Селектор импульсов по частоте следования Советский патент 1988 года по МПК H03K5/26 

СО

00

о со

СП

Изобретение может быть использовано при реализации технических средств дискретной автоматики, для автоматического контроля периода импульсных последовательностей. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при обеспечении полосно-задерживающей харак- теристики. Устройство содержит два ждущих мультивибратора 1 и 2, элемент И-НЕ 3, два триггера 4 и 5, элемент И 6, инвертор 7, входную шину 8, выходную шину 9, дополнительный инвертор 10, дополнительный элемент И-НЕ 11 и дополнительную выходную шину 12. Предложенное устройство определяет соответствие длительности каждого периода входного сигнала с установленными пределами допустимых значений длительности. Работа устройства поясняется по временным диаграммам, приведенным в описании изобретения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с S (Л

Фиг. /

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при реализации технических средст дискретной автоматики, для автомати- ческого контроля периода импульсных последовательностей.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства при обеспечении полосно-задерживающей характерис тики.

На 4ИГ.1 показана структурная электрическая схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство (фиг,1) содержит первый и второй ждущие мультивибраторы I и 2, причем вьпсод ждущего мультивибратора 1 соединен спервым входом элемента 3 И-НЕ и с S-входом первого триггера 4, R-вход которого соединен с вьжодом элемента 3 И-НЕ и R-входом второго триггера 5, Инверсный выход триггера А и прямой выход триггера 5 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 6 И, третий вход которого через инвертор 7 соединен с входной шиной 8, а выход - с выходной шиной 9, Выходная шина 9 через дополнительный инвертор 10-со- единена с первым входом дополнительного элемента И-НЕ 11, выход которого соединен с дополнительной выходной шиной 12. Входь ждущих мультивибраторов 1 и 2 и второй вход эле- мента 3 И-НЕ соединены с входной щи- ной 8, вькод второго ждущего мультивибратора 2 соединен с S-входом триггера 5, Второй вход дополнительного элемента 11 И-НЕ соединен с выходом инвертора 7.

Устройство работает спедуюасим образом.

Входные импульсы уровня О поступают на входы ждущих мультивибрато- ров 1, 2, на выходах которых формируются два опорных импульса, уровня 1, длительность которых определяет границь пропускания верхних и нижних частот.

При этом длительность импульсов (.) уровня 1 ждущего мультивибратора. 1 определяет верхнюю граничную частоту селекции, а дпитель- ность иьшульсов ждущего мультивибра- тора 2 - нижнюю граничную частоту (устанавливается 2 млльт . i м льт. i/

Входные импульсы и импульсы с выхода ждущего мультивибратора 1 поступают на элемент 3 И-НЕ, на выходе которого формируются импульсы сброса триггеров 4, 5, причем сброс происходит только после окончания входных импульсов (по заднему фронту) уровня О. Задними фронтами опорных импульсов с выходов ждущих мультивибраторов 1, 2 производится установка исходного для селектирования состояния триггеров 4,5.

При низкой частоте следования входных импульсов оба ждущих мультивибратора 1 , 2 вырабатывают импульсы (уровня О) установки, устанавливая триггеры 4, 5 перед поступлением очередного входного импульса в одноименные состояния, 4TQ обуславливает отсутствие импульсов на выходе элемента 6 И, так как сигнал на первый вход элемента 6 И поступает с инверсного выхода триггера 4.

При высокой частоте следования входных импульсов ждущие мультивибраторы 1, 2 не вырабатывают импульсы установки, вследствие чего триггеры 4, 5 остаются в одноименных состояниях после поступления импульса сброса с выхода элемента 3 И-НЕ, что также обуславливает отсутствие импулсов на выходе элемента 6 И.

При частоте следования входных импульсов, лежащей в области npJonyc- кания селектора, только ждущий мультивибратор 1 вырабатывает импульс установки, вследствие чего перед/поступлением очередного входного импульса триггеры 4, 5 находятся в разноименных состояниях, а так как на элемент 6 И сигналы поступают с инверсного выхода триггера 4 и с прямого выхода триггера 5, то на первом и втором входах элемента 6 И устанавливаются уровни 1, при этом через инвертор 7 на его третий вход поступают инверсные входные импуль- СЫ, вследствие чего на выходе селектора формируется импульсный сигнал,.

При включении напряжения питания, в исходном состоянии, при отсутствии на шине 8 входных импульсов уровня О, на выходах ждущих мультивибраторов 1, 2 устанавливается уровень 0 (фиг.2о, б, в, момент to). При этом на вьпсоде элемента 3 И-НЕ и на инверсном выходе триггера 4 ус- .танавливаются уровни 1, а на прямом выходе триггера 5 - уровень О

(фиг.2г,э, е, момент t). В этот момент на выходу инвертора 7 и на выходе элемента 6 И устанавливается уровень О, а на вьпсоде инвертора 10 - уровень 1 (фиг.2,,и, момент to).

Первый входной импульс (фиг,2 о, момент ti) запускает ждущие мультивибраторы 1, 2, при этом на их выходах формируются импульсы уровня 1 (фиг.2б, в, момент t,).

Поскольку до окончания первого входного импульса состояния триггеров 4, 5 не изменяются (фиг.2а,е, . интервал ) и при этом на выходе триггера 5 до окончания первого входного импульса сохраняется уровень о, на выход элемента 6 И, следо15 этом на выходе триггера 5 после окон чания первого же периода импульсного входного сигнала, лежащего в зоне селекции, устанавливается уровень I (фиг.2е, интервал tg-t). На входах элемента 6 И, соединенных с выходами триггеров 4, 5, во время действия входных импульсов устанавливаются уровни 1 (фиг.23,е, интервал tg-t ,, ), которые разрешают

вательно, и на выход инвертора 10 . 20 первый импульс не проходит (фиг.2},и, интервал ,).

В момент окончания входного импульса уровня О (фиг.2 , момент t)

на-выходе элемента 3 И-НЕ устанавпи- 25 прохождение на выход инвертора 10 вается уровень О, которым тригге-инверсных входных импульсов (фиг.2 ,

ры 4, 5 переводятся в состояние, при котором на инверсном выходе триггера 4 устанавливается уровень О, а на

30

выходе триггера 5 - уровень 1 (фиг.2г, а, е, момент t).

При низкой частоте следования входных импульсов, когда „„„ 7/Сд,, , где Т„„„- период входных импульсов, ждущие мультивибраторы 1, 2 возвращаются в исходное состояние (фиг.2б, в, моменты t,, t соответственно) до постутШения очередного входного импульса (фиг.2с(, момент tj), при этом на их выходах формируются перепады от уровня 1 до уровня О, которыми соответственно на инверсном выходе триггера 4 устанавливается уровень 1, а на вьпсоде триггера 5 - уровень О (фиг.2 а,е, моменты t, t). Это состояние триггеров 4, 5 сохраняется до окончания очередного входного импульса (фиг.2 , .момент t) Поскольку при низкой частоте следования входных импульсов во время действия входного импульса на выхо- . де триггера 5 сохраняется уровень О на выходе элемента 6 И поддерживается уровень О, а на выходе инвертора 10 т уровень 1 (фиг.2, «, интервал ). Таким образом в области низких частот импульсный входной сигнал не проходит иа выход селектора.

35

40

интервал ,) без искажения их длительности с задержкой, определяемой пищь быстродействием инвертора 7 и элемента 6 И. На выходе инвертора 10 при этом фор№1руются импульсы, полярность которых совпадает с полярностью входных импульсов (фиг,2и, интервал t,-t ,,).

При высокой частоте следования импульсов, когда 2 «ч АЬТ. i Ту„„ , на выходах ждущих мультивибраторов 1, 2 сохраняется уровень 1 (фиг.2&,8 ин-Ч тервал t ,, -t ,5), при этом импульсом уровня О с выхода элемента 3 И-НЕ триггер 4 приводится в состояние, при котором на его инверсном выходе устанавливается уровень О (r., Э, момент t 1), который препятствует 45 прохождению импульсов с выхода инвертора 7 через элемент 6 И. На выходе элемента 6 И в этом случае поддерживается уровень О, а на выходе инвертора 10 - уровень 1 (фиг.2., « , интервал t, -t ). Входные импульсы не проходят на выход инвертора 10.

На шине 12, когда частота следова ния входных импульсов лежит в зоне селекции, импульсы отсутствуют, так как на входы элемента 11 И-НЕ в этом случае поступают инверсные относительно друг друга сигналы. При частоте следований входных импульсов.

50

55

При частоте следования входных импульсов, соответствующей области селекции, т.е. кoгдa „y, j ,, 7,.,

на выходе ждущего мультивибратора 1 после поступления входного импульса по-прежнему формируется импульс уровня 1 (фиг.2б, интервал t-,-tg), задним фронтом которого осуществляется установка исходного состояния для селектирования триггера 4 (фиг.2 , момент t g), а на выходе мульти вибратора 2 устанавливается уровень 1 (фиг.26, интервал ,о) при

этом на выходе триггера 5 после окончания первого же периода импульсного входного сигнала, лежащего в зоне селекции, устанавливается уровень I (фиг.2е, интервал tg-t). На входах элемента 6 И, соединенных с выходами триггеров 4, 5, во время действия входных импульсов устанавливаются уровни 1 (фиг.23,е, интервал tg-t ,, ), которые разрешают

5 прохождение на выход инвертора 10 инверсных входных импульсов (фиг.2 ,

0

5

0

интервал ,) без искажения их длительности с задержкой, определяемой пищь быстродействием инвертора 7 и элемента 6 И. На выходе инвертора 10 при этом фор№1руются импульсы, полярность которых совпадает с полярностью входных импульсов (фиг,2и, интервал t,-t ,,).

При высокой частоте следования импульсов, когда 2 «ч АЬТ. i Ту„„ , на выходах ждущих мультивибраторов 1, 2 сохраняется уровень 1 (фиг.2&,8 ин-Ч тервал t ,, -t ,5), при этом импульсом уровня О с выхода элемента 3 И-НЕ триггер 4 приводится в состояние, при котором на его инверсном выходе устанавливается уровень О (r., Э, момент t 1), который препятствует 5 прохождению импульсов с выхода инвертора 7 через элемент 6 И. На выходе элемента 6 И в этом случае поддерживается уровень О, а на выходе инвертора 10 - уровень 1 (фиг.2., « , интервал t, -t ). Входные импульсы не проходят на выход инвертора 10.

На шине 12, когда частота следования входных импульсов лежит в зоне селекции, импульсы отсутствуют, так как на входы элемента 11 И-НЕ в этом случае поступают инверсные относительно друг друга сигналы. При частоте следований входных импульсов.

0

5

лежащей вне зоны селекции, на шину 1.2 проходят импульсы. Таким образам, на шине 12 селектор имеет полосно- задерживающую характеристику. При этом селектор может быть использован в системах автоматического поиска частоты для прекращения поиска, когда частота лежит в заданном диапазоне.

Дпительность импульсов уровня О на выходах ждущих мультивибраторов 1, 2 на границах области прозрачности и задерживания близка к нулю. Поскольку эти импульсы устанавливают триггеры 4, 5 всегда в определенное исходное дпя Селектирования состояние до поступления входных импульсов а импульсы с выхода элемента 3 И-НЕ изменяют состояния триггеров 4, 5 только после окончания входных импульсов, исключается прохождение на выход селектора искаженных импульсов.

Предпагаемый селектор импульсов по частоте следования определяет соответствие длительности каждого периода входного сигнала с установленной зоной допустимых значений длительности. Если интервал между соседними входными импульсами (между передними фронтами входных импульсов уровня О) соответствует зоне допустимых значений, то независимо от дпительности входных импульсов второй из импульсов с задержкой, определяемой последовательно соединенными инвертором 7, элементом 6 И, проходит на выходную щину 9 селектора.

0

Формула изобретения

2,Селектор по п.1, отличаю- щ и и с я тем, что с целью повышения быстродействия при обеспечении полосно-задерживающей характеристики, в него введены дополнительные последовательно соединенные инвертор и элемент И-НЕ, причем вход дополнительного инвертора соединен с выходной шиной, второй вход дополнительного элемента И-НЕ соединен с выходом инвертора, а выход дополнительного элемента И-НЕ - с дополнительной выходной шиной.

0

5

0

5

t, t2 t3tlft5t6 tjigt

Фиг. 2

W 11