Устройство для порогового контроля периода Советский патент 1986 года по МПК G04F10/04 

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова-- но в системах автоматического регулирования для порогового контроля случайного по длительности периода.

Цель изобретения - новьппение помехоустойчивости устройства ,цля порогового контроля периода.

На фиг. представлена структурная схема устройства для порогового контроля периода; на фиг,2 - временные .диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит формирователь 1 импульсов и эталонный генератор 2, подключенные соответственно к уп- 1завляющему и счетному входам счетчика 3 импульсов, дешифратор 4, входы которого Подключены к параллепьным выходам с.четчика 3 импульсов, а выхо ды через переключатель 5 - к первому входу триггера 6 мгновенных превышений, выход которого соединен с одним из входов триггера 7 превышений, а также элемент И 8, блок 9 управле- ния, дополнительные дешифратор 10 с переключателем 11 и второй триггер 12 мгновенных превьш 1ени й.

Второй вход триггера 7 превьшений соединен с выходом элемента И 8. Вход блока 9 управления подключен к выходу формирователя 1 импульсов, а выходы, раздельно соединены с вторым , входом триггера 6 мгновенных превышений и первым входом элемента И 8. Первый вход триггера 12 мгновенных превьшений через последовательно соединенные переключатель 11 и Дешифратор 10 подключен к параллельным выходам счетчика 3 импульсов, второй вход соединен с первым выходом блока 9 управления, а выход подключен к второму входу элемента ИЗ.

В зависимости от характера подаваемого на вход устройства сигнала (непрерывное гармоническое колебание период которого подлежит контролю, или пер иодическая импульсная последовательность, у которой контролируется длительность импульсов) в ка- честве формирователя 1 может быть ис .пользован соответственно либо усилитель-ограничитель (для получения пря -моугольных импульсов, длительность которых пропорциональна контролируе- мому периоду), либо обыкновенньш транзисторный ключ (для формирования четких фронтов у входного сигнала и

О

5 0 5

О 0

5

® 5

79J

согласования, при необходимости, его параметров с элементной базой, используемой при реализации устройства) .

В качестве эталонного генератора 2 применяют генератор прямоугольных импульсов, частота которого стабилизирована с помош;ью кварцевого резонатора,,

Счетчик 3 импульсов выполняют на микросхемах, например, К155ИЕ2.

Дешифраторы 4 и 10 реализ уют на элементах совпадения, с помощью которых задаются требуемые пороговые уровни.

При этом вхо,цы элементов совпадения подключаются к соответствующим выходам счетчика 3 импульсов, а вьгх:о,цы, соответствующие заданным пороговым уровням, через переключатели 5 и 11 - к первому входу своего триггера б или 12 мгновенных превьш1е- ний.

Блок 9 управления состоит из двух одновибраторов, входы которых o6t.e- динены и подключены к.выходу формирователя 1. Выход первого одновиб- ратора одновременно является первым выходом, а выход вт орого одновибра- тора - вторым выходом блока 9 управления. Причем первый одновибра- тор запуск -.зтся по переднему фронту- (отрицательным перепадом из 1 в о), а второй - по заднему фронту (положительным перепадом из О в I).импульсного сигнала, получаемого на выходе формирователя 1.

На верхней диаграмме (фиг.2).изображена кривая зависимости T(t), отражающая случайный закон, по которому изменяется ,п;лительность (период) входных контролируемых сигналов. Штриховыми прямыми линиями на этой диаграмме показаны верхнее () и нижнее (Тпо„ „ ) значения заданного порогового уровня. На фиг.2а приведена импульсная последовательность, подаваемая ДД1Я контроля на вход устройства для порогового контроля периода, ,длительность импульсов у которой изменяется и одновременно флуктуирует по случайному закону T(t). На фиг.25 показана эта же последовательность после формирования фронтов формирова телем I. На фиг.2 в условно изображены вьгсокочастотШ)Ге импульсы эталонного г енератора 2, подсчитываемые, счетчиком 3 в те промежутки времени.

на которые он отпирается под воздействием сигналов формирователя I.

Устройство работает следующим образом.

До тех пор, пока длительность входных сигналов, подаваемых для контроля на вход устройства, не превышает верхнего значения порогового уровня ( ) сигнал превьшения на выходе триггера 7 превышений, одновременно; являющимся выходом устройства, не появляется.

При этом длительность входных сигналов может превьшгать нижнее значение порогового уровня (), что, хотя и приводит к появлению на выходе дополнительного дешифратора 10 сигналов мгновенного превьшения нижнего порога (фиг.2 г), воздействующих на дополнительный триггер 12 мгновенных повьшений (фиг.2), на состояние триггера 7 превышений (фиг. 2 к) не влияет.

.В исходное состояние триггер 12 возвращается по командам (фиг.2е), формируемым на первом выходе 9 управления перед началом каждого нового измерения длительности входного контролируемого сигнала.

Когда длительность входных сигналов увеличивается настолько , что начинает превышать не только нижнее, но и верхнее значение Порогового уровня (), на выходе дешифратора 4 начинают появляться сигналы мгновенного превьшения (фиг.23), под влиянием которых срабатывает триггер 6 мгновенных превьппений (фиг. 2 и) Причем в момент появления первого сигнала мгновенного превышения верхнего значения порогового уровня на выходе дешифратора 4 одновременно с триггером 6 опрокидывается и триггер 7 (фиг.2|1).. На выходе устройства появляется информация о начале превышения.

Если последующие значения флуктуирующей длительности (периода) у контролируемой импульсной последователь но.сти по прежнему превьш1ают верхнее значение заданного порогового уровня (ТПОР g ) или оказываются хотя и меньше верхнего, но все-таки больше нижнего значения заданного порогового уровня (Тпррн ), триггер 7 превышений своего состояния изменить не сможет.

Команды обнуления, подаваемые на его второй вход через элемент 8 И с

396794

второго выхода блока 9 управл ения (фиг.2ж) по окончании каждого изме- .рения длительности входного, контролируемого сиг напл, каждый раз блоки- 5 руются нулевым потенциалом с инверсного выхода опрокидывающегося (по сигналам с выхода дешифратора 10) триггера 12 (фиг.22).

Информация об окончании превыше- 10 ния на выходе устройства для порогового контроля период а появляется только тогда, когда очередное значение длительности (периода) входного контролируемого сигнала становится 15 меньше не тольковерхнего (Tnopf,) и и нижнего (Tfiop ц) значения заданного порогового уровня. При этом перестает срабатывать триггер 12 мгновенных превышений (фиг.2а), в результате 20 чего становится возможным прохождение команды обнуления с второго выхода блока 9 управления через открытый (единичным потенциалом с инверсного выхода триггера 12) элемент 25 8 И на второй вход триггера 7 пре- . вьппений.

Благодаря тому, что сигнал превышения на выходе устройства для порогового контроля периода начинает 3Q формироваться в момент пре.-ьшгения контролируемой длительностью (периодом) входного сигнала верхнего значения заданного порогового уровня, а формирование его заканчивается тогда, когда длительность (период) вход- ного сигнала становится меньше нижнего значения заданного порогового, уровня, обеспечивается (при сооот- ветствующем выборе разницы между верхним и нижним значениями задаваемого порогового уровня, которая должна быть несколько большей максимального размаха высокочастотной флуктуации длительности или периода у кон- .тролируемого сигнала) устранение дребезга (фиг.2к) по переднему и заднему фронту выходного сигнала,

Фо. рмула изобретения

. Устройство для порогового контроля периода, содержащее эталонный генератор, счетчик импульсов, первый дешифратор, первый переключатель, . первый триггер мгновенных превышений,. 5 элемент И, триггер превьппений, блок управления, формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, а выход соединен с входом бло35

0

ка управления и управляющим входом счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом эталонного генератора, первая группа параллельных вькодов счетчика импульсов .соединена с входами первого дешифратора, выходы которого через первый переключатель подключены к первому входу первого триггера мгновенных превышений, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, а прямой выход соединен с первым входом триггера превьшений, второй вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого

396796

соединен с вторым выходом блока управления, отличающееся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, в него дополнительно 5 введены последовательно соединенные второй дешифратор, второй переключатель и второй триггер мгновенных превышений, причем вторая группа параллельных выходов счетчика импуль10 сов соединена с входами второго дешифратора, второй вход второго триггера мгновенных превышений соединен с вторымвходом первого триггера мг.новен- ных превьпяений, а инверсный выход соеди15 нен с вторым входом элемента И,

Изобретение может быть использовано в бистемах автоматического регулирования для порогового контроля случайного по длител14ности периода. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства. Устройство .содержит формирователи 1 импульсов, эталонный генератор 2, счетчик 3 импульсов, дешифратор 4, переключатель 5, триггер 6 мгновенных превьшгений, элемеит И 8 и блок 9 управления. Введение дополнительных де. шифратора 10 с переключателем 11, триггера 12 мгновенных превышений и соединение их с элементами устройства способствует тому, что сигнал пре- вьш1ения на, выходе устройства начинает формироваться в момент превышения контролируемой длительностью (периодом) входного ..сигнала верхнего значения заданного порогового уровня, а формирование его заканчивается тогда, когда длительность (период) входного сигнала становится меньше нижнего значения заданного порогового уровня. При этом обеспеадвается при соответствующем выборе разницы между верхним и нижним значениями задаваемого порогового уровня, которая должна быть несколько больше максимального размаха высокочастотиой флуктуации длительности или периода у контролируемого сигнала, устранение дребезга по переднему и заднему фронту выходного сигнала. 2 ил. i (Л to САЭ СО о: ср

Сигнал npeSfyiutcHUfl Фиг. 2

Составитель А.Климов Редактор Н.Рогулич Техред Л.Олейник Корректор

Заказ 3394/47 Тираж 398 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