Кольцевой счетчик импульсов

 

ОПИСАНИЕ 33l489

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 10.I I I.1970 (№ 1410819/26-9) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 07.III,1972. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 6Х.1972

М.Кл. Н 03k 27/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.374.32 (088.8) Автор изобретения

В. И. Лихачев

Заявитель

КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике, а именно к устройствам кольцевых тиристорных счетчиков.

Известны схемы тир исторных кольцевых счетчиков с одним включенным тиристором.

Однако в таких схемах отсутствует защита пеней управляющих электродов тиристоров от помех и пульсаций напряжения, проникающих в анодные цепи тиристоров из сети питания и цепей нагрузки. Кроме того, сброс в таких счетчиках осуществляется размыканием цепи питания части тиристоров схемы. Для этого необходимо в схеме каждого счетчика устанавливать электромеханические или полупроводниковые ключи, равные по мощности примененному ключевому транзистору. Установка такого ключа уменьшает надежность схемы и неэкономична.

Цель изобретения — обеспечить надежную работу счетчика при воздействии по цепи питания импульсных помех и пульсации не выше определенной амплитуды и сброс подачей на специальный вход схемы сигнала сброса без применения ключевых элементов в цепях счетчика. В этом случае достигается повышение быстродействия сброса до нормального рабочего быстродействия, т. е. сброс может быть осуществлен за один такт работы счетчика, а импульс сброса может быть подан взамен одного из входных импульсов.

Для этого в каждом разряде счетчика введена диодная развязка анодных цепей и цепей управляющих электродов тиристоров при питании цепей управляющих электродов пони5 женным напряжением без помех и пульсаций, которое в качестве примера в счетчике формируется параметрическим стабилизатором из напряжения сети. Для организации цепей сброса, т. е. для включения одного тиристора

10 и выключения остальных, применена диодная сборка, через один диод которой прп подключении общей точки сборки с помощью кнопки

«Сброс или эквивалентного полупроводникового ключа к общей шине (или источнику GT15 рицательного напряжения) посредством запирания имеющегося в схеме ключевого триода обеспечивается выключение всех тиристоров.

Через остальные диоды обеспечивается заряд конденсаторов в цепях управляющих электро20 дов выключаемых тиристоров и разряд конденсатора в цепи управляющего электрода включаемого тиристора, который после окончания импульса сброса, заряжаясь, включает данный тиристор. После окончания сброса схе25 ма сброса на работу счетчика влияния не оказывает.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема кольцевого тиристорного счетчика импульсов на 3 разряда. В каждом ,".o разряде счетчика имеется тиристор I, резисто331489

>Э !

О

60

65 ры нагрузки 2; цепь включения тиристора, состоящая из резистора 8, конденсатора 4 и диода 5; цепь заряда конденсатора 4 (диод б, конденсатор 4, диод 7 и тирпстор 1).

Диоды 8, 8 9 и 10 образуют диодную сборку управления сбросом счетчика. Транзистор

11 — ключевой в цепи управления выключением тиристоров. Резисторы 12 и 18 — цепь питания базы транзистора 11, резистор 14 — ограничивающий в цепи разряда конденсаторов 4. Резистор 15 и стабилитрон Iб — делитель для получения напряжения питания цепей управ, яющих электродов тиристоров. Это напряжение может быть получено также резистивным делителем с фнльтрующей емкостью или подано от отдель>toro источника.

Резисторы 8 — 8", нормирующие У. :, подключены соответственно к точкам соединения диодов 7 — 7", конденсаторов 4 — 4" и общей шине. На последнюю подается, например, от параметрического стабилизатора на элементах

15 и Iб, пониженное по сравнению с Е ", напряжение с малыми помехами. Благодаря этому диоды 7 — 7" заперты, если

Е ист+Еп а я -, уllp)

/ где Е " — напряжение источника питания, Е ". — максимальная э.д.с. помех в цепях источника и нагрузки, Е- ь> — напряжение на общей шине резисторов 8 — 8".

Этим достигается устойчивость тиристоров к включению от помех по цепям управляющих электродов.

Токи заряда конденсаторов 4 — 4" через резисторы напрузки 2 — 2" не протекают, чем достигается улучшение формы выходных импульсов.

Аналогично через нагрузку и, следовательно, через включенные тиристоры отсутствует пульсация тока, обусловленная перезарядом конденсаторов 4 — 4" от помех. Напротив, через тиристоры протекает стабильная составляющая тока, обусловленная резисторами

8 — 8", что повышает устойчивость тиристоров к самовыключению под действием помех.

Цепи сброса в предлагаемой схеме образованы диодам и 8, 8, 9 и 10. Диоды 8 и 8 обеспечивают при сбросе заряд конденсаторов 4 и

4" по цепям +Е ", 15, 8, 4, 8, сброс, — Е ", +Е ", 15, 8", 4", 8, сброс, — Е»".

Время заряда задается постоянной т:: . = С4йз, соизмеримой с т. .. тиристоров.

Диод 10 обеспечивает при сбросе запирание транзистора 11 и выключение благодаря этому всех тиристоров. Диод 9 обеспечивает разряд конденсатора 4, который, заряжаясь после прекращения действия импульса сброса по цепи +Eiic-, 15, 8, 4, 5, управляющий электрод тиристора 1, транзистора 11, — Е ", включает тиристор 1. Счетчик устанавливается в исходное состояние за время

t >т. :+т.;., где т";. — гремя выключения тиристоров

I/ I//

) 5

:0

1)

;:.0 т - — время включения тиристора 1.

Таким образом, импульс сброса может быть подан взамен одного из входных импульсов (а также одновременно с ним) . Кнопка

«Сброс», показанная на схеме, может быть одной на все счетчики блока и может быть заменена транзистором. Потребная мощность этого транзистора в большинстве случаев существенно меньше, чем транзистора 11.

Описываемый счетчик работает следующим образом. Исходное состояние (тиристор 1 включен, а тиристоры 1, 1// выключены) достигается нажатием кнопки «Сорос» или отпиранием включенного вместо нее полупроводникового ключа на время, не меньшее времени выключения тиристоров т ° .-:. При этом через диод 10 шунтируется цепь базы ключевого транзистора, транзистор запирается, любой включенный тиристор выключается. Через диоды 8 и 8 обеспечивается заряд конденсаторов 4 и 4" независимо от их предыдугцего состояния, а через диод 9 конденсатор 4 разряжается. При отпускании кнопки «Сброс» конденсатор 4 заряжается по цепи 1, 4, 5, управляющий электрод тиристора 1 и включает тиристор 1. Тиристоры 1 и 1// остаются выключенными.

С поступлением первого (после сброса) входного импульса транзистор запирается, тиристор 1 выключается, диод 7 запирается, конденсатор 4 не заряжается, так как обе его цепи заряда (через диод 8 и управляющий электрод тиристора 1 ) пока разомкнуты. После окончания входного импульса замыкается цепь конденсатора 4 через управляющий электрод тиристора I и ток заряда конденсатора 4 включает тиристор 1 . После включения тиристора I конденсатор 4" разряжается по цепи 14, б", 4", 7, 1, 11. Схема подготавливается к приему следующего входного импульса.

Применение диодов 8, 8, объединенных в сборку с выходом на ключ «Сброс», взамен резисторов, подключаемых параллельно диодам б, устраняет зарядку конденсаторов 4 — 4" через упомянутые резисторы при запертом ключевом транзисторе 11. Это (без учета токов утечки диодов) устраняет зависимость величины включающего заряда от длительности входных импульсов, а также ускор IcT зарядку конденсаторов 4 — 4 при сбросе, что позволяет ограничить длительность импульса сброс; до--Вследствие снижения напряжения питания цепей управляющих электродов диоды 7 в анодных цепях выключенных тиристоров осгаются запертыми при любом изменении напряжения на анодах, ограниченных снизу потенциалом шины питания цепей управляющих электродов. Этим достигается устойчивость счетчика к помехам и пульсациям в анодных цепях. При этом улучшается также форма напряжения на выходных клеммах счетчика и тока в нагрузке (анодные цепи становятся

«безъемкостными», ибо токи заряда конденса331489

Составитель Л. Пронин

Техреду Т. Ускова

Редактор Л. Народная

Корректот О. Тюрина.Закал 1462 Изд. № 306 Тираж 448 Подпнспое

ЦНИИПИ Комитета,па делаа1 изобретений и онсрытий арн Совете Миипстров СССР

Мсокаа, Ж-85, Раушакая наб., д. 4, 5

Об т а стная тип опрафпя 1 остроьнскопo прав.-.,ои ия -o печати торов 4 — 4" через резисторы 2 — 2" не протекают) .

Таким образом, описываемый счетчик устойчив к импульсным помехам и пульсациям, огганиченным снизу, в цепи питания и цепях нагрузки; улучшает формы выходных импульсов напряжения..Он обеспечивает удобство сброса и высокое быстродействие при сбросе; возможность использования при сбросе относительно слаботочных ключей, управляющих сбросом нескольких счетчиков.

В предлагаемом счетчике отсутствуют потери включающего заряда по цепям сброса (без учета токов утечки), что позволяет уменьшить номинал включающего конденсатора.

При испытании опытного образца счетчика на тиристорах Д235В и ключевом триоде

П701А счетчик устойчиво работал во всех ре.жимах испытаний на устойчивость к воздействию по цепи питания импульсных помех амплитудой 1-15в нерегулярного типа с частотой

20 —;50 гц. Минимальная длительность импульсов сброса оказалась в пределах 10 —;-23 яксек в зависимости от состояния перед сбросом, что соответствует разбросу времени включения тиристоров Д235В при нормальной температуре. Испытания проводились при частоте входного напряжения 20 кгпв и амплитуде 30 в. о

Предмет изобретения

Кольцевой счетчик импульсов, содержащий тиристорные ячейки с цепями связи анодов

10 предыдущих с управляющими электродами последующих тиристоров и ключевой транзистор в цепи питания, отлича>ошийся тем, что, с целью обеспечения устойчивости к воздействию помех по сетям питания и нагрузки, улуч15 щения формы выходного напряжения, упрощения сброса и повышения быстродействия при сбросе, в нем в цепи связи анодов и управляющих электродов тиристоров введены диоды, подключенные катодами к анодам тпрпсто20 ров, а анодами — к одним обкладкам конденсаторов связи, к другим обкладкам которых и к цепи базы ключевого транзистора подключены аноды диодов, катоды которых соединены с клеммой «сброс».