Селектор импульсов по длительности Советский патент 1986 года по МПК H03K5/19 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использо- вдно в устройствах вычислительной и измерительной техники, железнодорожной автоматики, для вьщеления импульсов, длительность которых меньше заданной.

Цель изобретения - повышение надежности селектирования путем исключения формирования на вькоде ложных сигналов и возникновения опасных отказов за счет прекращения воздействия на выходной триггер при возникновении повреждений в схеме устройства.

На фиг.1 пр едставлена функциональная схема селектора импульсдв по длительности; на фиг. 2 и .3 - временные диаграммы его работы при длительности входного, импульса tj, больше заданной (фиг.2) и меньше заданной (фиг.З); на фиг.4 -.принципиальная схема элемента ЗАПРЕТ; н фиг.З - временные диаграммы его работы.

Селектор содержит генератор 1 импульсов, выход которого соединен с тактовым входом -регистра 2 сдви- г а, информационный вход которого подключен к источнику 3 логической 1, первый инвертор 4, вход которого подключен к входной пгине 5 и к сигнальному входу первого элемента ЗАПРЕТ 6, управляющий вход которого подключен к выходу -триггера 7 и выходной шине 8, а выход - к нулево установочному входу регистра 2 сдвига, а также второй элемент ЗАПРЕТ 9 сигнальный вход которого подключен к выходу первого инвертора 4, а управляющий вход и вькод - соответственно к общему полюсу источника питания и сигнальному входу третьего элемента ЗАПРЕТ 10, управляющий вход которого подключен к выходу регистра 2 сдвига и к второго инвертора 11, выход которого подключен к сигнальному входу четвертого элемента ЗАПРЕТ 12, управляющи вход которого подключен к полюсу источника питания, а выход - к нулевому установочному входу триггера 7, единичный установочный вход которого подключен к выходу третьего элемента ЗАПРЕТ 10.,

Каждый элемент ЗАПРЕТ содержит конденсатор 13, один вывод которого соединен с сигнальным входом

у 26631I

элемента ЗАПРЕТ, а другой вывод - с анодом диода 14 и резистором 15, другой вывод которого- соединен с входом инвертора 16, выход которого

I является выходом элемента ЗАПРЕТ, а управляющий вход элемента ЗАПРЕТ соединен с катодом диода 14.

Селектор импульсов по длительности работает следующим образом.

10 В исходном состоянии генератор 1 вырабатывает тактовые импульсы, имеющие период следования Т , которые непрерывно поступают на тактовый вход регистра 2 (фиг.2а.). При вклю)5 чении питания триггер 7 устанавливается в нулевое состояние на управляющий вход первого элемента ЗАПРЕТ 6 подается разрешающий сигнал.

В момент поступления прямоуголь20 ного отрицательного импульса на входную шину 5 длительностью t (фиг.25) на выходе первого элемента ЗАПРЕТ 6 возникает короткий единичный импульс (фиг.2и), которьш уста35 навливает регистр 2 сдвига в нулевое состояние (фиг.2е).

Под действием импульсов из генератора 1,, поступающих на тактовый вход регистра 2 сдвига, в его раз30 рядах начинают последовательно записываться сигналы логической 1, так как на информационный регистра 2 сдвига постоянно подается 1 из источника 3 логической 1. При этом, если до окончания входного импульса регистра 2 запомнится (фнг.2е), т.е. во всех его и разрядах запишутся 1, то это означает, что длительность входного импульса ty, больше заданного времени ГГ / ;,.ГТ

ig (t,n Т 5 И такой импульс через селектор не проходит. Так в момент окончания входного импульса на выходе первого инвертора 4 устанавли- вается О (фиг.2 б) и на выходе вто4

рого элемента ЗАПРЕТ 9 возникает короткий импульс (на его управляющем входе О - разрешающий сигнал) (фиг „20.

S Однако третий элемент ЗАПРЕТ 10 на этот импульс не отреагирует, так как на его управляющем входе запрещающий сигнал - 1 с выхода заполненного регистра 2 сдвига (фиг.2е).

51 Таким образом, триггер 7 по-прежнему остается в нулевом состоянии и на вьЕКодной шине 8 импульсов не будет (фиг.2j).

;is

Если длительность входного импульса t (фиг.3&) меньше заданного времени n T(tn п Т , то к. моменту окончания входного импульса на выходе регистра 2 сдвига присутствует О (фиг.Зе). Тогда импульс с выхода второго элемента ЗАПРЕТ 9 (фиг. Зг), возникающий при установке на выходе первого инвертора 4 О (фиг.Зв), проходит через третий элемент ЗАПРЕТ 10 (фиг.Зд), так как на его управляющем входе разрешающий сигнал с регистра 2, и установит триггер 7 в единичное состояние (фиг.Зе). К моменту прихода следую- щего выходного импульса регистр 2 сдвига успеет заполниться, что приводит к появлению на выходе второго инвертора 11 логического О, в результате этого четвертый элемент ЗАПРЕТ 12 вьщает единичньй импульс, так как на его управляющем входе О - разрешающий сигнал (фиг.Зж). При этом триггер 7 снова устанавливается в нулевое состояние (фиг.Зр и на управляющем входе первого эле- мента ЗАПРЕТ 6 находится разрешающий сигнал. Селектор снова готов к работе .

Таким образом, если длительность входных импульсов tj, меньше заданного времени п-T , то селектор про- пускает такие импульсы, выдавая сигнал, длительность которого равна разности ,.

В устройстве применены элементы ЗАПРЕТ (фиг.4), осуществляющие выдачу импульса на выход в момент перепада 1 - О на его сигнальном входе при наличии разрешающего сигнала (уровень О) на входе управления. Особенность этого элемента заключается в величине резистора 15, которая выбирается из двух ограничивающих условий: инвертор 16 нечувствителен к напряжению логического О в точке б указанного элемента, а также должно обеспечиваться выключение инвертора 16 в момент разряда конденсатора 13, заряженного до уровня входного сигнала.

Элемент ЗАПРЕТ работает следующим обравом.

В момент поступления на его сигнальный вход.единичного импульса (фиг.5, и) происходит заряд конденсатора 13 через диод 14 и параллельную ему ветвь, состоящую из ре5

0

0

5

0

5

0

5

0

зистора 15 и входного сопротивления инвертора 16. Постоянная заряда конденсатора 13 очень мала и поэтому последний практически сразу заряжается до уровня входного сигнала (фиг.5 Ug).

Б момент окончания входного импульса конденсатор начинает разряжаться через резистор 15 на вход инвертора 16, что приводит к кратковременному выключению последнего, т.е. к появлению на его выходе кратковременного единичного импульса (фиг.5, Ui). Кроме того, для прило- 5 женного напряжения обратной полярности входное сопротивление инвертора 16 мало, так как оно шунтируется защитными диодами, установленными на его входах, и поэтому постоянная разряда конденсатора 13 определяется его величиной и величиной резистора 15 (диод 14 в этом случае смещен в обратном направлении) . Таким образом, напряжение отрицательной полярности, приложенное к входу инвертора 16 через резистор 15 в момент разряда конденсатора 13, воспринимается как логический О (фиг.5,и,).

По сравнению с известным селектором, где неисправности в схеме, например обрыв связи, приводят к ложньгм срабатываниям, в предлагаемом селекторе контролируются такие повреждения как обрыв, пробой, константа на выходе элемента, неправильная работа триггеров. При возникновении любого из этих повреждений селектор перестает пропускать импульсы. Например, если происходит пробой или обрыв диода 14, то это исключает возможность заряда конденсатора 13, если триггер 7 после воздействия сигнала на вход установки нуля произвольно переходит сразу в единичное состояние, то это приводит к прекращению сброса регистра 2 и, как следствие, к прекращению воздействия на выходной триггер.

Таким образом, предлагаемый селектор импульсов по длительности в отличие от известного имеет более высокую надежность и исключает появ- пение ложных сигналов на его выходе.

5 Формула изобретения

Селектор импульсов по длительности, содержащий генератор импульсое, выход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, пер- вый инвертор и триггер, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем исключения возможности формирования на его выходе ложных сигналов, в него введены второй инвертор, источник логической 1,первый, второй, третий и четвертый элементы ЗАПРЕТ, сигнальньй вход первого из которых соединен с входной шиной и через первый инвертор с сигнальным входом второго элемента ЗАПРЕТ, управляющий вход которого соединен с общей шиной источника питания, а выход - с сигнальным входом третьего элемен i.f

Фиг. У

Редактор Н.Рогулич

Составитель А.Карцев

Техред В.Кадар Корректор Г.Решетник

.Заказ 2146/57 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

та ЗАПРЕТ, управляющий вхг j, -::;торо- го подключен к выходу регистра сдвига, а выход соединен с единичным установочным входом триггера, нулевой установочный вход которого соединен с выходом четвертого элемента АПРЕТ, а выход соединен с выходной шиной и с управляющим входом первого

элемента ЗАПРЕТ, выход которого подключен к нулевому установочному входу регистра сдвига, информацион- ньй вход которого соединен с источником логической 1, а выход через второй инвертор - с сигнальным входом четвертого элемента ЗАПРЕТ, управляющий вход которого соединен с общей шиной источника питания.

fput.S

Изобретение может быть использовано в устройствах вычислительной и измерительной техники, железнодорожной автоматике для вьщеления импульсов, длительность которых меньше заданной. Цель изобретения - по- вьппение надежности селектирования путем исключения формирования на выходе ложных сигналов и возникновения опасных отказов в результате прекращения потенциального воздействия на выходной триггер, при повреждении и неполадках в схеме. Селектор содержит генератор 1 импульсов, регистр 2 сдвига, источник 3 логической 1, первый 4 и второй 11 инверторы, шины - входную 5 и выходную 8, элементы ЗАЯРЕТ 6,9,10 и 12, триггер 7, 5 ил. Фаг. /