Устройство для фиксации момента прохождения задним фронтом импульса заданного уровня Советский патент 1990 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам, предназначенным для фиксации временного положения импульсов колокольной или подобной ей формы в присутствии аддитивных импульсных помех.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства в условиях аддитивных импульсных помех.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - пример входного информационного сигнала.

Временное положение импульса фиксируется по точке, лежащей на заднем фронте информационного импульса на уровне, составляющем заранее выбранную долю об от амплитудного значения импульса U. Максимальная амплитуда аддитивных импульсных помех, которые

могут быть любой формы и длительности, не превышает определенного уровня uh.

Устройство содержит пиковый детектор 1, имеющий вход сброса, резистивный делитель 2 напряжения, компараторы 3 и 4 напряжения, одновибратор

5,переключаемый положительным перепадом входного сигнала, одновибратор

6,переключаемый отрицательным перепадом входного сигнала, элемент И 7, RS-триггер 8, элемент ИЛИ 9 и источник 10 постоянного опорного напряжения .

Вход пикового детектора 1 подключен к информационному входу устройства, а выход подключен к входу делителя 2 напряжения, выход которого подключен к пряному входу компаратора

сд

СП

о оэ о

Оо

Зэ а инверсный вход компаратора 3 подключен к информационному входу устройства. Прямой вход компаратора 4 подключен к информационному входу устройства, а на инверсный вход компаратора 4 подано постоянное опорное напряжение Uo. Выход компаратора 4 подключен к входу одновибратора 5 и к входу одновибратора 6. Выход од- JQ новибратора 5 подключен к S-входу RS-триггера 8, а выход одновибратора 6 подключен к первому входу элемента ИЛИ 9. Выход элемента ИЛИ 9 подключен к R-входу RS-триггера 8. Выход 15 компаратора 3 подключен к первому входу элемента И 7, а ко второму входу элемента И 7 подключен прямой выход RS-триггера 8. Выход элемента И 7, являющийся информационным выходом 2Q всего устройства, подключен к второму входу элемента ИЛИ 9. Инверсный выход RS-триггера 8 подключен к входу сброса пикового детектора 1.

Устройство работает следующим об- 25 разом.

Уровень временной привязки для наглядности выбран равным об 0,55 (фиг. 2). В исходном состоянии, когда мгновенное значение напряжения 0 входного сигнала U(tJ ниже опорного напряжения U0, триггер 8 установлен в нуль, пиковый детектор 1 поддерживается в сброшенном состоянии напряжением высокого уровня (1) на ин- 35 версном выходе триггера 8, а на выходе компаратора 4 - О. Одновибратор 5 с запуском по переднему фронту входного импульса и одновибратор 6 с запуском по заднему фронту входного им- 40 пульса предназначены для формирования коротких 1 импульсов, длительности которых равны или несколько превышают время переключения триггера 8.45

При превышении мгновенным значением входного напряжения U(tJ в момент времени t уровня U0 выход компаратора 4 переходит в состояние 1, что приводит к срабатыванию одновибрато- CQ ра 5, короткий импульс которого устанавливает прямой выход триггера 8 в состояние 1, а инверсный выход в состояние О, что в свою очередь

приводит к открытию пикового детектора

1, который начинает фиксировать максимальное значение мгновенного напряжения. После достижения сигнала U(t) своего амплитудного значения и,на

5 0 5

Q

5

пряжение на выходе пикового детектора сохраняет эту величину в течении всего времени поддержания входа сброса пикового детектора в состоянии О, а на прямой вход компаратора 3 подается сигнал пикового детектора, поделенного делителем напряжения 2.

Возможны два случая: В первом случае уровень oЈ-Um лежит выше опорного U0, и в некоторый момент времени t мгновенное значение входного напряжения U(t) пересчет уровень фиксации ot U, компаратор 3 сработает и на его выходе появится 1, которая установит элемент И 7 в состояние 1, так как при открытом пиковом детекторе прямой выход триггера 8, подключенный к второму входу элемента И 7, также установлен в состояние 1. На выходе устройства вследствие наличия петли обратной связи, составленной из элемента ИЛИ 9, RS-триггера 8 и элемента И 7, сформируется короткий импульс, продолжительность которого равна сумме времен переключения элемента ИЛИ 9, триггера 8 и элемента И 7, При этом триггер 8 установится в состояние О и заблокирует выход устройства, а его инверсный выход придет в состояние 1, тем самым осуществится сброс пикового детектора.

Во втором случае уровень Ј4Um лежит ниже опорного уровня U0, и фиксации заднего фронта импульса по уровню привязки ot не произойдет, так как в момент времени, когйа мгновенное напряжение сигнала U(t) опустится ниже опорного уровня U0, выход компаратора 4 установится в состояние О, что приведет к срабатыванию одновибратора 6, 1 импульс которого, пройдя через элемент ИЛИ 9, поступит на R- вход триггера 8, которьй своим инверсным выходом сбросит пиковый детектор, а прямым выходом заблокирует элемент И 7, т.е. выход устройства. Уровень опорного напряжения U0 должен соответствовать условию- бессбойной работы устройства в присутствии аддитивных импульсных помех с максимальной амплитудой Un. Это соответствует неравенству

(U0 + Un) 6 Но,

описывающему ситуацию, в которой после пересечения фронтом информационного сигнала в момент времени t3 (фиг.2)

5155060

уровня U0 возникает максимальная импульсная помеха с амплитудой Ufl и складывается с мгновенным значением сигнала U -г. UQ . В момент времени t суммарный сигнал опять превысит уровень Uo, что приведет к разблокировке пикового детектора. Однако, если уровень опорного напряжения выбрать равнымIQ

дитивных помех уровня Un приводит к ограничению его чувствительности, так как устройство будет фиксировать информационные импульсы с амплитудами Um, превышающими величину . Следовательно, амплитуды информационных импульсов должны подчиняться условиям

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для фиксации временного положения импульсов колокольной или подобной ей формы в присутствии аддитивных импульсных помех. Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства в условиях аддитивных импульсных помех. Устройство содержит пиковый детектор, резистивный делитель напряжения, два одновибратора, RS-триггер логические элементы И и ИЛИ, источник постоянного опорного напряжения и два компаратора напряжения, первый одновибратор переключается положительным переходом, а второй отрицательным, пиковый детектор содержит вход сброса. 1 ил.

Uob

то в момент времени с,-, соответствую- 55 щий пересечению суммарного сигнала уровня U0, в пиковом детекторе произойдет сброс и временной фиксации импульсной помехи, наложенной на информационный сигнал, не произойдет, 20 т.е. сбоя не будет.

Второе условие, которое накладывается на выбор уровня опорного напряжения U0, связано с необходимостью устранения эффекта режекции информа- 25 ционных импульсов, следующих во времени после окончания данного информационного импульса, на который наложена помеха с амплитудой Uh и длительностью, превышающей интервал времени 30 между этими соседними информационными импульсами. Например на информационный импульс (фиг. 2), который фиксируется по уровню oi в момент времени t-j, в момент, времени t& произошло на- ., ложение прямоугольного импульса помехи с максимальной амплитудой Uh. Если уровень опорного напряжения выбрать таким, что U0 Ь Un, то эффекта режекции наблюдаться не будет, и еле- до дующий информационный импульс (на фиг. 2 не показан) будет зафиксирован. Следовательно, уровень опорного напряжения Uff должен удовлетворять системе неравенств45

И ь- ио -

что эквивалентно следующим критериям настройки устройства

и0- ип; о cd 0,5;

«-,- izb-UnJ 0,5 406 1.

Достигаемая в предлагаемом устройстве полная помехозащищенность от ад0

5 0 о 5

0

5

Макскмальная величина Um ограничивается только предельными эксплуатационными характеристиками входных электронных компонентов аналоговой части устройства.

Наряду с полной помехозащищенностью, предлагаемое устройство характеризуется простотой настройки для данного уровня импульсных помех.

Формула изобретения

Устройство для фиксации момента прохождения задним фронтом импульса заданного уровня, содержащее пиковый детектор, резистивный делитель напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности устройства в присутствии аддитивных импульсных помех, в него введены два одновибратора, RS-триггер, логические элементы И и ИЛИ, источник постоянного опорного напряжения, а пиковый детектор содержит вход сброса, при этом вход пикового детектора, инверсный вход первого компаратора и прямой вход второго компаратора подключены к информационному входу устройства, выход пикового детектора подключен к входу делителя напряжения, выход делителя напряжения подключен к прямому входу первого компаратора, инверсный вход второго компаратора подключен к потенциальной шине источника постоянного опорного напряжения, выход второго компаратора подключен к входам обоих одновибраторов, выход первого одновибратора подключен к S-входу Триггера, выход второго одновибратора подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого, в свою очередь, подключен к R-входу триггера, выход первого компаратора подключен к первому входу элемента И, к второму входу элемента И подключен прямой выход триггера, выход элемента И, являющийся одновременно информационным выходом всего устройства, подключен к

Сброс

фие.2

.второму входу элемента ИЛИ, а инверсный выход триггера подключен к входу сброса пикового детектора.

.ff,55

to tr t.