Устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке Советский патент 1985 года по МПК H03K5/153 

О5

05

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕРВОГО И ПОСЛЕДНЕГО ИМПУЛЬСОВ В ПАЧКЕ, содержащее элемент задержки, два элемента И и триггер, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к входной шине устройства и через элемент задержки к первому входу второго элемента И и к третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом триггера и с первой выходной шиной устройства, вторая выходная шина которого подключена к выходу второго элемента. И, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его работы, в него дополнительно введены одновибратор с повторным запуском и элемент И, первый вход которого соединен с входной шиной устройства и через элемент задержки с вторым входом дополнительного элемента И, выход которого через одновибратор с повторным запуском подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторым входомтриггера, второй выход которого подключен к третьему входу второго элемента И.

Фиг. 7

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации, управления и измерения.

Известно устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке, содержащее два триггера, два элемента И, счетчик импульсов, схему совпадения, счетный триггер и формирователь 1.

Недостатками этого устройства являются конструктивная сложность и то, что выделение первого и последнего импульсов производится не в каждой пачке, а через одну, причем число импульсов в каждой пачке, поступающей на вход устройства, должно быть одинаковым иначе устройство не может функционировать. Все это снижает надежность работы устройства.

Наиболее близким по технической cynj,ности к предлагаемому является устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке, содержащее элемент задержки, два элемента И, триггер и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с входной щи ной, с первым входом первого элемента И и через элемент задержки с вторыми входами первого элемента И и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и к первому входу триггера, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен к второму входу триггера и к первой выходной щине устройства, вторая выходная щина которого соединена с выходом второго элемента И 2.

Недостатки данного устройства - возможность формирования ложных первых и последних импульсов в пачке при несовпадении фронтов импульсов на выходе элемента задержки с фронтами импульсов на входе устройства, а также при поступлении на вход устройства импульса помехи между импульсами принимаемой пачки.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет исключения возможности формирования ложных первых и последних импульсов в пачке.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке, содержащее элемент задержки, два элемента И и триггер, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к входной щине устройства и через элемент задержки к первому входу второго элемента И и к третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом триггера и с первой выходной щиной устройства, вторая выходная щина которого подключена к выходу второго элемента И, дополнительно введены одновибратор с повторным запуском и элемент И, первый вход которого соединен с

входной щиной устройства и через элемент задержки с вторым входом дополнительного элемента И, выход которого через одновибратор с повторны.м запуском подключен к

второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом триггера, второй выход которого подключен к третьему входу второго элемента И.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 - один из вариантов функциональной схемы одновибратора с повторным запуском.

Устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке содержит элемент 1 задержки, два элемента И 2 и 3, триггер 4, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И 2, второй вход которого подключен к входной шине устройства и через элемент 1 задержки - к первому входу второго элемента И 3

и к третьему входу первого элемента И 2, выход которого соединен с первым входом триггера 4 и с первой выходной щиной устройства, вторая выходная щина которого подключена к выходу второго элемента И 3,

а также одновибратор 5 с повторным запуском 5 и дополнительный элемент И 6, первый вход которого соединен с входной щиной устройства и через элемент 1 задержки с вторым входом дополнительного элемента И 6, выход которого через одновибратор 5

с повторным запуском подключен к второму входу второго элемента И 3, выход которого соединен с вторым входом триггера 4, второй выход которого подключен к третьему входу второго элемента И 3.

Устройство для выделения первого и

последнего импульсов в пачке работает следующим образо.м.

Импульсы принимаемой пачки, следующие с периодом Т, поступают на вход устройства (фиг. 2а) и воздействуют на элемент 1 задержки, на входы элементов И 2 и 6. Элемент 1 задержки обеспечивает задержку входных импульсов пачки на время, равное периоду Т их следования (фиг. 26). С появлением на выходе элемента 1 задержки (фиг. 26) импульса, соответствующего первому входному импульсу пачки и при наличии второго входного импульса срабатывает элемент И 2 (фиг. 2д), так как на все его три входа поступают сигналы логической единицы и элемент И 6 (фиг. 2в),

у которого на оба входа также поступают сигналы логической единицы. Импульс с выхода элемента И 2 поступает на первый выход устройства и фиксируется как первый импульс пачки (фиг. 2д). По заднему фронту импульса с выхода первого элемента И 2

триггер 4 переводится в единичное состояние (фиг. 2ж), при котором на его инверсно.м выходе устанавливается нулевой уровень (фиг. 2з), блокирующий срабатывание элемента И 2 при поступлении последующих входных и задержанных импульсов пачки. Импульс выхода третьего элемента И 6 поступает на вход одновибратора 5 с повторным запуском, который устанавливается в единичное состояние (фиг. 2г). Период нестабильности одновибратора 5 с повторным запуском выбирается чуть больше периода следования Т входных импульсов, поэтому отсчет длительности выходного импульса одновибратора 5 с повторным запуском производится от каждого входного импульса, пришедшего до окончания периода нестабильности. Так как на все время приема входных импульсов пачки одновибратор 5 с повторным запуском находится в единичном состояНИИ, то уровень логического нуля с инверсного выхода одновибратора 5 (фиг. 2г), воздействуя на третий вход второго элемента И 3, блокирует его срабатывание на все время приема входных импульсов пачки. Поэтому приход импульса помехи между двумя импульсами пачки (фиг. 2а) не приводит к срабатыванию второго элемента И 3 и выдаче на второй выход устройства ложного последнего импульса. По окончании задержанной пачки через время, определяемой периодом нестабильности, одновибратор 5 с повторным запуском устанавливается в исходное нулевое состояние. Уровень логической единицы с инверсного выхода (фиг. 2г) разрешает прохождения импульса с выхода элемента- 1. задержки на второй выход устройства (фиг. 2е), который и фиксируется как послед НИИ импульс пачки. Устройство готово для приема следуюшей пачки импульсов. В состав одновибратора с повторным запуском (фиг. 3) входят RS-триггер 7, первый 8 и второй 9 компараторы напряжения, инвертирующий усилитель 10, дифференцирующая цепь 11, ключи, выполненные на транзисторах 12-14, резисторы 15-20 и конденсаторы 21 и 22. В исходном состоянии RS-триггер 7 обнулен и на его инверсном выходе Q присутствует высокий уровень, благодаря чему транзистор 12 смешен в прямом направлении и потенциал его коллектора фактически равен потенциалу земли. Конденсатор 21 при этом не заряжен. Усилитель 10 представляет собой усилитель инвертирующего типа, поэтому выход одновибратора в исходном состоянии имеет низкий уровень. Резисторы 18-20 образуют делитель напряжения, который используется для управления компараторами напряжения 8 и 9. Инвертирующий вход первого компаратора 8 смещен до потенциала, равного Е F/-E .JB,i3-±.Bji - +R« + R го Это означает, что выход первого компаратора 8 станет высоким, когда управляющее напряжение, приложенное к его неинвертирующему входу, будет равноЕ.Такой же делитель напряжения используется для смещения второго компаратора напряжения 9. Напряжение, приложенное к неинвертирующему входу второго компаратора 9, определяется выражением ро « R« + R«-«-Rzo Когда напряжение, приложенное к инвертирующему входу второго компаратора 9, понижается до Е2, выход второго компаратора 9 становится высоким. Конденсатор 22, заряд которого осуществляется через резистор 18, предназначен для надежного обнуления RS-триггера 7 при включении питания. Дифференцирующая цепь 11 служит для формирования короткого положительного импульса по переднему фронту входного сигнала любой длительности. Если на вход одновибратора с повторным запуском подать положительный импульс, то дифференцирующая цепь 11 сформирует по переднему фронту короткий положительный импульс, по которому открываются транзисторы 13 и 14. Резистор 15 служит для согласования выхода дифференцирующей цепи 11 с входами транзисторов 13 и 14. Резистор 16 является нагрузочным резистором, ограничивающим ток через открытый транзистор 13. Как только амплитуда импульса на коллекторе транзистора 13 понизится до уровня, равного Е2, на выходе второго компаратора 9 установится высокий уровень и RSтриггер 7 переходит в единичное состояние, при котором на его выходе Q устанавливается низкий уровень. При переходе высокого уровня к низкому на выходе Q RS-триггера 7 одновременно на выходе усилителя 10 устанавливается высокий уровень, выключается транзистор 12. Благодаря этому конденсатор 21 начинает заряжаться через резистор 17 и напряжение на нем возрастает от нуля до Е1. Когда это напряжение, подаваемое на неинвертирующий вход первого компаратора 8, достигнет значенияЕ1, на выходе первого компаратора 8 скачком устанавливается высокий уровень, который сбрасывает RS-триггер 7 и на его выходе устанавливается высокий уровень. На выходе усилителя 10 снова устанавливается низкий уровень, а транзистор 12 опять включается и конденсатор 21 разряжается. Цикл работы одновибратора завершен. Уровень напряжения на выходе усилителя 10 остается низким до прихода следующего импульса запуска. Транзистор 14 соединен с времязадающим конденсатором 21. Поэтому, когда к нему прикладывается положительный импульс, транзистор 14 включается и сбрасывает заряд с конденсатора 21. В обычном режиме заряд на конденсаторе 21 нарастает до тех пор, пока не пройдет период времени, определяемый цепочкой из резистора 17 и конденсатора 21. Однако если последующий импульс запуска придет до достижения на конденсаторе 21 напряжения Е1, заряд с конденсатора 21 будет сброшен, напряжение станет равным нулю и цикл заряда конденсатора 21 будет повторяться.

ы

Вход устройcmSa

б

Выход эленента задержки 1

Выход третьего элемента н

Z

Инверсный выход одновибратораЗ

д

Выход первого элемента и2

Выход второго элемента и5

Прямой выход триггера 5

Инверсный выход триггера S

Фиг. 2

Таким образом, введение в устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке одновибратора с повторным запуском и элемента И позволяет исключить возможность формирования ложных первых и последних импульсов в пачке, что в конечном итоге повышает надежность работы предлагаемого устройства.