементы

РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий блок питания и в резервном канаЛе генератор импульсов, выход которого соединен с входом интегратора, ключ, выход которого соединен с шиной питания генератора импульсов, а сигнсшьный вход - с блоком питания, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, он содержит пороговый элемент и в каждом резервном канале элемент ИЛИ, входы порогового элемента соединены соответственно с выходами интегратора, а выход - с первыми входаида элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходаАфи соответствующих интеграторов , а выходы - с управляющими входами соответствующих ключей.

(l9) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3517052/18-24 (22) 25. 1 1. 82 (46) 28.02,84. Бюл. 9 8 (72) Б.Н.Балясников, Л. В,Дегтярев и В.М. Зуев (53) 681.3 (088.8) (56) . 1. Авторское свидетельство СССР

9 341141, кл. Н 03 К 1/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 531312, кл. Н 06 К 10/00, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

9 639165, кл. Н 05 К 10/00, 1977 (прототип) . (54)(57) РЕЗЕРВИРОВАННЫЯ ГЕНЕРАТОР

ИМПУЛЬСОВ,. содержащий блок питания и в каждом резервном канаЛе генера3(51) Н 05 К 10/001 Q 06 F 11/20;, Н 03 К 3/01 тор импульсов, выход которого соединен с входом интегратора, ключ, выход которого соединен с шиной питания генератора импульсов, а сигнальный вход вЂ” с блоком питания; о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, он содержит пороговый элемент и в каждом резервном канале элемент ИЛИ, входы пороговоro элемента соединены соответственно с выходами интегратора, а выход вЂ” c первыми входами элементов

ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих интеграторов, а выходы - с управляющими входами соответствующих ключей.

1077072

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых измерительных приборах, аппаратуре контроля B устройствах, " Ь. управления вычислительных машин в качестве задающего тактового генератора.

Известен генератор, содержащий основной канал с рабочим генератором и несколько резервных каналов с генераторами холоднorо резерва, элемен- 10 ты ИЛИ, входы которых соединены с одноименными выходами .генераторов всех каналов, а выходы вЂ” с входами многовходового элемента И и блока обнаружения неисправностей, выход 15 многовходсвого элемента И соединен с входом обнуления счетчика, счетный вход которого соединен с выходом автономного генератора (1) .

Недостатком данного резервированного генератора является сложность устройства переключения питания (блок обнаружения неисправностей, счетчик импульсов, автономный генератор импульсов и т.п.) . 25

Из вестен также резервированный генератор импульсов, содержащий источник питания и в каждом канале генератор импульсов, соединенный с интегратором, и ключ (2) .

Однако известный генератор характеризуется недостаточной надежностью из-за неполного использования резерва.

Наиболее близким к предлагаемому является резервированный генератор импульсов, содержащий источник питания и в каждом канале генератор импульсов, соединенный с интегратором, ключ и элемент запрета, входы которого соединены с выходами интег- 40 раторов других каналов, а выход вЂ” с .управляющим входом ключа данного канала, выход каждого ключа соединен с шиной питания генератора импульсов данного канала, а сигналь" 45 ный вход вЂ” c источником питания (3).

Недостатком известного генератора является то, что с момента отказа какого-либо генератора импульсов до момента включения следующего генератора на выходе резервированного генератора импульсов сигнал отсутствует. Кроме того, после подачи напряжения на шину питания генератора импульсов проходит некоторое время, пока в генераторе импульсов установится устойчивый режим генерации, при котором частота и амплитуда выходного сигнала становятся равными своему номинальному значению,.> Как . известно, в генераторах импульсов с высокой добротностью время установления устойчивого режима генерации составляет несколько часов.

Цель изобретения - повышение надежности генератора. 65

Поставленная цель достигается тем, что резервированный генератор импульсов, содержащий блок питания и в каждом резервном канале генератор импульсов, выход которого соединен с входом интегратора, ключ, выход которого соединен с шиной питания генератора импульсов, а сигнальный вход вЂ” с блоком питанин, содержит пороговый элемент и в каждом ре эервном канале элемент ИЛИ, входы порогового элемента соединены соответственно с выходами .интеграторов, а выход вЂ” с первыми входами элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих интеграторов, а выходы вЂ” с управляющими входами соответствующих ключей, На чертеже представлена схема предлагаемого генератора.

Генератор содержит Й генераторов

1-3 импульсов, выходы которых подключены к входам интеграторов 4-6, причем выходы интеграторов соединены с входами порогового элемента 7 и с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ 8-10, вторые входы которых подключены к выходу порогового элемента. Выходы элементов ИЛИ

8-10 подключены к управляющим входам соответствующих ключей 11-13, сигнальные входы которых соединены с блоком 14 питания, выходы ключей соединены с шинами питания соответствующих генераторов импульсов.

Резервированный генератор импульсов работает следующим образом.

При подаче напряжения питания с блока 14 на сигнальные входы ключей 11-13 на их выходах появляются напряжения, которые подаются на шины питания генераторов своих каналов.

Вследствие неидентичности характеристик элементов, образующих каждый из генераторов 1-3, момент наступления установившегося режима генерации будет неодинаков для генераторов 1-3. Например, сначала режим генерации раньше установился у генератора 1. Напряжение с генератора 1 поступает на интегратор 4, с выхода которого снимается постоянное напряжение, подаваемое далее на вход элемента 7 и первый вход элемента ИЛИ

8. При этом на выходе элемента 7 продолжает поддерживаться высокий потенциал, как и в первоначальный момент времени при подаче напряжения питания. Этот высокий потенциал через элементы ИЛИ 8-10 поддерживает ключи 11-13 в открытом состоянии и на шины питания генераторов 1-3 продолжает поступать напряжение питания.

Затем вследствие неидентичности характеристик элементов, образующих каждый из оставшихся генераторов 2 и 3, режим генерации установится у какого либо следующего генератора 2.

1077072

Составитель Л,Дягтярев

Редактор Ю.Ковач Техред Л.Микеш Корректор О.Тигор

Заказ 774/54 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4

Напряжение с выхода генератора 2 поступает на интегратор 5> с выхода которого снимается постоянное напряжение., подаваемое далее на вход порогового элемента 7 и первый вход элемента ИЛИ 9. Как только на входах элемента:-7, имеющего порог срабатывания 2, появится второй высокий потенциал с интегратора 5, на его выходе появится низкий потенциал, который через оставшиеся элементы ИЛИ 10 О закроет ключи 13, и генераторы 3 окажутся обесточенными.

При отказе какого-либо из генераторов 1 или 2 на выходе соответствующего интегратора напряжение становит- 35 ся равным нулю, на выходе порогового элемента появляется высокий потенциал, который через оставшиеся элементы ИЛИ откроет оставшиеся ключи .

Из-за разброса параметров элементов, 2О образующих каждый из генераторов импульсов, напряжение на выходе какого-то из оставшихся интеграторов появится раньше, будет включен соответствующий генератор, а все остальные выключены..

Таким образом, в любой момент времени оказываются включенными два из К генераторов импульсов, причем один из них подключен на выход резер- о вированного генератора импульсов, а другой находится в режиме горячего резерва, При отказе одного из включенных генераторов на выход резервированного генератора импульсов продолжает .поступать сигнал от другого включенного генератора, а в схеме происходит переключение с отказавшего генератора на один из работоспособных. Этот генератор включается и находится в режиме горячего резерва.

Предлагаемый генератор до сравнению с известным обладает гораздо большей надежностью для устройств, в которых основной характеристикой надежности является коэффициент готов-! ности устройства. Как известно, коэффициентом готовности называется вероятность того, что в любой произвольный момент времени устройство находится в работоспособном состоянии. Устранение s предлагаемом устройстве недостатков, присущих известному, приводит к повышению коэффициента готовности и, в целом, надежности всего устройства, так как в течение времени переключения с отказавшего генератора на резервный, последний остается в работоспособном состоянии.

Изобретение может быть использовано также для построения датчиков частоты и синхронизирующих устройствс повышенной надежностью, что позBoJIHT повысить эффективность решения задач навигации, радиолокации, прецезионных измерений и т.д.