УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ Российский патент 2007 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для анализа и измерения параметров регулярных и случайных импульсных последовательностей.

Известны устройства выделения периодических импульсных сигналов, основанные на временных параметрах анализируемой последовательности (см., например, патент США № 3922676, патент Франции № 2161400, авторские свидетельства №№ 330472, 477531, 1765885 и другие.

Из известных устройств выделения периодических импульсов наиболее близким к предлагаемому является устройство по авторскому свидетельству № 1765885, М. кл. Н04К 5/156 с приоритетом от 15.05.1990 г., которое и выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является то, что в нем для выделения необходимых импульсов не используется такой информативный параметр, как амплитуда импульсов, причем информация об этом параметре на выходе теряется. Кроме того, прототип не позволяет выделить импульсы с заданными параметрами по длительности и амплитуде, появляющиеся в случайные моменты времени.

Задачей изобретения является повышение достоверности выделения периодической последовательности импульсов за счет использования информации об амплитуде импульсов, расширение функциональных возможностей устройства по выделению последовательности импульсов с заданными параметрами по длительности и амплитуде, но появляющиеся в случайные моменты времени, а также сохранение информативных параметров импульсов на выходе устройства.

Поставленная задача решается тем, что в устройство выделения периодических импульсов по а.с. №1765885, содержащее входной формирователь, вход которого соединен с входной шиной, первый и третий элементы задержки, элемент И, а также триггер, к R-входу которого подсоединен выход второго элемента задержки, дополнительно введены новые элементы и связи, а именно генератор пилообразного напряжения, вход которого соединен с входной шиной, два электронных управляемых ключа, сигнальные входы которых через первый элемент задержки соединены с входной шиной устройства, последовательно соединенные сумматор, многоуровневый амплитудный селектор и коммутатор, выход которого соединен с входом второго элемента задержки и S-входом триггера, при этом единичный и нулевой выходы триггера соединены соответственно с управляющими входами первого и второго электронных ключей, причем выход первого электронного ключа является первым выходом устройства, выход второго электронного ключа - вторым выходом устройства, второй выход входного формирователя, на котором формируются импульсы в моменты, соответствующие задним фронтам входных импульсов, соединен с первым входом сумматора, к второму входу которого подключен выход генератора пилообразного напряжения, к выходу первого электронного ключа непосредственно и через третий элемент задержки подключены соответственно первый и второй входы элемента И, выход которого является третьим выходом устройства и вычитающее устройство, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и третьим выходами устройства, а выход вычитающего устройства является четвертым выходом устройства.

Структурная схема предлагаемого устройства выделения периодических импульсов представлена на фиг.1, а временные диаграммы, поясняющие принцип его работы, показаны на фиг.2.

Устройство выделения периодических импульсов содержит входной формирователь импульсов 1, вход которого соединен с входной шиной, с входом генератора пилообразного напряжения 2 и с входом первого 10 элемента задержки, выход которого через первый управляемый ключ 8 соединен с первым выходом устройства и через второй управляемый ключ 9 - с вторым выходом устройства. Второй выход входного формирователя 1 соединен с первым входом сумматора 3, к второму входу которого подключен выход генератора пилообразного напряжения 2. Выход сумматора 3 через последовательно соединенные многоуровневый амплитудный селектор 4 и коммутатор 5 подключен к S-входу триггера 7, к R-входу которого подсоединен выход второго 6 элемента задержки, вход которого соединен с выходом коммутатора 5, единичный выход триггера 7 соединен с управляющим входом ключа 8, а нулевой выход триггера - с управляющим входом ключа 9. Первый вход элемента И 11 непосредственно, а второй вход через третий элемент задержки 12 подсоединены к первому выходу устройства, а выход элемента И 11 подключен к третьему выходу устройства. Первый и второй входы вычитающего устройства 13 соединены соответственно с первым и третьим выходами устройства, а выход вычитающего устройства подключен к четвертому выходу устройства.

Предлагаемый селектор работает следующим образом. Входная импульсная последовательность (фиг.2а), в составе которой наряду с другими импульсами находятся как периодические, так и случайные импульсы с заданными параметрами по длительности и амплитуде (они подкрашены разными оттенками), подается на входной формирователь 1, на вход генератора пилообразного напряжения 2 и на вход первого 10 элемента задержки. Передним фронтом входных импульсов запускается генератор пилообразного напряжения 2, а задним фронтом входных импульсов срываются колебания этого генератора. Таким образом, на выходе генератора пилообразного напряжения 2 формируются импульсы пилообразной формы, амплитуда которых пропорциональна длительности входных импульсов (фиг.2б). Эти импульсы подаются на второй вход сумматора 3, а на первый вход этого сумматора подаются импульсы с второго выхода входного формирователя 1, соответствующие задним фронтам входных импульсов и равные по амплитуде входным импульсам (фиг.2в). На выходе сумматора 3 появятся импульсы (фиг.2г), в которых заложена информация об амплитудах и длительностях входной последовательности. С выхода сумматора 3 импульсы подаются на многоуровневый амплитудный селектор 4, где в зависимости от суммарной амплитуды входных импульсов, распределяются по его уровням (фиг.2д). Каждый канал многоуровневого амплитудного селектора 4 пропускает на свой выход импульс только тогда, когда амплитуда суммарного напряжения U заключена в некотором интервале U_min<U<U_max, характеризующих данный уровень (канал). Коммутатор 5 позволяет подключить к S - входу триггера 7 любой канал многоуровневого амплитудного селектора 4. При наличии напряжения, например, на k-том уровне многоуровневого амплитудного селектора 4 эти импульсы поступают на коммутатор 5 (фиг.2е) и с его выхода подаются на S - вход триггера 7, передним фронтом устанавливая его в единичное состояние. В нулевое состояние триггер 7 устанавливается импульсами, поступающими на R - вход с выхода второго 6 блока задержки, задержанные относительно импульсов на выходе коммутатора 5 на время заданной длительности импульса t_и (фиг.2ж). На выходе триггера 7 появятся импульсы (фиг.2з), соответствующие импульсам с заданной длительностью t_и и амплитудой U_и, задержанные относительно входной последовательности на время t_и. Импульсы с единичного выхода триггера 7 поступают на управляющий вход ключа 8, на другой вход которого подается входная последовательность импульсов, задержанная элементом задержки 10 на время, равное заданной длительности t_и (фиг.2и). На выход ключа 8, то есть на первый выход селектора пройдут только импульсы с заданными длительностью t_и и амплитудой U_и (фиг.2к). Среди этих импульсов есть как периодические импульсы, так и импульсы, появляющиеся в случайные моменты времени. Одновременно импульсы с нулевого выхода триггера 7 (фиг.2л) подаются на управляющий вход электронного ключа 9, а на сигнальный вход этого ключа подаются импульсы с выхода элемента задержки 10. На выход ключа 9, который является вторым выходом устройства проходят все другие импульсы, параметры которых отличаются от заданных (фиг.2м). При этом их входные информативные параметры остаются без изменений. С выхода ключа 8 импульсы непосредственно подаются на первый вход элемент И 11, а на второй вход этого элемента подаются импульсы, задержанные в третьем элементе задержки 12 на время, равное периоду следования Т_и импульсов (фиг.2н). На выход элемента И 11, который является третьим выходом устройства, пройдут только периодические импульсы (фиг.2п). На первый и второй входы вычитающего устройства 13 поступают импульсы соответственно с первого и третьего выхода устройства, а на выход вычитающего устройства, являющегося четвертым выходом устройства, пройдут импульсы с заданной амплитудой и длительностью, но появляющиеся в случайные моменты времени (фиг.2р).

Таким образом, использование в предлагаемом устройстве новых элементов и связей позволяет расширить функциональные возможности селектора по выделению импульсов с заданными параметрами, и сохранить на выходе устройства информативные параметры других импульсов для использования их при дальнейшем анализе.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах анализа импульсов для выделения импульсов с заданными параметрами. Технический результат заключается в выделении периодических и случайно появляющихся импульсов с заданными параметрами по длительности и амплитуде с сохранением их информативных параметров на выходе устройства. Устройство выделения периодических импульсов содержит входной формирователь импульсов (1), первый (10), второй (6) и третий (12) элементы задержки, элемент И (11), триггер (7), управляемые ключи (8) и (9), генератор пилообразного напряжения (2), вычитающее устройство (13), последовательно соединенные сумматор (3), многоуровневый амплитудный селектор (4) и коммутатор (5). 2 ил.

Устройство выделения периодических импульсов, содержащее входной формирователь, вход которого соединен с входной шиной, первый и третий элементы задержки, элемент И, а также триггер, к R-входу которого подсоединен выход второго элемента задержки, отличающееся тем, что в него дополнительно введены генератор пилообразного напряжения, вход которого соединен с входной шиной, два электронных управляемых ключа, сигнальные входы которых через первый элемент задержки соединены с входной шиной устройства, последовательно соединенные сумматор, многоуровневый амплитудный селектор и коммутатор, выход которого соединен с входом второго элемента задержки и S-входом триггера, при этом единичный и нулевой выходы триггера соединены соответственно с управляющими входами первого и второго электронных ключей, причем выход первого электронного ключа является первым выходом устройства, выход второго электронного ключа - вторым выходом устройства, второй выход входного формирователя, на котором формируются импульсы в моменты, соответствующие задним фронтам входных импульсов, соединен с первым входом сумматора, к второму входу которого подключен выход генератора пилообразного напряжения, к выходу первого электронного ключа непосредственно и через третий элемент задержки подключены соответственно первый и второй входы элемента И, выход которого является третьим выходом устройства, и вычитающее устройство, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и третьим выходами устройства, а выход вычитающего устройства является четвертым выходом устройства.