Селектор радиосигналов точного времени Советский патент 1985 года по МПК G04C11/02 

мируемого таймера, выходы которого соединены с входами второго, третьего и четвертого инверторов, причем первый и третий стробиру ощие входы программируемого таймера являются

входами узла контроля временных параметров огибающей сигналов точного времени, выходами которого являются выходы второго, третьего и четвертого инверторов.

1. СЕЛЕКТОР РАДИОСИГНАЛОВ ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ, содержащий .узкопслосный фильтр, выход которого соединен с входом амплитудного детектора, триггер, счетчик импульсов, формирователь сигнала коррекции, выход которого является выходом устройства, отличающийся тем, что,- с целью повышения точности определения начала шестого сигнала точного времени, введены узел автоматического регулирования усиления, узел контроля временных параметров огибающей сигналов точного времени, узел формирования огибающей сигналов точного времени, элементы И, дешифратор и элемент, ИЛИ, при этом выход узла автоматического регулирования усиления через узкополосный фильтр соединен с входом узла формирования .огибающей сигналов точного времени, выход которого соединен с первым входом узла контроля временных параметров огибающей сигналов точного времени, первый выход которого соединен с установочным входом триггера и с первым -входом первого элемента И, второй выход- узла контроля временных параметров огибающей сигналов точного времени соединен со сбросовым входом триггера, а третий выход - с первым входом второго элемента И и с первым входом третьего элементаИ, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера, второй вход второго элемента И соединен с прямым выходом триггера, вторым входом первого элемента И и вторым входом узла контроля временных параметров огибающей сигналов точного времени, выход третьего элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соеi динен с выходом первого элемента И, выход элемента ИЛИ соединен со сброг (О совым входом счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход через дешифратор подключен к первому входу формирователя сигнала коррек- . ции, второй вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, с: вход узла автоматического регулирования усиления является входом уст00 ройства. 2. Селектор по п. 1, отличающийся тем, что узел контроля временных параметров огибающей сигналов точного времени содержит генератор прямоугольных -ммпульсов, программируемый таймер.и инверторы, выход генератора прямоугольных импульсов подключен к соответствующим счетным входам программируемого таймера, первый стробирующий вход через первый инвертор подключен к второму стробирующему входу програм

Изобретение относится к электрон ной хронометрии и может быть исполь зовано в автономных системах единого времени, корректируемых по радио сигналам точного времени. Цель изобретения - повьшение точ ности определения начала шестого сигнала точного времени. На фиг. 1 представлена структурно, электрическая схема селектора радио Л.сигналов точнЪго времени; на фиг. 2 схема узла контроля временных параметров огибающей сигналов точного времени; на фиг. 3 - схема автоматического регулирования усиления; на фиг. 4 - схема узла формирования огибающей сигналов точного времени; на фиг. 5 - схема амплитудного детектора; на фиг. 6 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Селектор радиосигналов точного времени содержит узел 1 АРУ, узел 2 контроля временнных параметров огибающей сигналов точного времени, узкополосный фильтр 3, триггер 4, амплитудный детектор-5, узел 6 форм рования огибающей сигналов точного времени, элементы-И 7-9, дешифратор 10, счетчик 11 импульсов, элемент ИЛИ 12, формирователь 13 сигнала коррекции. Узел 2 контроля временных параметров огибающей сигналов точного времени содержит генератор 14 прямоугольных импульсов, программируемый таймер 15, инверторы 16-19. Узел 1 АРУ содержит конденсаторы 20-22, резисторы 23-30, полевой транзистор 31, усилители 32 и 33, диод 34. Узел 6 формирования огибающей сигналов точного времени солеожит конденсаторы 35-37, резисторы 3843, транзисторы 44 и 45, диоды 46 и 47, оптрон 48. Амплитудный детектор 5 содерзкит резисторы 49-52, транзисторы 53 и 54, оптрон 55. Формирователь сигнала коррекции . может быть реализован с помощью D-триггера. Временные диаграммы:.а - сигналы точного времени радиотрансляционной сети, поступающие на вход устройства; б - сигналы точного времени на выходе узкрполосного фильтра 3; в выходной сигнал узла 6 формирования; г - сигнал на выходе амплитудного детектора 5; д - сигнал на первом выходе, е - сигнал на третьем выходе, ж - сигнал на втором выходе узла 2 контроля временных: параметров; ;3 - сигнал на прямом выходе триггера 4. Устройство работает следующим образом. Сигналы точного времени/от радиотрансляционной сети поступают на вход узла 1 АРУ. С помощью интегрирующего усилителя, выполненного на основе усилителя 33, конденсатора 22, резисторов 26, 28-30 и полевого транзистора 31, организуется отрицательная обратная связь, позволякидая застабилизировать амплитуду сигналов на выходе узла 1 АРУ, поскольку в зависимости от величины амплитуды сигнала на входе интегрирующего усилителя на его выходе формируется отрицательный уровень напряжения, который через резистор 30 задает смещение на затворе полевого транзистора 31, что приводит к регулированию амплитуды сигнала на входе инвертирующего усилителя, выполненного на основе усилителя 32, резисторов 24, 25 и 27. Стабилизированные по амплитуде сигналы поступают на вход узкополосиого фильтра 3, осуществляющего вьщеление и усиление 1 кГц сигналов которые далее поступают на вход узл 6 формирования и на вход амплитудного детектора 5. С помощью узла 6 формирования ос щёствляется интегрирование 1 кГц прследовательности импульсов, в результате чего формируется огибающая сигналов точного времени в виде импульса и паузы прямоугольной формы ТТЛ-уровня.. При появлении 1 кГц посылки на конденсаторе 37 узла 6 формирования возникает отрицательное напряжение, запирающее транзистор 45, при этом на.выходе опТрона 43 появляется единичный сигнал ТТЛ-уровня. .Длительность импульса на выходе оптро. на складывается из длительности . 1 кГц радиопосьтки и времени разряд конденсатора 37 через резисторы 41 и 42. Суммарная длительность импуль са и паузы выделенной огибающей ср;гналов точного времени равна 1 с : С помощью амплитудного детектора 5 осуществляется детектирование, а также преобразование в ТТЛ-уровни Транзистор 54 (фиг. 5) включен по схеме усилителя с общим эмиттеро работает в режиме ключа и используется для. управления оптроном 55. При отрицательном полупериоде сигнала на входе амплитудного детектора 5 оба транзистора 53 и 54 закрываются и на выходе оптрона 55 формируется единичный сигнал ТТЛ-уровня. С помощью резистора 49 задается пороговый уровень напряжения, при котором закрывается транзистор 53. Выделенная огибающая сигналов то ного времени поступает на первый вход узла 2 контроля временных параметров, основу которого составляет программируемый таймер 15 (фиг. 2) который может быть выполнен на БИС КР580ВИ53, включающий три независимых 16-разрядных счетчика . Программируемый таймер 15 работа ет от генератора 14. Выходныесигна лы этого генератора используются в качестве тактирующих импульсов, которые поступают на счетные: входы программируемого таймера. 15. Сигнал с выхода узла 6 формирования поступает на первый стробируто щий вход программируемого таймера 15 и на вход первого инвертора 16. Инвертированный сигнал огибающей сигналов точного времени с выхода первого инвертора 16 подводится к второму стробирующему входу программируемого таймера 15, на третий строт бирующий вход которого поступает сигнал с прямого выхода триггера 4. Ведущая микро-ЭВМ перед началом работы устройства должна запрограммировать счетчики программируемого таймера 15 в режиме работы генераторов импульсов с периодом следования, равным определенным контрольным длительностям. Так, периоды следования импульсов на первом и втором выходах программируемого таймера 15 устанавливаются, равными минимально допустимым длительностям соответственно импульса и паузы выделенной огибающей сигналов, точного времени. С помощью программируемого таймера 15 контролируется и минимально допустимый временной интервал, отсчитываемый с момента формирования сигнала на первом выходе программируемого таймера 15 до появления следующего-импульса выделенной огибающей сигналов точного времени. Соотношение между программируемыми периодами следования выходных сигналов определяются временными параметрами радиосигналов точного времени (фиг. 6 а) и временем разряда конденсатора 37 . (фиг. 4). При конкретных параметрах схемы узла 6 формирования периоды следования импульсов на выходе, программируемого таймера 15 были запрограммированы равными 150, 750 и 950 мс. Сигнал с первого выхода программируемого таймера 15 через второй инвертор 17 поступает на установочный вход тригге.ра 4 и иа первый вход первого элемента И 7. Сигнал с второго выхода программируемого таймера 15 через четвертьА инвертор 19 подается на пёрвьЛ вход второго элемента И 8 и первый вход третьего элемента И 9. Через третий инвертор 18 сигнал с третьего выхода npotpaM мируемого таймера 15 поступает на сбросовый вход триггера 4. Инверторы 17-19 используются, кроме формирования необходимой полярности .сигналов , для умощнения выходных сигналов БИС программируемого таймера 15 КР580ВИ53. Распознавание сигналов точного времени производится следующим образом. При появлении импульса огибающей сигналов точного времени начинает работать первый счетчик программируемого таймера 15 и, если длительность этого импульса окажется равной или больше (но не превьшает в 2 и болеераз) запрограммированного периода следования выходных импульсов, на первом выходе программируемого таймера 15 сформируется нулевой сигнал распознавания импульсов. По зад-нему фронту инвертированного с помощью инвертора 17 сигнала с первого выхода программируемого таймера 15 триггер 4 устанавливается в состояние факта распознавания импульса. По разрешающему уровню на прямом выходе триггера 4 запускаетс первый счетчик программируемого таймера 15, отсчитывающий контроль-. ную длительность, по завершении которой допускается появление очередного импульса огибающей сигналов точного времени. Почти одновременно начина.ет работат-ь второй счетчик программируемого таймера 15, так как на смену импульса приходит пауза огибающей сигналов точного времени. Если длительность .паузы окажетс равной или больше (но не превьпнает в 2 и более раз) запрограммированного периода следования выходных импульсов, на втором выходе программируемого таймера 15 сформируется сигнал распознавания паузы, который через инвертор 19 и второй элемент И 8 проходит на счетный вход счетчика 11 импульсов.

Контрольная длительность паузы во втором счет.чике программируемого таймера 15 соответствует минимально допустимой длительности паузы огибающей сигналов точного времени. Контрольная же длительность третьег счетчика программируемого таймера 15 фактически несколько превьщ1ает максим ьно допустимую длительность паузы огибающей сигналов точного времени. Поэтому сброс триггера 4 по сигналу с вьрсода третьего инвертора 18 возникает позже формировани сигнала на выходе четвертого инвертора 19. Аналогично распознаются следующие один за другим остальные пять сигналов точного времени. .При подсчете счетчиком 11 импульсов пят сигналов распознавания паузы на выходе дешифратора 10 и, соответственно, на первом входе формирователя 13 сигнала коррекции возникает потенциал разрешения раньше, чем появится шестой сигнал точного времени на втором входе формирователя 13 сигнала коррекции. При появлении на выходе амплитудного детектора 5 фронта первого сигнала, соответствующего шестой 1 кГц посылке сигналов точного времени, на выходе формирователя 13 сигнала коррекций формируется сигнал коррекции. Формирователь сигнала коррекции может быть реализован с помощью D-триггера, на информационный вход которого подводит:ся сигнал с вькода дешифратора 10, а на вход синхронизации - сигнал с выхода амплитудного детектора 5. Сброс D-триггера может осуществляться программно после обработки сигна ла коррекции ведущей микро-ЭВМ.

Рассмотрим работу устройства во время произвольных радиопередач в промежутках между передачей сигналов точного времени. В этом случае возможны следующие ситуации. Например, огибающая сигнала точного времени имеет импульс, длительность которого превьш1ает контрольную, запрограммированную в программируемом таймере 15, в два и более раз. В этом случае на первом выходе nporpdMмируемого.таймера15 сформируется два и более сигналов распознавания импульсов. Первый сигнал распознавания через второй инвертор 17 устанавливает триггер 4 в состояние запоминания факта распознавания импульса, который запускает третий счетчик программируемого таймера 15 Второй и следующие за ним сигналы распознавания проходят на сброс счетчика 11 импульсов через первый элемент И 7 до тех пор, пока тригг-. гер 4 не сбросится в исходное (ну-, левое) состояние по сигналу с выхода третьего инвертора 18.

Рассмотрим случай, когда огибающая сигналов точного времени имеет паузу, длительность которой превышает контрольную в два и более раз. На втором выходе программируемого таймера 15 формируется два и более сигналов распознавания паузы. Если случайно перед паузой огибающей распознался импульс, т.е. триггер 4 установился в состояние запоминания факта распознавания импульса и за7 1

пустился третий счетчик программируемого таймера 15, то по первому сигналу

распознавания паузы сформируется прибавление в счетчике 11 импульсов, а второйИ последующие за ним сигналы пройдут на вход сброса счетчика 11 импульсов через третий элемент И 9, так как триггер 4.к моменту формирования второго и последующих за ним сигналов распознавания паузы находится в сброшенном исходном.

состоянии. Если огибающая сигналов точного времени имеет длительность импульса или паузы меньше контроль96801.8

ной, то программируемый таймер 15 не сформирует сигнал распознавания Таким образом, исключается возможность формирования ложного сигнала 5 коррекции.

Устройство может работать не только от радиотрансляционной сети, но и от линейного выхода радиоприемника (переносного или стационарного) 10 классом не хуже И. . Для этого во входной цепи необходимо включить усилитель низких частот, вход которого подключается к входу устройства, а выход - к узлу 1 АРУ.

К fti/vfto Зв

Сj с:.j I I

L:

M

/r

3r

г/55 +

Фп.4

фиг. 5 ffd

и

f- ЛгЛг

fc

тЛА lAf

S 8

ал...яо

.8

ПП

т

JL

Л

I

Г1

I-v cufffo/i movMoto BptHtHtf

f evtHOf /ffmwvtc

OMMtHV

(Dunf