一種64路射極跟隨輸出驅動模塊電路的制作方法
【專利摘要】一種64路射極跟隨輸出驅動模塊電路，包括殼體，殼體內封裝有16個冗余接口驅動電路和1個控制器，控制器包括冗余鎖存電路、時鐘分頻電路和正脈沖產生電路，冗余鎖存電路的一個輸入端與信號接口相連，冗余鎖存電路的一個輸出端與正脈沖產生電路的輸入端相連，冗余鎖存電路的另一個輸出端與時鐘分頻電路的輸入端相連，時鐘分頻電路的輸出端與正脈沖產生電路的輸入端相連，正脈沖產生電路的輸出端與每個冗余接口驅動電路的輸入端相連，每個冗余接口驅動電路的輸出端與輸出指令接口相連。本實用新型通過將16個冗余接口驅動電路和1個控制器封裝在一個殼體內，大幅度降低了高可靠小型化的64路冗余射極輸出驅動模塊的體積、質量，實現其小型化。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于計算機應用領域，具體涉及一種64路射極跟隨輸出驅動模塊電 路。 一種64路射極跟隨輸出驅動模塊電路
【背景技術】
[0002] 硬件指令電路是高可靠性宇航抗輻照計算機必不可少組成電路之一，主要用于控 制驅動繼電器進行開關電，當前宇航計算機硬件指令電路采用負脈沖指令，驅動電路主要 采用高可靠性的4通道達林頓管，這種指令驅動電路存在多個缺點，如長時間的指令無效 期間繼電器線包處于加電狀態影響電路可靠性；驅動電路集成度低、通道少，對需要幾十路 指令驅動的實現電路需器件多，印制板尺寸較大，從而系統體積較大、質量較大；指令脈沖 寬度需要處理器執行中斷程序進行幾十次或數百次10端口寫產生，產生指令電路自主化 程度較低。
[0003] 隨著宇航計算機技術的發展，更為先進的射極跟隨輸出驅動指令技術被采用，其 指令為正脈沖形式，繼電器線包僅在約百毫秒級指令有效期間處于加電狀態，系統可靠性 高的優點非常突出，基于這種技術研制成功了高可靠性4通道的冗余射極輸出驅動電路， 應用在需要近百路指令電路的霍爾電推進控制單元和RTU (遠置單元）等星船上，采用傳統 的設計方法（原理如圖1所示），其實現電路需要數十片集成電路搭建，占用較大尺寸的印 制板，且指令由軟件10端口寫訪問產生，其實現電路復雜、系統體積和質量都較大、指令產 生電路自主化程度低，這種技術狀態不能滿足未來空間站小型化應用要求及其它深空探測 星載微小型化計算機應用要求，有必要研制高可靠小型化的多路射極跟隨輸出驅動電路滿 足未來宇航發展應用要求。
[0004] MCM(Multi Chip Module)多芯片組裝是超過2個以上的多個裸集成電路芯片電氣 互連高密度安裝在基板上，并封裝在一個殼體中的高密度封裝技術。MCM技術是實現計算機 整機小型化、模塊化、高性能和高可靠性的非常有效的技術途徑，其具有體積小、重量輕、高 可靠性、高性能的優點。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的在于提供一種64路射極跟隨輸出驅動模塊電路，能夠大幅度 降低多路指令產生及射極跟隨輸出驅動模塊電路的體積，大幅度提高多路指令產生及射極 跟隨輸出驅動模塊電路的可靠性。
[0006] 為實現上述目的，本實用新型采用如下的技術方案：包括帶有信號接口和輸出指 令信號接口的殼體，殼體內封裝有16個冗余接口驅動電路和1個控制器，所述控制器包括 冗余鎖存電路、時鐘分頻電路和正脈沖產生電路，冗余鎖存電路的一個輸入端與信號接口 相連，冗余鎖存電路的一個輸出端與正脈沖產生電路的輸入端相連，冗余鎖存電路的另一 個輸出端與時鐘分頻電路的輸入端相連，時鐘分頻電路的輸出端與正脈沖產生電路的輸入 端相連，正脈沖產生電路的輸出端與每個冗余接口驅動電路的輸入端相連，每個冗余接口 驅動電路的輸出端與輸出指令信號接口相連；其中，信號接口包括地址信號接口、數據信號 接口、控制信號接口和時鐘信號接口。
[0007] 所述控制器還包括譯碼器電路，譯碼器電路的輸入端分別與控制信號接口、地址 信號接口相連，譯碼器電路的輸出端與冗余鎖存電路的輸入端相連。
[0008] 所述時鐘分頻電路的輸入端與時鐘信號接口相連。
[0009] 所述殼體的長< 50mm，寬< 50mm，高< 14mm。
[0010] 所述16個冗余接口驅動電路均為4路雙冗余射極跟隨輸出驅動器。
[0011] 所述4路雙冗余射極跟隨輸出驅動器和控制器通過冗余技術進行設置。
[0012] 所述4路雙冗余射極跟隨輸出驅動器和控制器通過多芯片組裝技術進行封裝。
[0013] 與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果：本實用新型通過將16個冗余接口 驅動電路和1個控制器封裝在一個殼體內，大幅度降低了高可靠小型化的64路冗余射極輸 出驅動電路模塊的體積、質量，實現其小型化，可應用于未來宇航計算機應用領域。
[0014] 進一步的，4路雙冗余射極跟隨輸出驅動器和控制器通過冗余技術進行設置，利用 MCM技術本身的高可靠特性，并采用4路雙冗余射極跟隨輸出驅動器，大幅度提高64路射極 輸出驅動模塊電路的可靠性；采用控制器中正脈沖產生電路產生指令，靠硬件就可以實現 模塊電路的指令的產生。
[0015] 進一步的，4路雙冗余射極跟隨輸出驅動器和控制器通過多芯片組裝技術進行封 裝，采用MCM多芯片組裝技術和冗余設計技術把16個4路雙冗余射極跟隨輸出驅動器和1 個控制器封裝在一個小封裝殼體中，克服了現有技術中電路復雜、系統體積和質量都較大， 無法滿足未來空間站應用要求的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為傳統64路輸出指令功能單元設計原理框圖。
[0017] 圖2為本實用新型結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖對本實用新型做詳細說明。
[0019] 參見圖2,本實用新型包括帶有信號接口和輸出指令信號接口的殼體，信號接口包 括地址信號接口、數據信號接口、控制信號接口和時鐘信號接口。殼體內封裝有16個冗余 接口驅動電路和1個控制器，控制器包括冗余鎖存電路、時鐘分頻電路、譯碼器電路和正脈 沖產生電路，譯碼器電路的輸入端與地址信號接口、控制信號接口相連，譯碼器電路的輸出 端與冗余鎖存電路的輸入端相連，冗余鎖存器的輸入端還與數據信號接口相連，冗余鎖存 電路的一個輸出端與正脈沖產生電路的輸入端相連，冗余鎖存電路的另一個輸出端與時鐘 分頻電路的輸入端相連，時鐘分頻電路的輸入端還與時鐘信號接口相連，時鐘分頻電路的 輸出端與正脈沖產生電路的輸入端相連，正脈沖產生電路的輸出端與每個冗余接口驅動電 路的輸入端相連，每個冗余接口驅動電路的輸出端與輸出指令信號接口相連。
[0020] 16個冗余接口驅動電路均為4路雙冗余射極跟隨輸出驅動器，4路雙冗余射極跟 隨輸出驅動器和控制器通過冗余技術進行設置，4路雙冗余射極跟隨輸出驅動器和控制器 通過MCM多芯片組裝技術進行封裝。
[0021] 所述殼體的長< 50mm，寬< 50mm，高< 14mm。
[0022] 本實用新型提供一種高可靠小型化64通道射極跟隨輸出驅動模塊電路，適用于 需要多路射極輸出驅動指令輸出（正脈沖）電路的高可靠性星船計算機應用領域。其采用 MCM(Multi Chip Module)多芯片組裝技術和冗余設計技術把4路雙冗余射極跟隨輸出驅動 器和控制器封裝在一個小封裝殼體中實現了高可靠小型化的64路冗余射極輸出驅動指令 電路，較大降低了電路模塊的體積、質量，同時大大提高了電路可靠性和自主程度。
[0023] 高可靠小型化64路射極跟隨輸出驅動模塊電路正是基于MCM技術進行研制的，模 塊電路內部電路原理框圖如圖2所示，利用MCM的高密度組裝技術特性，把控制器和射極跟 隨輸出驅動電路封裝在一個小封裝殼體中，從而大幅度降低64路射極跟隨輸出驅動模塊 電路的體積，實現其小型化；利用MCM技術本身的高可靠特性，并采用4路雙冗余射極跟隨 輸出驅動器，大幅度提高64路射極跟隨輸出驅動模塊電路的可靠性。
[0024] 選擇國產4冗余通道射極跟隨輸出驅動電路作為接口驅動電路，控制器還包括譯 碼器電路，譯碼器電路的輸入端用于接收地址、控制信號，譯碼器的輸出端均與冗余鎖存電 路的輸入端相連，冗余鎖存電路的輸入端還接收數據。其本實用新型的模塊電路主要技術 指標如下：
[0025] 具有64路冗余射極跟隨輸出驅動指令電路，最大驅動電流：200mA，每路工作電 壓：10V?32V，工作溫度：-55°C?125°C ;
[0026] 接口電路為冗余結構，可靠性高；
[0027] 封裝后體積：< 50mm x50mm xl4mm ;
[0028] 模塊電路質量：43g。
[0029] 本實用新型提供的小型化64路射極跟隨輸出驅動模塊電路可以應用于空間站小 型化霍爾電推進器控制單元及其它需要多正脈沖指令驅動的星船載電子產品中。
【權利要求】
1. 一種64路射極跟隨輸出驅動模塊電路，其特征在于，帶有信號接口和輸出指令信號 接口的殼體，信號接口包括地址信號接口、數據信號接口、控制信號接口和時鐘信號接口； 殼體內封裝有16個冗余接口驅動電路和1個控制器，控制器包括冗余鎖存電路、時鐘分頻 電路和正脈沖產生電路，冗余鎖存器的輸入端還與數據信號接口、地址信號接口、控制信號 接口相連，冗余鎖存電路的一個輸出端與正脈沖產生電路的輸入端相連，冗余鎖存電路的 另一個輸出端與時鐘分頻電路的輸入端相連，時鐘分頻電路的輸入端還與時鐘信號接口相 連，時鐘分頻電路的輸出端與正脈沖產生電路的輸入端相連，正脈沖產生電路的輸出端與 每個冗余接口驅動電路的輸入端相連，每個冗余接口驅動電路的輸出端與輸出指令信號接 口相連。
2. 根據權利要求1所述的一種64路射極跟隨輸出驅動模塊電路，其特征在于，所述控 制器還包括譯碼器電路，譯碼器電路的輸入端分別與控制信號接口、地址信號接口相連，譯 碼器電路的輸出端與冗余鎖存電路的輸入端相連。
3. 根據權利要求1所述的一種64路射極跟隨輸出驅動模塊電路，其特征在于，所述時 鐘分頻電路的輸入端與時鐘信號接口相連。
4. 根據權利要求1所述的一種64路射極跟隨輸出驅動模塊電路，其特征在于，所述殼 體的長< 50mm，寬< 50mm，高< 14mm。
5. 根據權利要求1所述的一種64路射極跟隨輸出驅動模塊電路，其特征在于，所述16 個冗余接口驅動電路均為4路雙冗余射極跟隨輸出驅動器。
【文檔編號】G05B19/042GK203882142SQ201420256252
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】張遂南 申請人:中國航天科技集團公司第九研究院第七七一研究所