УСТРОЙСТВО ВЫБОРА "БОЛЬШИНСТВА ИЗ ТРЕХ"

Полезная модель относится к устройствам дискретной автоматики.
Известно устройство мажоритарного выбора «большинства из трех», содержащее диоды, резисторы и транзисторный инвертор, в котором катоды первого и пятого диодов соединены с первым входом устройства, катоды второго и четвертого - с вторым входом устройства, катоды третьего и шестого - с третьим входом устройства, аноды первого и второго диодов соединены с первым выводом первого резистора и анодом седьмого диода, аноды третьего и четвертого диодов - с первым выводом второго резистора и анодом восьмого диода, аноды пятого и шестого диодов - с первым выводом третьего резистора и анодом девятого диода, вторые выводы резисторов соединены с источником питания, катоды седьмого, восьмого и девятого диодов соединены с входом транзисторного инвертора, выход которого является выходом устройства (Пакулов Н.И. и др. Мажоритарный принцип построения надежных узлов и устройств ЦВМ. - М.: Советское радио, 1974, с.72, рис.1.30).
Данное устройство имеет низкую надежность из-за большого числа элементов и низкую контролепригодность, так как не позволяет визуально контролировать сигналы на его входах и выходе.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство выбора «большинства из трех», содержащее транзисторный ключ, шесть диодов, два резистора и источник питания, в котором катоды первого и четвертого диодов соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, анод первого диода соединен с первым выводом первого резистора и анодом пятого диода, анод четвертого диода соединен с первым выводом второго резистора и анодом шестого диода, катоды пятого и шестого диодов соединены с входом транзисторного инвертора, выход которого является выходом устройства, катоды второго и третьего диодов соединены со вторым выводом первого резистора, анод второго диода соединен с вторым входом устройства, анод третьего диода соединен с третьим входом устройства и вторым выводом второго резистора, а эмиттер транзистора инвертора соединен с общим полюсом источника питания (RU №52286, Н03К 19/23, опубл. 2006.03.10).
Данное устройство имеет низкую контролепригодность, так как оно не позволяет визуально контролировать сигналы, поступающие на его входы, а также сигнал, формируемый на его выходе. Это обстоятельство затрудняет поиск неисправностей как при пуско-наладочных работах, так и в процессе эксплуатации устройства, так как данное устройство не позволяет определить что неисправно: само это устройство или те устройства, выходные сигналы которых им сравниваются, без дополнительных измерительных приборов.
Задача полезной модели заключается в повышении контролепригодности устройства выбора «большинства из трех» за счет визуального контроля сигналов на его входах и выходе.
Технический результат достигается тем, что в устройство выбора «большинства из трех», содержащее источник питания, транзисторный ключ, шесть диодов и два резистора, в котором катоды первого и четвертого диодов соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, анод первого диода соединен с первым выводом первого резистора и анодом пятого диода, анод четвертого диода соединен с первым выводом второго резистора и анодом шестого диода, катоды пятого и шестого диодов соединены с входом транзисторного инвертора, выход которого является выходом устройства, катоды второго и третьего диодов соединены со вторым выводом первого резистора, анод второго диода соединен со вторым входом устройства, анод третьего диода соединен с третьим входом устройства и вторым выводом второго резистора, введены четыре светодиода и три дополнительных резистора, первый, второй и третий входы устройства соответственно через первый светодиод и первый дополнительный резистор, второй светодиод и второй дополнительный резистор, третий светодиод и третий дополнительный резистор подключены к общему полюсу источника питания, к которому через четвертый светодиод подключен эмиттер транзистора инвертора.
Схема заявляемого устройства представлена на рисунке.
Входы 1, 2, 3 устройства соединены соответственно с катодом первого диода 4, с анодом второго диода 5 и катодом четвертого диода 6, с анодом третьего диода 7 и первым выводом второго диода 8, катоды второго 5 и четвертого 7 диодов соединены с первым выводом первого резистора 9, второй вывод которого соединен с анодом первого 4 и пятого 10 диодов, второй вывод второго резистора 8 соединен с анодами четвертого 6 и шестого 11 диодов, катоды третьего 10 и шестого 11 диодов соединены с входом транзисторного инвертора, выполненного на резисторах 12, 13 и транзисторе 14, коллектор которого через резистор 13 подключен к общему полюсу источника питания 15, выход 16 инвертора является выходом устройства, первый 1, второй 2 и третий 3 входы устройства через первый светодиод 17 и первый дополнительный резистор 18, второй светодиод 19 и второй дополнительный резистор 20, третий светодиод 21 и третий дополнительный резистор 22 соответственно подключены к общему полюсу источника питания 15, к которому через четвертый светодиод 23 подключен эмиттер транзистора 14 инвертора.
В качестве светодиодов 17, 19, 21 использованы светодиоды типа АЛС307В (Абрамов В.М. Электронные элементы железнодорожной автоматики. - 2-е издание, перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1986, с.21, табл.2.4). Данный тип светодиода излучает зеленый свет при прямом токе не менее 10 мА. Величину тока светодиода задают резисторы 18, 20, 22.
Работа устройство выбора «большинства из трех» иллюстрируется таблицей, в которой показаны логические сигналы на его входах 1, 2, 3, соответствующие им состояния светодиодов 17, 19, 21: «И» - излучает, «Н» - не излучает свет, а также сигналы, формируемые на выходе 16 исправного устройства. За сигнал «логическая 1» принят потенциал, близкий к положительному потенциалу источника питания 15, а за сигнал «логический 0» - потенциал, близкий к потенциалу общего полюса источника питания 15.
Таблица
№п/п
Сигналы на входах
Состояние светодиодов
Сигнал на выходе
1
2
3
17
19
21
23
1
0
0
0
Н
Н
Н
Н
1
2
0
0
1
Н
Н
и
Н
1
3
0
1
0
Н
И
Н
Н
1
4
0
1
1
Н
И
И
И
0
5
1
0
0
И
Н
Н
Н
1
6
1
0
1
И
Н
И
И
0
7
1
1
0
И
И
Н
И
0
8
1
1
1
И
И
И
И
0
Как видно из таблицы, в заявляемом устройстве сигналам 1 на входах соответствует включенное состояние соответствующих светодиодов, а сигналам 0 - их выключенное состояние. Сигналу 1 на выходе устройства соответствует выключенное состояние светодиода 23, а сигналу 0 - его включенное состояние. Состояние светодиодов позволяет визуально контролировать соответствие входных и выходных сигналов устройства, что существенно упрощает процессы его пуско-наладочных работ и устранение неисправностей в процессе эксплуатации устройства.
Таким образом, включение дополнительных светодиодов и резисторов позволило увеличить контролепригодность устройства выбора «большинства из трех».