Преобразователь пачки импульсов в прямоугольный импульс Советский патент 1986 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки импульсных сигналов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости к пропускам входных импульсов. На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Преобразователь пачки импульсов в прямоугольный импульс содержит входную шину I, соединенную с входом ждущего мультивибратора 2, с входом элемента 3 задержки, с первым входом первого элемента И 4 и с входом первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 4 и с первым входом второго элемента И 5, инверсный - с первой выходной шиной 6, первый установочный вход - с первым установочным входом второго триггера 7, выходом элемента 8 запрета и первым входом первого элемента ИЛИ 9, второй установочный вход соединен с вторым установочным входом триггера 7, входной шиной 10 «Сброс и первым входом второго элемента ИЛИ 11, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика 12, а выход - с первым входом третьего элемента ИЛИ 13, установочным входом второго счетчика 14, установочным входом третьего триггера 15, / -входом четвертого триггера 16, установочными входами третьего 17 и четвертого 18 счетчиков и -входом пятого триггера 19, инверсный выход которого соединен с второй выходной шиной 20, а S-вход - с выходом третьего элемента И 21, первый вход которого соединен с выходом счетчика 14, а второй вход - с первым входом четвертого элемента И 22 и прямым выходом триггера 7, инверсный выход которого соединен с третьей выходной пшной 23, а счетный вход - с выходом элемента И 4, выход генератора 24 опорных импульсов соединен с вторым входом элемента И 22 и вторым входом элемента И 5, выход которого соединен со счетными входами счетчиков 12 и 14 и счетным входом счетчика 18, вход управления которого соединен с прямым выходом триггера 15, а выход - с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 25, второй вход которого соединен с выходом счетчика 17, а выход - с первым входом пятого элемента И 26 и первым входом элемента 8 запрета, запрещающий вход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора 2 и вторым входом элемента И 26, а второй вход - с прямым выходом триггера 16, S-вход которого соединен с выходом элемента И 26, установочный вход счетчика 12 соединен с выходом элемента ИЛИ 13, второй вход которого соединен с выходом элемента 3 задержки и вторым входом элемента ИЛИ 9, выход которого соединен со счетным входом триггера 15, инверсный выход которого соединен с управляющим входом счетчика 17, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 22. Счетчики 17 и 18 - реверсивные, триггеры 27, 7, 15, 16, 19 могут быть выполнены на микросхемах 133ТВ1. Устройство работает следующим образом. Установка элементов в исходное состояние производится подачей импульса сброса на входную шину 10. Исходным состоянием триггеров 27, 7, 15, 16, 19 является «О, счетчиков 12 и 14 - все «О. В счетчики 17 и 18 в исходном состоянии записывается прямой код, пропорциональный Д7/2, где ЛГ - длительность импульсов ждущего мультивибратора 2 (фиг. 26). Длительность импульсов переполнения счетчиков равна длительности импульсных опорных импульсов. Триггеры 27, 7, 15, 16 и 19 переключаются по задним фронтам импульсов на единичных и счетных входах. Реверсивные счетчики 17 и 18 работают в режиме сложения, если на входе управления потенциал верхнего уровня, и в режиме вычитания, если потенциал низкого уровня на входе управления. Модули реверсивных счетчр;ков 17 и 18 определяются по формуле M, il±llf, где / - - максимальное число подряд пропущенных импульсов; Гчакг - наибольший период следования входных импульсов; /0 период опорных импульсов. Вр°еменные интервалы между пачками импульсов должны удовлетворять неравенству: Г„(/Ч-1)-7.,.,кс-. Пачка из п импульсов, период следования которых может изменяться от пачки к пачке в пределах (Гмин - Гчакс), поступает на шину 1 преобразования (фиг. 2а). На выходе ждущего мультивибратора 2 формируется пачка стробимпульсов (фиг. 26), длительностью ДГ, определяемой по заданной нестабильности периода 67 Д7- б7-Гмакс. Первый импульс пачки задним фронтом переключает в «1 триггер 27 (фиг. 2и), который разрешает поступление опорных импульсов на входы счетчиков 12 и 14, отсчитывающих интервалы времени Тз, и на вход реверсивного счетчика 18, работающего в режиме вычитания. Спустя время ЛГ/2 элемент 3 задержки вырабатывает первый задержанный импульс (фиг. 2в), переключающий триггер 15 в «1 (фиг. 26). В этот момент в счетчике 18 хранится код «00...01 и он начинает считать опорные импульсы в режиме сложения, измеряя интервал Т между первым и вторым импульса.ми пачки. К моменту поступления второго задержанного импульса счетчик 18 сосчитает /Ci ИМПУЛЬСОВ - +Второй импульс пачки переключает триггер 7 в «1 (фиг. 2к), который разрешает поступление опорных импульсов на счетный вход реверсивного счетчика 17. В момент переключения триггера 15 в «О в счетчике 17 хранится код «00...01 и он начинает измерять интервал Т2 между вторым и третьим импульсами пачки. При равенстве К1 К2, Т1 Т2 происходит переполнение счетчика 18, работающего в режиме вычитания. Импульс переполнения формируется при достижении счетчиком состояния «00...О в момент поступления третьего импульса (фиг. 2д). При этом на выходе элемента И 26 формируется импульс, переключающий триггер 16 в «1. Измерение и сравнение двух подряд следующих интервалов с помощью реверсивных счетчиков 17 и 18 необходимо для надежного определения периода следования в условиях пропадания входных импульсов. В случае пропуска импульсов пачки интервалы Т, Тз неравны, поэтому импульс переполнения не формируется (при ) или формируется, но не совпадает с третьим строб-импульсом (при ). Тогда переключения триггера 16 в «1 происходит при равенстве двух любых, подряд следующих интервалов Г,| 7,. Измеренное значение периода следования необходимо для последующего восстановления пропущенных импульсов пачки. Триггер 16 разрешает восстановление пропущенных импульсов пачки, производимого элементом S «Запрет. Он пропускает импульсы переполнения при пропуске входных импульсов и соответственно строб-импульсов (фиг. 2е). Если пропущено подряд / импульсов, счетчики 17 и 18 формируют / импульсов переполнения, которые с интервалами Т поступают на счетный вход триггера 15. Первый после пропуска импульс пачки вновь синхронизирует триггер 15 относительно импульсов пачки. Восстановленные импульсы пачки сбрасывают в «О триггера 27 и 7, формирующие импульсы на выходных шинах 6 и 23. Отсчет времени задержки Тз, относительно первого импульса пачки, производится в счетчике 14, считающем опорные импульсы. Время задержки определяется выражением Г:.|(/-|-1)-7макс УИ|./о, гдеМ| - модуль счетчика 14. Импульс переполнения счетчика 14 (фиг. 2з) переключает триггер 19 в «1 в случае, если пачка состоит из нескольких импульсов () (фиг. 2л). Если поступает одиночный импульс помехи, импульс переполнения не пропускается элементом И 21, так как триггер 7 остается в состоянии «О, и формирования переднего фронта импульса на выходной шине 20 не происходит. Формирование заднего фронта импульса на выходной шине 20 производится триггером 19 по импульсу переполнения счетчика 12 спустя время Тз2 относительно последнего импульса пачки, сбросившего счетчик в «О. Для трчного преобразования пачки импульсов длительностью То модули счетчиков 14 и 12 выбраны равными , что обеспечивает равенство времен задержки Гз1 7з2, тогда Го 7вых2 и формирование импульсов на выходной шине 20 производится с большей помехоустойчивостью, чем на выходных шинах 16 и 23, так как введение задержки при формировании обеих фронтов импульса на выходе триггера 19 обеспечивает высокую помехоустойчивость к пропускам входных импульсов, как одиночных, так и групповых (фиг. 2л). Формирование импульсов на выходной шине 6 производится с наименьшей помехоустойчивостью, так Как триггер 27 срабатывает по одиночным импульсам помехи и по пропускам импульсов. Формирование импульсов на выходной шине 23 производится с большей помехоустойчивостью, чем на выходной шине 6, так как не формируются импульсы по одиночным импульсам помехи. Однако помехоустойчивость по выходной шине 23 хуже, чем по выходной шине 20, потому что по пропускам происходит ложное формирование импульса (фиг. 2к). Формула изобретения Преобразователь пачки импульсов в прямоугольный импульс, содержащий первый триггер, первый выход которого соединен с первым входом первого реверсивного счетчика, а второй выход - с первым входом второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, а второй вход - с первым выходом второго триггера, второй выход которого соединен с первой выходной шиной, а первый вход - с первым входом третьего триггера, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй выход - с второй выходной шиной, а второй вход - с входной шиной сброса, отличающийся те.м, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены три элемента ИЛИ, третий, четвертый и пятый эле.менты И, четвертый и пятый триггеры, третий и четвертый счетчики импульсов, элемент запрета, ждущий мультивибратор, элемент задержки, вход которого соединен с входной шиной, входом ждущего мультивибратора и первым входом третьего элемента И,

а выход - - с первыми входами первого и второго эле, ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого триггера, а второй вход - с первым входом второго триггера и выходом элемента запрета, первый вход которого еоединен с выходом ждущего мультивибратора и первым входом четвертого элемента И, второй вход соединен с выходом элемента ИЛИ - НЕ и вторым входом четвертого элемента И, а третий вход соединен с выходом четвертого триггера, |ервый вход которого соединен е выходом четвертого элемента И, а второй вход - с третьим входом первого ревереивного ечетчика, вторым входом первого триггера, первым входом третьего счетчика импульсов, вторым входом второго элемента ИЛИ, выходом третьего элемента ИЛИ, первым входом пятого триггера, вторым входом второго реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с выходом второго элемента И, вторым входом третьего счетчика и первым входом четвертого счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход -- с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с Н1ИНОЙ «Сброс, третьим входом третьего триггера и вторым входом второго триггера, третий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, выход третьего счетчика импульсов соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а выход - с вторым входом пятого триггера, выход которого соединен с третьей выходной шиной.

Изобретение относится к импульсной технике. Может использоваться в устройствах автоматики и теле.механики для преобразования пачки импульсов в один пря.моугольный, им пульс. Цель изобретения состоит в повышении по.мехоустойчивости преобразователя к пропускам входных импульсов. Для этого в устройство, содержащее триггеры 27, 7, 15, реверсивные счетчики Mib 12, 14, элемент ИЛИ -НЕ 25, элементы И 4, 5 генератор 24 опорных импульсов, входную I, первую 6 и вторую 20 вы.ходные 1иины и шину «Сброс 10, введены элементы ИЛИ 9, 11, 13, элементы И 21, 22, 26, триггеры 16, 19, реверсивные счетчики 17, 18, элемент 8 запрета, ждущий мультивибратор 2, элемент задержки 3, третью вы.ходную И1Ину 23. Поставленная цель достигается за счет введения задержки при формировании переднего и заднего фронтов импульса на третьем выходе, что обеспечивается счетчиками 17, 18. Измерение интервалов между импульсами и восстановление пропущенных импульсов производят два реверсивных счетчика, попеременно считаюпшх опорные импульсы в режимах с,тожения и вычитания. Наличие в преобразователе трех выхо«5 дов с различными сочетаниями двух ocHoiiных свойств: помехоустойчивости и быстродействия позволяет расширить область его применения. 2 ил. аш. ГО Ot) ел со 00 1чЭ liZff

. П Q

(L

I I I i I I I I i I I

JIL.