[实用新型]时钟二选一自动转换装置

说明书

本实用新型属于长时间连续计时时钟设备结构的改进，涉及电子技术领域。

在航天、航空领域及高科技的科学试验中，必须使用有准确的时钟源(晶体振荡器)，甚至在许多的仪器设备中也都装置有时钟源，对这些时钟源的使用不仅要求有很高的精度，而且还要求在长时间连续工作的准确程度。但往往由于时钟源故障的随机性，造成试验或设备的工作不正常，而引出失败的结果，这在重大试验中是绝不允许的。目前大都是采用许多时钟备份，即这些钟在平时都处于工作状态，使用时以他们为参考，也有采用热备份时钟进行切换，即备份时钟平时也处于工作状态，使用者根据工作经验，在故障未出现、或即将出现、或是出现的瞬间，迅速采取手动切换。然而在计时、计数的过程中，特别是对计时精度要求较高的设备，无论怎样快的切换，都会带来令人不能容忍的误差。

本实用新型的目的在于设计一种时钟二选一自动转换装置，使计时、计数设备无论是平时或计时过程中，在时钟源出现故障的瞬间，其能立即自动转换到另一个时钟源上，保证仪器的正常工作。

本实用新型的技术方案是这样实现的，所设计的时钟二选一自动转换装置的组成有：时钟源、整形器、检漏电路、切换电路和输出门，本实用新型的特征在于，装置有两个时钟源，其中一个输出的时钟频率f1进入整形器1，整形器1输出分二路，一路接于输出门的一个控制端上，另一路接在检漏电路1的输入端，检漏电路1的输出端经切换电路控制输出门；另一时钟源输出的时钟频率f2进入整形器2，整形器2输出分两路，一路接于输出门的另一个控制端上，另一路接在检漏电路2的输入端，检漏电路2的输出端经过切换电路控制输出门，再由输出门输出选中的时钟频率f。本实用新型的特征还在于，在两个检漏电路的输出端上分别接有状态指示电路，并在切换电路的两个输出端上分别接有选中指示电路；在两路整形器的输出端还分别接有跟随器，跟随器的输出作为监视检测使用。

本实用新型所设计的时钟二选一自动转换装置，由于使用有检漏电路和自动切换电路，在平时和计时过程中两个时钟源都正常工作，两个时钟频率f1和f2分别经过整形器和检漏电路进入切换电路，当两个时钟频率都正常时，时钟频率f1优先通过，由输出门输出选中时钟频率f，在时钟频率f1工作中出现漏掉一个脉冲信号(1μs)故障的瞬间，检漏电路的输出端立即驱动切换电路自动切换，使时钟频率f2通过，保证输出门输出的时钟频率f不间断，从而完成连续的计时过程，保证仪器的正常工作。本实用新型具有结构简单、性能稳定、精度高、使用方便的优点，可以单独做为计时系统，也可装置于仪器设备上做为计时装置。

附图1为本实用新型所设计时钟二选一自动转换装置的电路原理框图，附图2为本实用新型一种实例的电路结构示意图。

以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方案。

参见附图2，时钟频率f1进入由集成单稳电路I1:A和电容C1及电阻R1构成的整形电路，I1:A可选择74HC123,f1经整形后由Q端输出分三路，一路经电阻R2和R3供给由晶体管T1、电阻R4和R5及电容C2构成的跟随器输出f1’，另一路接到由四二与非门中的I4:B构成的输出门的一个控制端，第三路进入由单稳集成电路I1:B和电容C3及电阻R6构成的检漏电路，其中I1:B可选择74HC123，由其Q端输出的信号分两路，一路加到由六反相器中的I5:D和I5:E等构成的状态指示电路上，另一路接于由四二与非门中的I3:A和I3:B构成的双稳自动切换电路，在切换电路中的Q输出端连接有由I5:F和电阻R19及发光管L6构成的选中指示电路，切换电路的Q输出端能够打开输出门的I4:B，输出选中时钟频率f。由于时钟频率f2经过的电路结构与f1的相同，这里不再赘述。

本实用新型所设计的时钟二选一自动转换装置的工作过程为，当两路时钟频率工作都正常时，各自的检漏电路均输出低电平，状态正常指示灯亮，由于I3:A和I3:B构成的优先置零双稳态切换电路保证I3:A输出为低电平，I3:B输出为高电平，打开输出门I4:B使时钟频率f1输出，其选中指示灯L6亮。当时钟频率f1不正常时，其检漏电路输出的高电平使f1的正常指示灯灭，其不正常指示灯亮，并迫使双稳电路翻转，即I3:B输出低电平，关闭输出门I4:B，切断时钟f1的通路，使其选中指示灯灭，同时I3:A输出的高电平打开输出门I4:A，使时钟频率f2通过，并使其选中指示灯L3亮，完成切换任务。

本实用新型中检漏电路的参数应为T₀＜T＜2T₀，其中T₀为被切换时钟脉冲的周期时间，T为检漏电路的检漏时间。