Формирователь прямоугольных импульсов Советский патент 1984 года по МПК H04Q1/36 

Изобретение относится к телефонной связи и может быть использовано в измерителях параметров номеронабирателей телефонов автоматических телефонных станций. Известен формирователь прямоуголь ных импульсов, содержащий резисторный делитель напряжения, ячейку памя ти, ключевой каскад на транзисторе, дополнительный транзистор, амплитудный ограничитель, дифференцирующую цепь, три элемента И, триггер, ампли тудный селектор, элемент задержки, элемент ИЛИ и одновибратор tO« Однако известный формирователь не обеспечивает требуемой точности восстановления исходной длительности импульсов из-за отсутствия .автоматической подстройки постоянной времени элемента задержки под параметры линии с произвольными параметрами, а также из-за порогового харйктера вносимой коррекции. Наиболее близким техническим решением к изобретению является формирователь прямоугольных импульсов, содержащий ячейку памяти, компаратор, генератор импульсов, элемент И и счетчик, причем первый выхрд генератора импульсов соединен с первым входом элемента И L2 J. Однако известное устройство не обе печивает соответствующую точность фор мирования длительности прямоугольньк импульсов,так как на выходе поддер.живает постоянное соотношение продолжительностей импульса и паузы. Цель изобретения - повышение точности формирования длительности импульсов, передаваемых по абонентским линиям с изменяющимися параметрами. Поставленная цель достигается тем, что в формирователь прямоугольных импульсов, содержащий ячейку памяти, компаратор, генератор импуль сов, элемент И и счетчик, причем nep вый выход генератора импульсов соединен с первым входом элемента И, вв дены ;;елитель напряжения, вход которого соединен с выходом ячейки памяти, второй компаратор, причем сигнальные входы первого и второго компараторов соединены с входом ячейк памяти .и являются входом формирователя прямоугольных импульсов, первый и второй выходы делителя напряжения соединены соответственно с пе вым и вторым опорными входами перво го компаратора, а третий и четвертый выходы делителя напряжения соединены соответственно с первым и вторым опорными входами второго компаратора, два триггера и два элемента ИЛИ, причем выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого триггера и вторым входом элемента И, а выход элемента И и второй выход генератора импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами второго э гемента ИЛИ,, выход которого соединен с входом счетчика, при этом вход генератора импульсов соединен с выходом первого триггера, R- вход которого соединен с выходом счетчика и счетным входом второго триггера, а прямой и инверсный выходы второго триггера соединены соответственно с управляющими входами второго и первого компараторов, при этом.прямой выход второго триггера является выходом формирователя прямоугольных импульсов. Кроме того,первый и второй компараторы содержат два операционных усилителя и элемент И, при этом ин- версный вход первого операционного усилителя и прямой вход второго операционного усилителя объединены и являются сигнальным входим компаратора, а прямой вход первого, операционного усилители и инверсный вход второго операционного усилителя являются соответсТвенно первым и вторым опорными входами компаратора, выходы обоих операционных усилителей соединены соответственно с первым и вто-i рым входами элемента И, выход которого является выходом компаратора, а третий вход элемента И является управлякщим входом компаратора. На фиг. 1 представлена-структур- наярлектрическая схема формирователя прямоугольных импульсов; на фиг.2 - структурная электрическая схема компаратора; на фиг.З - временные диаграммы, поясняющие работу формирователя прямоугольных импульсов. Формирователь прямоугольных импульсов (фиг.1) содержит ячейку 1 памяти, делитель 2 напряжения, первый и второй компараторы 3 и 4, первый и второй элементы ИЛИ 5.и 6, элемент И 7, первый и второй триггеры 8 и 9, генератор 10 импульсов и счетчик 11. Каждый из компараторов 3 и 4 выполнен Гфиг,2) в виде первого и второго операционных усилителей 12 и 13 и элемента И 14, Формирователь прямоугольных импульсов работает следующим образом. На вход формирователя поступают импульсы, сформированные при размыкании и замыкании контакта номеронабирателя телефонного аппарата и искаженные при передаче по абонентской линии искрогасительной цепью. При нормально замкнутых контактах номеронабирателя через абонентскую линию протекает ток станционной батареи. Ячейка 1 памяти запоминает входное напряжение. При размыкании контактов номеронабирателя ток в або нентской линии уменьшается до нуля со скоростью, определяемой постоянной времени заряда элементов, включенных в испытуемую цепь и параметрами абонентской линии. При замыка-О НИИ контактов номеронабирателя ток в абонентской линии нарастает со ско ростью, определяемой параметрами або нентской линии. Форма тока в абонент кой линии показана на фиг. За. Первый и второй компараторы 3 и 4 в соответствии с напряжениями, подан ными на сигнальные и опорные уровни, формируют импульсы (фиг.Зб, в) с дли тельностями t,, и tj, которые соответствуют длительностям отрезков 1, на начальных линейных участ ках среза и фронта входного импульса. Длительности отрезков IjH 1 с высокой степенью точности равны дли тельностям участков 1 и 2j соответственно. Местоположение отрезков Б,..., 1 срезе и фронте вхо ного импульса однозначно определяются соотношением элементов секциониро ванного делителя 2 напряжения. Сек ционированный делитель 2 напряжения может быть выполнен, например, в виде пятиэлементного резистивного делителя напряжения. Для точного восстановления длительности исходного импульса {точки 1 и 4 на фиг. За) необходимо дпительность импульса между точками 2 и 5 увеличите на величину, равную длительности импульса первого компаратора 3 t и сократить на величину, равную длительности импульса второго компаратора 4 t. Выходной импульс первого компаратора 3 передним фронтом запускает генератор 10 импульсов и начинается заполнение счетчика 11 импульсами с двух выходов генератора 10 импульсов (фиг.З г, Зд ). Импульсы.навтором выходе генератора 10 импульсов сдвинуты относительно импульсов с первого выхода на половину периода. Частота следования импульсов выбирается из условия обеспечения заданной погрешности восстановления длительности импульсов. По истечении действия импульса первого компаратора 3 заполнение счетчика 11 продолжается импульсами с одного выхода генератора 10 импульсов. Передним фронтом выходного импульса счетчика 1I второй триггер 9 формирует передний фронт выходного импульса формирователя прямоугольных импульсов, за- . пирает первый компаратор 3 и срывает колебания генератора 10 импульсов. Разрядность счетчика 11 выбирается такой, чтобы задержка t, ., вносимая счетчиком .11, бьша больше максимальной длительности фронта входного импульса, но меньше длительности размыкания. Как видно из фиг.Зж, выходной импульс счетчика 11 сдвинут влево на величину, равную длительности импульса t первого компаратора 3. Сдвиг произошел из-за того, что заполнение счетчика 11 на время действия выходного импульса первого компаратора 3 производилось импульсами удвоенной частоты (фиг.3е. Сдвиг выходного импульса счетчика 11- обеспечивает увеличение длительности импульса между точками 2 и 4 и величину Ц (фиг.Зз ). При формировании фронта входного импульса на выходе второго компаратора 4 образуется импульс, передний фронт которого запускает генератор 10 импульсов и начинается заполнение счетчика 11 также, как и для импульса на выходе первого компаратора 3. Передним фронтом выходного импульса счетчика 11 второй триггер 9 устанавливается в исходное положение и формирует задний фронт выходного импульса формирователя прямоугольных импульсов. Этим же фронтом запирается генератор 10 импульсов. Так как выходной импульс счетчика 11 сдвинут влево (фиг.Зз) на величину, равную длителбностй и шyльca второго компаратора 4, тс и длительность импульса между точками 2 и 4 (фиг. За, Зз ) уменьшена на эту же V величину. Поскольку восстановление длитель ности импульсов предлагаемым формирователем прямоугольных импульсов зависит только от нелинейности наА46чального участка среза и фронта входных импульсов, то погрешность восстановления длительности у предлагаемого формирователя прямоугольных импульсов незначительна. Таким образом, повьпцается точность формирования длительности импульсов а счет восстановления длительности |импульсов на нелинейном участке сре;за и фронта входных импульсов.

1. ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий ячейку памяти, компаратор, генератор импульсов, элемент И и счетчик, причем .первый выход генератора импульсов соединен с первым входом элемента И, отличающийс.я тем, что, с целью повьпаения точности формирования длительности импульсов, в негр введены делитель напряжения, вход которого соединен с выходом -ячейки памяти, второй компаратор, причем сигнальные входы первого и второго компараторов соединены с входом, ячейки памяти и являются входом формирователя прямоугольных импульсов, первый и второй выходы делителя напряжения соединены соответственно с первым и вторым опорными входами первогокомпаратора, а третий и четвертый выходы делителя напряжения соедине ны соответственно с первым и вторым опорными входами второго компарато- ра, два триггера и два элемента ИЛИ, причем выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого триггера и вторым входом элемента И, . а выход элемента И и второй выход генератора импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика, при этом вход генератора импульсов соединен с выходом первого триггера, R- вход которого соединен с выходом счетчика и счетным входом второго триггера, а прямой и инверсный вьпсоды второго триггера соединены соответственно с управляющими входами второго и первого компараторов, при этом прямой выход второго триггера является выходом формирователя прямоугольных импульсов. 2, Формирователь по п.1, о т л ичающийся тем, что первый и второй компараторы содержат . два операционных усилителя и элемент И, при этом инверсный вход первого опеСО рационного усилителя и прямой вход второго операционного усилителя объединены и являются сигнальным входом компаратора, а прямой вход первого 4аь операционного усилителя и инверсный вход второго операционного усилителя являются соответственно первым и вторым опорными входами компаратора, выходы обоих операционных усили тёлей соединены; cooTBeTCTBieHHo с первым и вторым входами : элемента И, выход которого является выходом ком- паратора, а тре#тий вход элемента И является управляющим входом компаратора.

J

Фаг J

ш.

J

/

с

-о

тля

Я

Фиг. 2