Устройство для выделения первого и последнего импульсов в пачке Советский патент 1986 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики для ввделения первого и последнего импульсов пачки.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройст ва, а именно йозможности работы при изменяющемся от пачки к пачке периоде входных импульсов.

На фиг. t приведена структурная схема гфедлагаемого устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство для вьщеления первого и последнего импульса в пачке содержит два счетчика 1 и 2, три триггера 3-5, элемент 6 задержки, элементы И-НЕ 7-iO, элемент ИЛИ 11, шину

12сброса, выходную шину 13 Начало пачки, шину 14 синхронизирующих импульсов, выходную шяну 15 Конец пачки, два реверсивных счетчика

16 и 17, счетный триггер 18, D-триг- гера 19, генератор 20 строба, элементы И-НЕ 21-23, элементы ИЛИ-НЕ 24 и 25, элемент ИЛИ 26, информационную входную шину 27, резистор 28, источник 29 напряжения. Первый -вход элемента ИЛИ 11 соединен с шиной 12 сброса, а выход подключен к нулевым входам триггеров 3-5 и к входу сброса счетчика 1. Выходы элементов И-НЕ 7. и 8 подключены соответственно к единичным входам триггеров ЗиЛ, Единичный выход триггера 4 подключен к первому входу элемента И-НЕ 9, выход которого подключен к входу счетчика 1. Выход переполнения последнего подключён к выходной шине

13 Начало пачки и к единичному входу триггера 5, нулевой выход ко-- торого подключен к второму входу элемента И-НЕ 9. Входная шина 14 синхронизирующих импульсов подключена к третьему входу элемента И-НЕ 9 и к первому входу элемента И-НЕ 10, вькод которого подключен к входу счетчика 2, выход переполнения которого подключен к выходной шине 15 Конец пачки и к второму входу элемента ИЛИ 11. Информационная входная шина 27 подключена к входу элемента 6 задержки и входу генератора строба 20, выход которого подключен

к первому входу элемента ИЛИ 26 или к первому входу элемента И-НЕ 21. Выход элемента 6 задержки подключен

к первому входу элемента ИЛИ-НЁ 24, выход которого подключен к первым входам элементов И-НЕ 7,8 и к входу счетного триггера 18, единичный я

нулевой выход кот орого подключены .соответственно к вторым входам элементов И-НЕ 7, 8 и к входам управления реверсивнык счетчиков 16 и 17,

входы сброса которых подключены к

выходу элемента ИЛИ 11, а выходы переполнения подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ 25. Выход последнего подключен к С-входу D-триггера 19 и к второму входу элемента И-НЕ 21,

выход которого подключен к второму ВХОДУ элемента ИЛИ-НЕ 24. Выход элемента ИЛИ 11 подключен к второму входу элемента ИЛИ 26, выход которого подключен к входу сброса счетчика

2 и к нулевому входу триггера 19, D-вход которого через резистор 28 подключен к источнику 29 питания. Единичный выход триггера 19 подключен к второму входу элемента И-НЕ 10,

шина 14 соединена с вторыми входами элементов И-НЕ 22 и 23, выходы которых подключены соответственно к входам реверсивных счетчиков 16 и 17.

Элемент ё задержки состоит из ждущего мультивибратора с мальм време- нем восстановления и формирователя импульсов. Генератор строба реаЛизо- . ван на основе ждущего мультивибратора (на ИИ-Ю 13ЗЛАЗ) . Реверсивный счет- .:чик реализован на основе ИМС 133ИЕ7,

Триггеры реализованы на ИМС 133ТМ2.

Устройство работает следунлцим образом.

Перед начало работы на вход 12 подается импульс отрицательной поляр- ности, устанавливающий в О триггеры 3, 4, 18 и счетчики 1, 16, 17. Триггеры переключаются по передним фронтах входных импульсов. Импульсы на вьпсодах переполнения реверсивных счетчиков 16 и 17 формируются при достижении ими состояния 00...О и наличии импульса на входе. Длительность пауз между входными пачками выбирается из условия Т, (т + 1) Tg . Длительность строб-импульса выбирается исходя из.заданной нестабильности периода по формуле

дТ Тду. TB, .aicG, (1)

где S Tg,( - нестабильность периода m - максимальное число под-ряд пропущенных им- пульсов. Первый входной импульс запускает генератор 20 строба, формирующий импульс отрицательной полярности длительностью 4Т. Элемент 6 задержки вьщает выходной импульс, задержаный надТ/2 относительно входного импульса. Этот импульс переключает в 1 триггеры 3 и 18. Реверсивный счетчик 16 начинает считать синхроимпульсы в режиме сложения. Второй импульс пачки переключает триггер 18 в О и триггер 4 в 1. К этому моменту счетчик 16 насчитает К„ импульсов, где К„

JtMl t

1/f,

Счетчик 1 начинает отсчитывать интервал задержки ,„ (т -f 1) М «tg, где Mj - модуль счетчика 1.Импульс на выходе 13 Начало пачки формируется спустя время относительно второго импульса пачки. Счетчик 16 начинает работать в режиме вычитания, а счетчик 17 - в режиме сложения. Третий импульс пачки переключает триггер 18 в 1. Счетчик к этому моменту насчитает К, импульсов, где К, . При Tj),| Tg, счетчик 16 обнуляется, выходной импульс поступает на синхро вход Ь-триггера 19. Установка триггера 19 в 1 не происходит, так как на его нулевой вход поступает строб-импульс, удерживаюпдай триггер в О. Поэтому переключение триггера 19 в 1 происходит лишь при пропуске входного импульса по выходному импульсу одного счетчика 16 и 17, который поступает также на вход элемента И-НЕ 21. Этот элемент разрешает поступление импульса на вход .триггера 18 при пропуске входного импульса. Триггер 18 переключает режимы работы счетчиков 16 и 17 и то счетчик, который на предыдущем интервале Tgj; , работал в режиме сложе- сосчитал К Т в I -i /t импульсов, начинает работать в режиме вычитания и через Тщ выдает выходной импульс, который в случае пропуска переключает триггер 18 и счетчики 16 и 17 изменяют режимы работы. Таким образом происходит восстановлени входной последовательности и в слу- чае группового пропуска, когда элемент И-НЕ 21 пропускает га выходных импульсов счетчика, следующих с ин

1261093

тервалами Т,

ность измерения периода о Т

Относительная погреш- максивк

. Т

6 JHMH

и опре

мальна, когда Т

деляется погрешностью квантования

5 4t ±tg

(2)

Эта погрешность обуславливает смещение Cm + 1) выходного импульса счетчиков 16 и 17 относительно центра строба на величину, равную (т + +1) ut.

1 ,.,л . Дпч нормальной работы устройства необходимо, чтобы вьтолнялось неравенство

АТ (т + 1) Л t

(3)

Из двух величин длительности I строб-импульса, рассчитанных по формулам (1) и (3). выбирается большая. При переключении триггера 19 в 1

начинает считать синхроимпульсы счетчик 2, который переполняется через время Т, (т + 1)M,..t , если не поступает строб-импульс, где М, - модуль счетчика 2. Выходной импульс счетчика поступает на выход 15 Конец пачки, а также устанавливает триггеры и счетчики устройства в исходное состояние.

Основным техническим преимуществом предлагаемого устройства перед базовым является возможность работы при изменяющемся от „пачки к пачке тте- риоде входных импульсов, что достигается введением двух реверсивных счетчиков, счетного триггера, D-триг- гера и генератора строба. Реверсивные счетчики производят поочередно из мерення входных интервалов Т,., , Ту и сравнение их между собой, формируя .выходной импульс при равенстве Т,,, Т;, а также в случае пропуска. Восстановление пропущенных импульсов производится с помощью обратной связи с выходов счетчиков на вход счетного триггера, которая замыкается при пропуске входного импульса. Точность работы устройства повышается при увеличении числа импульсов в пачке, когда вероятность того, что сумма длительностей четных интервалов равна сумме длительностей нечетных интервалов и приближается к 1.

Формула изобретения

, Устройство для вьщеления первого и последнего импульсов в пачке, содержащее два счетчика, три триггера, элемент задержки, четыре элемента И-НЕ, элемент ИЛИ, причем шина сброса через элемент ИЛИ подключена к нулевым входам триггеров и к входу сброса первого счетчика, выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены соответственно к единичным входам первого и второго триггеров, единичный выход второго триггера подключен к входу третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен к входу первого счетчика, выход переполнения которого подключен к выходной шине Начало цачки и к единичному входу третьего триггера, нулевой выход которого подключен к входу третьего элемента И-НЕ, входная шина синхронизующих импульсов подключена к входам третьего и четвертого элементов И-НЕ, выход четвертого элемента И-НЕ подключен -к входу второго счетчика, выход переполнения которого подключен к выходной шине Конец пачки и второму входу первого элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью расширения

элемента ИЛИ-НЕ, второй элемент ИЛИ резистор и источник напряжения, при этом выход элемента задержки подключен через первый элемент ИЛИ-НЕ к5 первым входам первого и второго эле- ментов И-НЕ и к входу счетчного триггера, единичный и нулевой выходы которого подключены соответственно к вторым входам первого и второго

10 элементов И-НЕ и к входам управления первого и второго реверсивных счетчиков, входы сброса которых подключены к выходу элемента ИЛИ, а выходы переполнения - к входам второго

f5 элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к синхронизирующему входу ;В-триггера и к первому входу пятого ,элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу первого эле20 ментаРШИ-НЕ, выход первого, элемента ИЛИ подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса .второго счетчика и с нулевым входом В -триггера,

25 П-вход которого подключен через резистор к источнику напряжения, единичный выход 1 -триггера подключен к входу четвертого элемента И-НЕ, входная шина синхронизирующих

30 импульсов подключена к первьм входам шестого и седьмого элементов И-НЕ, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго реверсивных счетчиков, а вторые вход

функциональных возможностей за счет возможности работы при изменяющемся от пачки к пачке периоде входных импульсов, в него введены два реверсив- 5 шестого и седьмого элементов И-НЕ ных счетчика, счетный триггер, С - соединены с единичньми выходами со- триггер, генератор строба, пятый, ответственно первого и второго триг- щест ой, седьмой элементы И-НЕ, два . геров.

элемента ИЛИ-НЕ, второй элемент ИЛИ резистор и источник напряжения, при этом выход элемента задержки подключен через первый элемент ИЛИ-НЕ кпервым входам первого и второго эле- ментов И-НЕ и к входу счетчного триггера, единичный и нулевой выходы которого подключены соответственно к вторым входам первого и второго

элементов И-НЕ и к входам управления первого и второго реверсивных счетчиков, входы сброса которых подключены к выходу элемента ИЛИ, а выходы переполнения - к входам второго

элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к синхронизирующему входу В-триггера и к первому входу пятого элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу первого элементаРШИ-НЕ, выход первого, элемента ИЛИ подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса .второго счетчика и с нулевым входом В -триггера,

П-вход которого подключен через резистор к источнику напряжения, единичный выход 1 -триггера подключен к входу четвертого элемента И-НЕ, входная шина синхронизирующих

импульсов подключена к первьм входам шестого и седьмого элементов И-НЕ, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго реверсивных счетчиков, а вторые входы

шестого и седьмого элементов И-НЕ соединены с единичньми выходами со- ответственно первого и второго триг- геров.

Редактор С.Лисина

Составитель О.Андронов

Техред Л.Олейник Корректор М.Шароши

Заказ 5244/57 Тираж 816Подписное

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

az 2

Изобретение относится к импульсной технике. Может использоваться в устройствах автоматики и телемеханики для вьщеления первого и последнего импульсов в пачке. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства - путем обеспечения работы при изме- . няющемся от пачки к пачке периоде входных импульсов. В устройстве обеспечивается восстановление, пропущенных импульсов, осуществляемое с помощью обратной связи с выходов счетчиков на вход счетного триггера, которая срабатывает при пропуске входного импульса. Точность работы устройства повышается при увеличении числа импульсов в пачке, когда вероятность того, что сумма длительностей четных интервалов равна сумме длительностей нечетных интервалов, йриближается к единице. 2 ил. i (/) с