Устройство для контроля последовательности импульсов Советский патент 1985 года по МПК H03K5/19 

Изобретение относится к импульсно технике и предназначено для контроля временного положения импульсов. Цель изобретения - расширение фун циональных возможностей .устройства, а именно обеспечение возможности рас познавания видов сбоев (одиночный ил групповой пропуск, увеличение частот контролируемой последовательности им пульсов) , а также определение числа подряд пропущенных импульсов. Па фиг.1 приведена структурная схема устройства для контроля последовательности импульсов; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющи его работу. Устройство для контроля последовательности импульсов содержит генератор 1 строба, генератор 2 полустроба, два формирователя 3 и 4 импульсов, два элемента ИПИ-НЕ 5 и 6, два элемента 7 и 8 задержки, семь элементов И-НЕ 9 - 15, счетчик 16, три триггера 17 - 19, входную шину 20, шину 21 начальной установки и четыре выходные шины 22 - 25. Нулевые входы триггеров 17 и 18 соединены с шиной 21 начальной установки, а счетный вход триггера 17 через элемент 7 задержки подключен к первым входам элементов И-НЕ 9 и 10, вторые входы которых соединены с выходами триггера 17, а выходы подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ причем счетный вход счетчика 16 соединен с входной шиной 20 и с входами генераторов строба 1 и полустроба 2, выход последнего из которых через формирователь 3 импульсов подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 6, а выход генератора 1 строба соединен с третьими входами элементов И-НЕ 9 и 10 и через формирователь 4 импульсов подключен к единичному входу триггера 18 и к первому входу элемента И-НЕ 11, второй вход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 12 и с прямым выХ дом триггера 18, дополнительный нулевой вход которого подключен к выходу элемента 7 задержки, а инверс ный выход соединен с первым входом элемента И-НЕ 13, второй вход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ 12,к выходу элемента ИЛИ-НЕ 5 и к первому входу элемента И-НЕ 14, второй вход которого соединен с третьими входами элементов И-НЕ 12 и 13 и с выходом триггера 19, единичный вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ 11 и к первому нулевому входу счетчика 16, выход которого соединен с первым нулевым входом триггера 19, второй нулевой вход которого соединен с вторым нулевым входом счетчика 16, с шиной 21 начальной установки и с третьим входом элемента И-НЕ 14, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ 15 и к второму входу элемента ИЛИ-НЕ 6, выход которого соединен с входом элемента 7 задержки, при этом выход элемента И-НЕ 12 через элемент 8 задержки подключен к второму входу элемента И-НЕ 15, а выходные шины 22 - 25 соединены соответственно с выходами элементов И-НЕ 15, 11, 13 и 14. Устройство для контроля последовательности импульсов работает следующим образом. В исходном состоянии на шине 21 установлен потенциал низкого уровня, удерживающий триггеры 17 - 19 и счетчик 16 в О. Триггеры 17 и 18 переключаются по передним фронтам импульсов отрицательной полярности. Одновременно с подачей контролируемых импульсов на шине 21 устанавливается потенциал высокого уровня, который снимается с прекращением контролируемых импульсов. Импульсы с входной шины 20 (фиг. 2с|) запускают генераторы строба 1 и полустроба 2. Генератор 1 строба формирует импульс строба (фиг. 25). Выходные импульсы формирователя 3 (фиг. 26) задержаны относительно входных импульсов на время 4Т/2. Длительность строба ЛТ выбирается равной сумме нестабильностей периода cTTj, и времени задержки элемента 7 задержки (ГТз . Рассмотрим работу устройства при входной частоте, равной номинальной Гц Рцдц. Импульсы с выхода формирователя 3. поступают на счетный вход триггера 17 и на вход элемента 7 задержки, время задержки которого равно Tj wif F(фиг. 2г). Задержанные на Tj импульсы поступают на входы элементов И-НЕ 9 и 10 и проходят через один из этих элементов в зависимости от состояния триггера 17 (фиг.2д) и наличия запрещающего импульса строба. Импульсы , строба отсутствуют при пропусках импульсов, поэтому при первом пропуске восстановленный импульс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 5 (фиг. 2л) поступает через элемент И-НЕ 14 и элемент ИЛИ-НЕ 6 на вход триггера 17 и вход элемента 7 задержки. Импульсы циркулируют по этому контуру пока не поступит входной импульс. Число сформированных импульсов равно числу пропущенных импульсов т. На выходе элемента И-НЕ 9 формируются четные пропущенные импульсы, на выходе элемента И-НЕ 10 - нечетные, а на выходной шине 25 все пропущенные импульсы (фиг. 2 J.).

Элемент И-НЕ 12 вьщеляет первый ипульс каждого пропуска за счет того, что переключение в О триггера 18 (фиг. 2е) происходит по заднему фронту импульса с выхода элемента 7 задержки, а последующие импульсы не пропускаются, так как триггер 18 ост ается в О на все время группового пропуска. Импульс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12 задерживается на время Т элементом 8 задержки и поступает на вход элемента И-НЕ 15, который пропускает его на выходную шину 22 Одиночный пропуск, если нет пропуска последуннцего импульса (фиг. 2к).

Элемент И-НЕ 13 пропускает на выходную щину 24 групповой пропуск (т-1) - пропущенный импульс, исключая первый импульс (фиг. 2 к).

При F FHOM импульсы на выходе элемента И-НЕ 11 отсутствуют, триггер 19удерживается в состоянии О импульсами переполнения счетчика 16, частота кртогиох равна ,где N - коэффициент счета счетчика 16.При этом разрешается прохождение импульсов через элемент И-НЕ 12 - 14. Одновременное наличие импульсов на выходных шинах 22 и 25 свидетельствует о. сбое Одиночный пропуск. Одновременное наличие импульсов на. выходных

шинах 24 и 25 свидетельствует о сбо Групповой пропуск. Одновременное наличие импульсов на выходных шинах 22 и 24 исключается триггером 18. При Рц ногл (фиг. Зо() элемент 7 задержки вьщает выходные импульсы через время Т, „,„ , срабатывая по первому входному импульсу или по входному импульсу, поступившему после выдачи выходного импульса (фиг, 3), и не срабатывая по остальным входным импульсам. Триггер 17 переключается по всем входным импульсам (фиг. Зв), а триггер 18 переключается по сигналам с выходов формирователя 4 импульсов и элемента 7 задержки (фиг. 2г). Выходные импульсы элемента 7 задержки пропускаются на выход элемента ИЛИ-НЕ 5, потому что ш пульсы строба не совпадают с ними (фиг. 3 j). Однако эти импульсы не пропускаются на выходную шину 25 (фиг. 2и), так как триггер 19 удерживается в состоянии 1 (фиг. 2) импульсами с выхода элемента И-НЕ 11 (фиг. 3;Э). Элементы И-НЕ 12 - 14 при этом закрыты. Таким образом, наличие импульсов на выходной шине 23 исключает, их присутствие на остальных выходных шинах устройства, что позволяет распознавать сбой Рц Счетчик 16 при Рц7Рцом не успевает переполняться (фиг. Зе), так как частота импульсов на его нулевом входе меньше чем частота импульсов на счетном входе не более чем в 2 раза.

Если F флуктуирует относительно в сторону увеличения (Р„- F) с частотой f, то переполнение счетчика 3 и соответственно сброс триггера 19 происходят при выполнении условия FK/FJS 7N. Увеличивая N, можно увеличить постоянную интегрирования Ту N Tj, и сглаживать флуктуации F (не переключать триггер 19 с частотой флуктуации).

to

€

..

I .

nГЧ

и r/f

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЕНРОЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее два триггера, нулевые входы которых соединены с шиной начальной установки , а счетный вход первого триггера через основной элемент задержки подключен к первым входам первого и второго элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходами первого триггера, а выходыс входами основного элемента ИЛИ-НЕ, отличающееся тем, что, с целью расширения фз кциональных возможностей, в него введены генератор строба, генератор полустроба, два формирователя импульсов, дополнительные триггер, элемент ИЛИ-НЕ, пять элементов И-НЕ, элемент задержки, а также счетчик, счетный вход которого соединен с входной шиной и с входами генераторов строба и полустроба, выход последнего из которых через первый формирователь импульсов подключен к первому входу дополнительного элемента ИЛИ-НЕ, а выход генератора строба соединен с третьими входами первого и второго элементов И-НЕ и через второй форми-. рователь импульсов подключен к единичному входу второго триггера и к первому входу первого дополнительного элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом второго дополнительного элемента И-НЕ и с прямым выходом второго триггера, дополнительный нулевой вход которого подключен к выходу основного элемента задержки, а инверсный выход соединен с первым входом третьего дополнительного элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к второму входу второго дополнительного элемента И-ПЕ, к выходу основного элеi мента ИЖ-НЕ и к первому входу четвертого дополнительного элемента сл И-НЕ, второй вход которого соединен с третьими входами второго и третьего дополнительных- элементов И-НЕ и с выходом дополнительного триггера, единичный вход которого подюпочен к выходу .первого дополнительного элемента И-НЕ и к первому нулевому /входу счетчика, выход которого соединен с первым нулевым входом дополни00 тельного триггера, второй нулевой ф вход которого соединен с вторым нулевым входом счетчика, с шиной начальной установки и с третьим входом четвертого дополнительного элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу пятого дополнительного элемента И-НЕ и к второму входу дополнительного элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом основного элемента задержки, при этом-выход второго дополнительного элемента ИЛИ-НЕ через дополнительный элемент задержки подключен к второму входу пятого дополнительного элемента И-НЕ.

6

Фиг.з