Схема умножения напряжения, мажоритарная схема УВИР.

Изображенное на рис.4.3, в устройство предназначено для работы в дублированной системе (со схемой удвоения напряжения). При этом первый компьютер выдаёт импульсы на вход Х, а второй – на вход . Схема работает следующим образом:

– в исходном состоянии на обоих входах отрицательный потенциал (нули), открыт транзистор VT3 и диоды VD4, VD5 и VD6, конденсаторы С4 и С6 заряжены до напряжения плюс 5 вольт (потенциал верхней пластины);

– при поступлении первого импульса закроется транзистор VT3 и откроются VT1 и VT2, к нижним пластинам конденсаторов С1 и С3 подключится отрицательный полюс источника питания, и они тоже зарядятся до напряжения 5 вольт (полярность показана на схеме);

– в интервале между импульсами откроется VT3, и закроются VT1 и VT2, потенциал нижней пластины конденсатора С1 станет равным +5 вольт и, поскольку конденсатор не может моментально разрядиться, потенциал верхней пластины возрастёт до +10 вольт. При этом откроется диод VD2, что приведёт к заряду конденсатора до напряжения +10 вольт;

– очередной импульс откроет транзисторы VT1 и VT2, потенциал верхней пластины конденсатора С4 станет равным –5 вольт, потенциал нижней пластины снизится до –10 вольт. При этом откроется диод VD5, и конденсатор С5 зарядится до напряжения 10 вольт (минусовой потенциал на нижней пластине);

– в интервале между импульсами опять откроется транзистор VT3, потенциал верхней пластины конденсатора С6 станет равным +5 вольт, откроется диод VD6, потенциал нижней пластины конденсатора С6 станет равным –10 вольт. Конденсатор С6 зарядится до напряжения 15 В;

– следующий импульс откроет транзисторы VT1 и VT2, потенциал нижней пластины конденсатора С3 снизится до –5 вольт, откроется диод VD3, потенциал верхней пластины станет равным +10 вольт, конденсатор С3 зарядится также до 15 В. Разность потенциалов между верхней пластиной конденсатора С3 и нижней пластиной конденсатора С6 будет равна 30 В.

Схема мажоритарного элемента УСО (рис. 4.3, г) используется в мажоритарных микропроцессорных системах.

В исходном состоянии (импульсы на входы не поступают) выходные транзисторы оптопар VO1 и VO2 закрыты, конденсатор С4 заряжен, реле ИР обесточено. Реле ИР возбудится, если на все входы или на два любых входа будут периодически поступать положительные импульсы (единицы). Предположим, что на входы 1 и 2 поступают синхронно и синфазно положительные импульсы, на входе 3 постоянно присутствует отрицательный потенциал (ноль).

В результате поступления единицы на вход инвертора DD2, на его выходе появится отрицательный потенциал, откроется диод VD2 и зарядится конденсатор С2 (полярность показана на рисунке). В интервале между импульсами инвертор DD2 закроется, на его выходе появится положительный потенциал, потенциал левой пластины конденсатора С2 снизится до нуля, а потенциал левой пластины станет отрицательным. При этом закроется диод VD2 и откроются диод VD4 и светодиод оптопары VO2. Протекание тока через светодиод вызовет открытие выходного транзистора, что приведёт к разряду конденсатора С4 на обмотку реле и конденсатор С5.

Аналогично будет работать схема при поступлении импульсов на другие два входа. Если импульсы поступают на все три входа, заряжаются все конденсаторы и открываются выходные транзисторы обеих оптопар.