ВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ Российский патент 1995 года по МПК H03K5/19 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к импульсной технике, преимущественно может быть использовано для временного согласования сигналов в устройствах временной обработки информации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является временной селектор импульсов, содержащий N элементов И, N линий задержки, первый и второй элементы ИЛИ, одновибратор (авт.св. СССР N 1732448, кл. Н 03 К 5/19, 1989). Первый вход первого элемента И соединен с шиной стробируемого сигнала, а второй вход с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной стробирующего сигнала и входом первой линии задержки, а второй вход с выходом первого элемента И, входом N-й линии задержки и входом одновибратора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выходы с второго по (N-1)-й элементов И соединены соответственно с первыми входами с третьего по N-й элементов И и с входами соответствующих с второй по (N-1)-ю линий задержки, а вторые входы с второго по N-й элементов И соединены с соответствующими выходами первой линии задержки, а выход N-го элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, входы которого с второго по N-й соединены соответственно с выходами с второй по N-ю линии задержки, а выход второго элемента ИЛИ соединен с выходной шиной.

Недостатком этого селектора является отсутствие на его выходе информации о взаимном расположении на временной оси стробируемых и стробирующих входных импульсов, что ограничивает функциональные возможности селектора и не позволяет использовать его, например, в качестве временного дискриминатора в системах автоматического слежения за частотой или периодом повторения стробируемых импульсов (импульсные следящие измерители дальности, системы автоподстройки генераторов импульсов и т.п.).

Целью изобретения является обеспечение возможности формирования на выходе селектора кода, величина и знак которого определяются взаимным расположением во времени стробируемого и стробирующего импульсов, что расширяет функциональные возможности селектора.

Цель достигается тем, что во временной селектор импульсов введены генератор импульсов, выходная кодовая шина и реверсивный счетчик импульсов, выходы которого соединены с выходной кодовой шиной, вход сброса и стробирующий вход соединены с выходом второго элемента ИЛИ, вход установки режима счета с выходом N-й линии задержки, а счетный вход с выходом генератора импульсов.

Введение в устройство указанных элементов позволяет преобразовать временной интервал от переднего фронта стробирующего импульса до середины стробируемого импульса в двоичный код, соответствующий числу импульсов, сформированных генератором за этот временной интервал или за интервал времени, равный длительности стробируемого импульса.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого селектора импульсов.

Он содержит первый 1₁, второй 1₂,N-й 1_N элементы И, первый 2 элемент ИЛИ, одновибратор 3, первую 4₁, вторую 4₂,N-ю 4_N линии задержки, второй 5 элемент ИЛИ, шину 6 стробируемого сигнала, шину 7 стробирующего сигнала, выходную шину 8, генератор 9, реверсивный счетчик 10 импульсов, выходную кодовую шину 11. Первый вход элемента И 1₁ соединен с шиной 6 стробируемого сигнала, а второй вход с выходом элемента ИЛИ 2, второй вход которого соединен с шиной 7 стробирующего сигнала и входом линии 4₁ задержки, а первый вход с выходом элемента И 1₁, входом линии 4_N задержки и входом одновибратора 3, выход которого соединен с вторым входом элемента И 1₂. Первые входы элементов И 1₂,1₃,1_N соединены соответственно с первым(N-1)-м выходами линии 4₁ задержки. Выходы элементов И 1₂,1₃,1_N-1 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 1₃,1₄,1_N и входами линий 4₂,4₃,4_N-1 задержки. Выход элемента И 1_N соединен с (N-1)-м входом элемента ИЛИ 5. Первый, второй,(N-2)-й входы элемента ИЛИ 5 соединены с выходами второй, третьей,(N-1)-й линий задержки. Выход N-й линии задержки соединен с N-м входом элемента ИЛИ 5 и входом установки режима счета "+/-" счетчика 10, выходы которого соединены с выходной кодовой шиной 11. Счетный вход С счетчика 10 соединен с выходом генератора 9, а его стробирующий вход U и вход сброса R соединены с выходом элемента ИЛИ 5 и выходной шиной 8 устройства.

Режим работы инверсного счетчика 10 задает логический уровень на входе "+/-": если имеется логическая "1", то происходит вычитание, если логический "0"-суммирование. При поступлении на вход сброса R переднего фронта импульса положительной полярности счетчик "обнуляется". Счет импульсов (суммирование или вычитание), поступающих на счетный вход С, разрешен при наличии уровня "1" на его стробирующем входе U.

Устройство работает следующим образом.

Импульс с шины 6 стробируемого сигнала поступает на первый вход элемента И 1₁ и на вход линии 4₁ задержки, на каждом выходе которой формируется импульс, равный по длительности входному, но задержанный на величину i x t_min (i номер выхода линии задержки; t_min время задержки между соседними выходами), импульс с шины 7 стробирующего сигнала поступает на первый вход элемента ИЛИ 2.

Если стробируемый импульс полностью перекрывается стробом или приходит позже строба, но частично с ним перекрывается, то за счет наличия связи между выходом элемента И 1₁ и вторым входом элемента ИЛИ 2 на выходе элемента И 1₁ формируется импульс, равный по длительности стробируемому, который поступает на вход запуска одновибратора 3 и через линию 4_N задержки, элемент ИЛИ 5 поступает на выходную шину 8 устройства, вход сброса R и стробирующий вход U счетчика 10. При этом передним фронтом пришедшего импульса счетчик "обнуляется" и до прихода заднего фронта этого импульса работает в режиме вычитания, так как на входе установки режима счета "+/-" присутствует уровень "1". В результате импульс на выходной шине 8 устройства сопровождается двоичным кодом с признаком "-" на кодовой шине 11 устройства. Десятичный эквивалент двоичного кода соответствует числу импульсов, поступивших на четный вход С счетчика 10 за время, равное длительности стробируемого импульса, что свидетельствует о том, что передний фронт строба приходит одновременно или раньше переднего фронта стробируемого импульса. Импульс, сформированный на выходе одновибратора 3, поступает на второй вход элемента И 1₂. На первые входы элементов И 1₂,И 1_N поступают задержанные импульсы с соответствующих выходов линии 4₁ задержки. При этом сигнал на выходе элементов И 1₂,1_N отсутствуют за счет наличия связей между выходами элементов И 1₂,1_N-1 и вторыми входами элементов И 1₃,1_N соответственно.

Если стробирумый импульс приходит раньше стробирующего, но частично с ним перекрывается, то в момент совпадения этих импульсов на выходе элемента И 1₁ формируется импульс, равный по длительности времени их перекрытия. Этот импульс поступает на вход запуска одновибратора 3 и на вход линии 4_N задержки. Задержанный импульс с выхода линии 4 задержки поступает на N-й вход элемента ИЛИ 5 и вход "+/-" счетчика 10, обеспечивая режим вычитания. Импульс, сформированный на выходе одновибратора 3, поступает на второй вход элемента И 1₂. На первые входы элементов И 1₂,1_N поступают задержанные импульсы с соответствующих выходов линии 4₁ задержки. При этом на выходе элементов И 1₂,1_N формируются импульсы с длительностью ≅ Δ τ ( Δ τ длительность импульса на выходе одновибратора 3), которые поступают на входы линий 4₂,4_N-1 задержки. Задержанные импульсы с выходов линий 4₂,4_N-1 задержки поступают соответственно на входы 1,(N-2) элемента ИЛИ 5, на (N-й)-й вход которого поступает импульс с выхода элемента И 1_N. Так как времена задержек линий 4₂,4_N задержек выбраны из условия t_зад.i (N-1) x t_min, t_зад.N= (N-1) x t_min (i i,N-1); t_зад.i время задержки i-й линии задержки: t_зад.N время задержки N-й линии задержки; t_min задержка импульса между соседними выходами линии 4₁ задержки), то в результате логического сложения импульсов, поступающих на все входы элемента ИЛИ 5, на выходной шине 8 устройства формируется импульс, длительность которого равна длительности стробируемого импульса. С выхода сформированный импульс поступает также на вход сброса R и стробирующий вход U счетчика 10. При этом передним фронтом пришедшего импульса счетчик "обнуляется" и до прихода на вход "+/-" импульса с выхода линии 4_N задержки работает в режиме суммирования, после чего переключается в режим вычитания до окончания действия импульса на выходе элемента ИЛИ 5, а следовательно, и на выходной шине 8 устройства. В результате импульс на выходной шине 8 сопровождается двоичным кодом на кодовой шине 11 селектора. Десятичный эквивалент двоичного кода соответствует числу импульсов, сформированных генератором 9 за интервал времени от переднего фронта стробирующего импульса до середины стробируемого импульса. Знак кода зависит от того, с какой стороны на временной оси от середины стробируемого импульса располагается передний фронт строба.

Если стробируемый и стробирующий импульсы не перекрываются, то импульсы на выходах элемента И 1₁, одновибратора 3, элементов И 1₂,1_N, а следовательно, на выходной шине 8 отсутствуют, что обеспечивает селекцию стробируемых импульсов. На кодовой шине 11 селектора сохраняется код, сформированный в предыдущем такте.

Предлагаемое устройство позволяет в отличии от прототипа сформировать двоичный код, величина и знак которого определяются взаимным расположением во времени стробирующего и стробируемого импульсов, что расширяет функциональные возможности селектора.

Использование: в импульсной технике для временного согласования сигналов в устройствах временной обработки информации. Сущность изобретения: временной селектор импульсов содержит первый, второй, N-й элементы И 1₁ 1₂ 1_N первый 2, второй 5 элементы ИЛИ, одновибратор 3, первую вторую, N-ю линии задержки 4₁ 4₂ 4_N генератор 9 импульсов, реверсивный счетчик 10 импульсов, шину 6 стробируемого сигнала, шину 7 стробирующего счетчика, выходную шину 8, выходную кодовую шину 11 с соответствующими связями. 1 ил.

ВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий N элементов И, N линий задержки, первый и второй элементы ИЛИ, одновибратор, причем первый вход первого элемента И соединен с шиной стробируемого сигнала, а второй вход с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной стробирующего сигнала и входом первой линии задержки, а второй вход с выходом первого элемента И, входом N-й линии задержки и входом одновибратора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выходы с второго по (N 1)-й элементов И соединены соответственно с первыми входами с третьего по N-й элементов И и входами соответствующих с второй по (N-1)-ю линий задержки, а вторые входы с второго по N-й элементов И соединены с соответствующими выходами первой линии задержки, а выход N-го элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, входы которого с второго по N-й соединены соответственно с выходами с второй по N-ю линии задержки, а выход второго элемента ИЛИ соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что в него введены генератор импульсов, выходная кодовая шина и реверсивный счетчик импульсов, выходы которого соединены с выходной кодовой шиной, вход сброса и стробирующий вход соединены с выходом второго элемента ИЛИ, вход установки режима счета с выходом N-й линии задержки, а счетный вход с выходом генератора импульсов.