Селектор импульсов по длительности Советский патент 1988 года по МПК H03K5/26 

(Л

4

сл

Устройство содержит генератор 1 им- пульсов,формирователи 2 и 21 имкуль- сов, счетчик 3 импульсов, блок 4 сравнения, регистр 5, элементы задержки 6 и 22, элементы ИЛИ 7, 8, 15 и 20, преобразователь 9 кода во временной интервал, блок 10 формирования сигнала окончания пачки импульсов,триггеры 11 и 16, элементы И 12, 14, 17

и 19, мультивибраторы 13 и 18, входную 23 и выходную 25 шины и шину 24 сброса. Селектор обеспечивает выделение импульсов максимальной длительности из пачки импульсов случайной последовательности, когда число импульсов заранее неизвестно, а известен максимально возможный период импульсов в пачке. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано в автоматизированных системах управления и контроля, например в контрольно-измерительной аппаратуре. Изобретение расширяет функциональные возможности устройства, что достигается обеспечением селектирования при случайном числе импульсов в пачке..

1

.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления и контроля, например в кон- трольно-измерительной аппаратуре.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности селектирования при случайном числе импульсов в пачке.

На фиг. 1 показана структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема преобразователя кода во вре- менной интервал; на фиг. 3 - времен- ные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, управляющий вход которого соединен с входом первого формирователя 2 импульсов, а выход - со счетным входом счетчика 3 импульсов, выход которого соединен с пер- вым информационным входом блока 4 сравнения.кодов и информационным входом регистра 5. Выход формирователя 2 Соединен через первый элемент 6 задержки с первьм входом первого элемента ИЛИ 7, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

ИЛИ 8.

I

Выход регистра 5 соединен с инфор мационным входом преобразователя 9 кода во временной интервал. Вход формирователя 2 соединен с первым входом блока 10 формирования сигнала окончания пачки импульсов и соответственно со счетным входом первого триггера 11 первый выход которого через последо- вательно соединенные первый элемент ;И 12, первый мультивибратор 13

д

5

второй элемент И 14 и третий элемент ИЛИ 15 соединен с входом установки второго триггера 16, выход которого соединен с первым выходом блока 10.

Второй вькод триггера 11 через последовательно соединенные третий элемент И 17, второй ждущий мультивибратор 18 и.четвертьй элемент И 19 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 15. Выходы мультивибраторов 13 и 18 соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ 20, выход которого через второй формирователь 21 импульсов соединен с вторым выходом блока 10. Второй выход блока 10 соединен через второй элемент 22 задержки с первьм входом элемента ИЛИ 8. Управляющий вход генератора 1 соединен с. входной шиной 23. Второй вход элемента ИЛИ 8 соединен с шиной 24 сброса и с входом сброса преобразователя 9, выход которого соединен с выходной шиной 25, первый управляющий вход - с первым выходом блока 10, второй управляющий вход - с вторым выходом блока 10.

Выход формирователя 2 соединен с управляющим входом блока 4, второй информационный вход которого соединен с выходом регистра 5, вход сброса которого соединен с вторым входом блока 10, а следовательно, с входом сброса триггера 16 и с выходом элемента ИЛИ 8. Выход элемента ИЛИ 7 соединен с входом сброса счетчика 3. Выход блока 4 соединен с управляющим входом регистра 5. Вторые входы элементов И 12 и 17 соединены со счетным входом триггера 11, а выходы - с вторыми входами соответственно эле- ментов И 19 и 14,выходы которых соединены с входами сброса мультивибраторов 18 и 13 соответственно.

Преобразователь 9 кода ко временной интервал содержит элемент ИЛ1 26, триггер 27, счетчик 28 импульсов, генератор 29 импульсов и элемент 30 задержки, причем вход сброса преобразователя 9 соединен с первым входом

элемента ИЛИ 26, второй вход которого iо осуществляется импульсом с через элемент 30 соединен с вьсходом счетчика 28, а выход - с входами сброса счетчика 28 и триггера 27, информационный вход которого соединен с

регистра 5 с выхода счетчи сов поступает код, который ется в регистре 5 по сигна мированному на выходе блок ния кодов. Таким образом, стре 5 записывается по око вого импульса в пачке вход пульсов. Сброс счетчИка 3

формирователя 2 импульсов, ным элементом 6 задержки, мент ИЛИ 7. По окончании в пульса в регистр 5 записыв

первым управляющим входом преобразо- ig пропорциональный длительности боль-

25

вателя 9, управляющий вход - с вторым управляющим вх.одом преобразователя 9 и с управляющим входом счетчика 28, а выход - с выходом преобразователя 9 и с управляющим входом генератора 29, 2о выход которого соединен со счетным входом генератора 29, выход которого соединен со счетным входом счетчика 28, информационный вход которого соединен с информационным входом преобразователя 9.

Селектор импульсов по длительности работает следующим образом.

Импульс сброса с шины 24 первоначального сброса через элементы ИЛИ 8, 7 и 26 поступает на входы сбросов счетчиков 3 и 28 импульсов, триггеров 16 и 27 и регистра 5. На выходах счетчиков 3 и 28 импульсов, триггеров 16 ,и 27 и регистра 5 устанавливаются уровни логического О. Г

С началом пачки импульсов длительность первого импульса с помощью генератора 1 импульсов в счетчике 3 импульсов преобразуется в код, который 40 в блоке 4 сравнения кодов сравнивается с кодом на выходе регистра 5. Блок 4 сравнения кодов выполнен на основе элементов сравнения кодов, выходы

30

35

щего импульса, т.е. в регистре 5 всегда хранится код, пропорциональный максимальной длительности импульса. Время задержки элемента 6 задержки выбирается больше времени формирования импульса на выходе блока 4 сравнения кодов и записи информации в регистр 5,

Входные импульсы (фиг. За) с входной шины 23 поступают на счетный вхрд триггера 11. Последний с приходом каждого входного импульса изменяет свое состояние на противоположное и подает разрешающий сигнал поочередно на первые входы элементов И 12 и 17 (фиг. 35, &) на вторые вхо ды которых поступают входные импульсы. Предположим, что первый импульс входной пачки импульсов появился на выходе элемента И 12, тогда случай- ньй импульс, поступающий на входную шину 23 селектора импульсов, проходи на выход элемента И 17 и переключает триггер 11 для пропуска следующего импульса на выход элемента И 12.Схем мультивибраторов 13 и 18 и постоянные времени их времязадающих цепей одинаковы и выбраны таким образом, чтобы длительность квазиустой

которых соединены с входами многовхо- 5 чивого состояния быпа больше макси- дового элемента (не показаны). Число элементов сравнения определяется разрядностью информационных выходов счетчика 3 и регистра 5 и разрядномально возможного периода между импульсами, которые еще можно отнести к пачке импульсов. Импульс с выхода элемента И 12 запускает ждушзнй муль-

стью элемента сравнения. Момент срав- gQ тивибратор 13 (фиг. Зг), подается

нения задается формирователем 2 импульсов, который формирует импульс по отрицательному перепаду напряжения входного импульса. В исходном состоянии на выходе регистра 5 код равен нулю, поэтому блок 4 сравнения кодов вьщает сигнал о том, что код счетчика 3 импульсов больше кода регистра 5. По этому сигналу на вход

55

на вход элемента И 19 и, так как раз решающего сигнала с выхода ждзтдего мультивибратора 18 нет (фиг.З ) ,,этот импульс на выход элемента 19 И не пр ходит . Если второй импульс пачки приходит во время квазиустойчивого состояния ждущего мультивибратора 13 то импульс с выхода элемента И 17, запуская ждущий мультивибратор 18, п

iо осуществляется импульсом с 51064

регистра 5 с выхода счетчика 3 иьшуль- сов поступает код, который записывается в регистре 5 по сигналу, сформированному на выходе блока 4 сравнения кодов. Таким образом, код в регистре 5 записывается по окончании первого импульса в пачке входных импульсов. Сброс счетчИка 3 импульсов

выхода

формирователя 2 импульсов, задержанным элементом 6 задержки, через элемент ИЛИ 7. По окончании второго импульса в регистр 5 записывается код.

5

0

0

5

щего импульса, т.е. в регистре 5 всегда хранится код, пропорциональный максимальной длительности импульса. Время задержки элемента 6 задержки выбирается больше времени формирования импульса на выходе блока 4 сравнения кодов и записи информации в регистр 5,

Входные импульсы (фиг. За) с входной шины 23 поступают на счетный вхрд триггера 11. Последний с приходом каждого входного импульса изменяет свое состояние на противоположное и подает разрешающий сигнал поочередно на первые входы элементов И 12 и 17 (фиг. 35, &) на вторые входы которых поступают входные импульсы. Предположим, что первый импульс входной пачки импульсов появился на выходе элемента И 12, тогда случай- ньй импульс, поступающий на входную шину 23 селектора импульсов, проходит на выход элемента И 17 и переключает триггер 11 для пропуска следующего импульса на выход элемента И 12.Схемы мультивибраторов 13 и 18 и постоянные времени их времязадающих цепей одинаковы и выбраны таким образом, чтобы длительность квазиустойчивого состояния быпа больше макси-

мально возможного периода между импульсами, которые еще можно отнести к пачке импульсов. Импульс с выхода элемента И 12 запускает ждушзнй муль-

5

на вход элемента И 19 и, так как разрешающего сигнала с выхода ждзтдего мультивибратора 18 нет (фиг.З ) ,,этот импульс на выход элемента 19 И не проходит . Если второй импульс пачки приходит во время квазиустойчивого состояния ждущего мультивибратора 13, то импульс с выхода элемента И 17, запуская ждущий мультивибратор 18, поподается через открытый разрешающим сигналом с выхода ждущего мультивибратора 13 элемент И 14 на вход сбро са ждущего мультивибратора 13 и чере элемент ИЛИ 15 устанавливает на вы- I ходе триггера 16 высокий уровень на- I пряжения„

I Высокий уровень напряжения с вы- |хода триггера 16 поступает на первый управляющий вход преобразователя 9 кода во временной интервал и соответственно информационный вход триггера 27. Под действием входных импульсов, следующих в пачке, высокий уровень напряжения постоянно находится на выходах ждущих мультивибраторов 13 или 18. Эти сигналы подаются на входы элемента ИЛИ 20 и на его выходе находится высокий уровень во время действия входных импульсов в пачке плюс время квазиустойчивого состояния одного из ждущих мультивибраторов (фиго Зе), на вход которого поступает последнир импульс в пачке „ Формирователь 21 импульсов формирует импульс Кфиг, ЗА) под действием отрицательного перепада напряжения на его входе, С выхода формирователя 21 импульс поступает на второй управляющий вход преобразователя 9 кода во временной интервал и соответственно управляющие входы триггера 27 и счетчика 28 им- |пульсов.

По положительноьгу перепаду напря- 1жения на втором управляющем входе Преобразователя 9 осуществляется за- пись кода с выходов регистра 5 в Iсчетчик 28 импульсов, а на выходе Iтриггера 27 формируется высокий уровень напряжения. С выхода последнего высокий уровень напряжения поступает на управляющий вход генератора 28 импульсов и одновременно на выходную тину 25 селектора импульсов, формиру передний фронт выходного импульса.

Импульсы генератора 29 поступают на счетный вход счетчика 28 импульсо и изменяют его состояние с приходом каждого импульса на единицу. При равенстве содержимого счетчика 28 импульсов нулю на его выходе формируется высокий уровень напряжения поступающий на вход элемента 30 задержки Сигнал с выхода последнего поступает через второй вход элемента И.ПИ 26 на входы сбросов триггера 27 и счетчика-28 импульсов, устанавливая ,на их выходах низкий уровень напряжения. При этом генератор 29 импульсов прекращает формирование импульсов и на выходной шине 25 селектора им- I- пульсов формируется задний фронт

выходного импульса. Одновременно выходной импульс формирователя 21, задержанный элементом 22 задержки, поступает через элементы ИЛИ 7 и 8 на

0 входы сбросов счетчика 3 импульсов, регистра 5, триггера 16, устанавливая на их выходах низкий уровень напряжения. Время задержки элемента 22 задержки больше времени записи инфор5 мации в счетчик 28 импульсов, а время задержки элемента 30 задержки выбрано больше времени сброса триггера 27 и счетчика 28 импульсов.

При появлении на входе одиночных

0 импульсов происходит запуск ждущих мультивибраторов 13 или 18 (фиг.З;,/)), но так как следующего импульса-на входе селектора нет, то и нет импульса на выходах элементов И 14 или 19,

5 не формируется импульс и на выходе четвертого элемента ИЛИ 15 и на первом входе триггера 16. Поэтому на информационном.выходе триггера 16 низкий уровень напряжения. Одновременно импульс с выходов ждущих мультивибраторов 13 или 18 поступает на вход третьего элемента ИЛИ 20, С выхода последнего импульс поступает на вход формирователя 21 импульсов. На выходе последнего по отрицательному перепаду напряжения на его входе формируется импульс, поступающий на вход элемента 22 задержки и управляющие входы триггера 27 и счетчика 28 импульсов. Так как на информационном входе триггера 27 низкий уровень напряжения, то высокий уровень на его выходе не формируется. Одновременно с выхода регистра 5 код, пропорциональный длительности одиночного им5 пульса, по импульсу, сформированному на выходе формирователя 21, переписывается в счетчик 28 импульсов. Но так как на выходе генератора 29 импульсы не формируются, то не фор-

0 мируется импульс и на выходе счетчика 28 импульсов. I

В счетчике 28 импульсов код, пропорциональный длительности одиночного импульса, хранится до прихода следую- - щего одинбчного импульса или пачки импульсов. Таким образом, если на вход селектора поступил одиночный импульс, то на его выходе импульс

0

5

0

не формируется, что позволяет осуществить заищту от случайных помех в виде одиночных импульсов.

Предложенный селектор импульсов п длительности обеспечивает вьщеление импульса максимальной длительности из пачки импульсов случайной последовательности, когда число импульсов в пачке импульсов заранее неизвестно а известен максимально возможный период импульсов в пачке. При этом на выходе устройства сохраняется длительность отселектируемого импульса. Кроме того, предлагаемое устройство защищено от случайных помех в виде одиночных импульсов. Это позволяет использовать предлагаемое устройство для селекции импульсов по длительности пачек импульсов случайных по- следовательностей.

Формула изобретения

с 5 0

5 о 5

5

0

5

0

преобразователя кода во временной интервал и через второй элемент задержки с первым входом второго элемента ШШ, BTopofi вход которого соединен с шиной сброса и входом сброса преобразователя кода во временной интервал, информационный вход которого соединен с выходом регистра, управляюш;ий вход которого соединен с выходом блока сравнения кодов, а информационный вход - с выходом счетчика импульсов, при этом блок формирования сигнала окончания пачки импульсов содержит последовательно соединенные первый триггер, счетнЕ 1й вход которого соединен с первым входом блока формирования сигнала окончания пачки импульсов, первый элемент И, первьш ждущий мультивибратор, второй элемент И, третий элемент ИЛИ, второй триггер, выход которого соединен с .первым выходом блока формирования сигнала окончания пачки импульсов, а также последовательно соединенные третий элемент И, первый вход которого соединен с вторым выходом первого триггера, второй ждущий мультивибратор, четвертьш элемент И, выход которого соединен с входом сброса второго ждущего мультивибратора.и вторым входом третьего элемента ИЖ, первый вход которого соединен с входом сброса первого ждущего мультивибратора, причем вторые входы первого и третьего элементов И соединены со счетным входом первого тригге-. ра, а выходы - с вторыми входами четвертого и второго элементов И соответственно, выходы первого и второго ждущих мультивибраторов - соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого через второй формирователь импульсов соединен с вторым выходом блока формирования сигнала окончания пачки импульсов, второй вход которого соединен с входом сброса второго триг- гера,

2, Селектор поп.1, отлича ю- щ и и с я тем, что преобразователь кода во временной интервал содержит элемент ИЛИ, триггер, генератор импульсов, счетчик импульсов, элемента задержки, причем первый вход элемента ИЛИ соединен с входом сброса преобразователя .кода во временной интервал, второй вход - через элемент за914

держки с выходом счетчика импульсов, а выход - с входами сброса счет чика импульсов и триггера, информационный вход которого соединен с первым управ ляющим входом преобразователя кода во временной интервал, управляющий вход - с вторым управляющим входом преобразователя кода во временной

интервал и с управляющим входом счет-

6

10

чика импульсов, а выход - с выходом преобразователя кода во временной интервал и с управляющим входом генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, информационный вход которого соединен с информационным входом преобразователя кода во временной интервал, /