Устройство для формирования импульсов Советский патент 1990 года по МПК H03K5/01 

Изобретение отлосится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах магнитной записи цифровой информации, где необходимо осуществлять формирование импульсов, временное положение которых соответствует положениям максимума и минимума входных сигналов колоколообраз- ной или синусоидальной1формы.

Цель изобретения - повышение достоверности за счет устранения потерь информации.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для формирования импульсов,1 на фиг. 2 - диаграммы его работы.

Устройство для формирования импульсов содержит компаратор 1, резистор 2, конденсатор 3, первый RS-триг- гер 4., первую 5 и вторую 6 дифференцирующие цепочки, элемент ИЛИ 7 выходную шину 8, причем инверсный вход компаратора 1 соединен с первыми выводами первого резистора 2 и конденсатора 3, второй вывод которого подключен к общей шине, выходная шина 8 устройства подключена к выходу элемента ИЛИ 7, один вход которого подключен к прямому выходу первого RS-триггера Ц через первую дифференцирующую цепочку 5, а другой вход подключен к выходу второй дифференцирующей цепочки 6, вторые компаратор 9 и RS-триггер 10, элемент И 11, ключ 12, мультиплексор 13, третью 14, четвертую 15, пятую 1б и шестую 17 дифференцирующие цепочки, первый 18 и второй 19 инверторы, первый 20 и второй 21 диоды, второй 22 и третий 23 резисторы, которые соединены первыми

сл

00

to

со

Јь ГО

выводами с инверсным входом второго компаратора 9, при этом второй вывод второго резистора 22 соединен с входной шиной 2, прямым входом первого комглратора 1, катодом первого диода 20 и анодом второго диода 21, которого объединен с анодом первого диода 20, вторым выводом первого резистора 2 и входом ключа 12, выход jg которого подключен к первому выводу конденсатора 3 и прямому входу второ- го компаратора 9, выход которого подключен через шестую дифференцирующую цепочку 1 а также через последова- тельно подключенные второй инвертор 19 и пятую дифференцирующую цепочку 16 соответственно к R-входам второго RS-триггера 10 и первого RS-триггера k, причем выход первого компаратора 2Q 1 через последовательно соединенные первый инвертор 18 и третью дифференцирующую цепочку k подключен к S-входу RS-триггера, при этом прямой выход первого RS-триггера 4 подключен 25 к первому входу элемента И 11, прямой выход второго RS-триггера 10 объединен с вторым входом элемента И 11, выход которого подключен к управляющему входу ключа 12, вьход JQ второго компаратора 9 подключен к управляющему входу 25 мультиплексора 13, выход которого подключен к второму выводу третьего резистора 23, а входы - к двум шинам 26 и 27 источни ков опорного разнополярного напряжения соответственно, выход компаратора 1 через дифференцирующую цепочку 15 подключен к S-входу второго RS-триггера,,„

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал синусоидальной или колоколообразной Формы, имеющий большие амплитудные искажения и значи- тельный сдвиг базовой линии, поступает с входной шины 2k на прямой вход компаратора 1 (фиг, 2, эпюра а) и через диоды 20 и 21 и открытый ключ 12 заряжает конденсатор 3 (фиг. 2, эпюра б).

В данном устройстве возможна уста- ,новка ключа 12 в выключенное состояние на длительное время (например, при включении питания RS-триггеры и 10 могут установиться в состояние 1, что соответствует выключению ключа 12). В этом случае возможна зарядка конденсатора 3 входными тока

35

50

55

g Q 5 Q „

5

ми компараторов 1 и 9 до напряжения питания компараторов. При этом для обеспечения переключения компаратора 9 напряжение на его инвертирующем входе должно быть равно напряжению на конденсаторе 3, т.е. напряжению питания устройства, что недопустимо. Поэтому через резистор 2, один из диодов 20 и 21 и выходное сопротивление источника входного сигнала обеспечивается разряд конденсатора 3. В моменты t, и t3 смены знака напряжения на входах компаратора 1, соответствующие точкам максимума и минимума входного сигнала, происходит переключение компаратора 1 (фиг. 2, эпюра в). Отрицательные и положительные фронты сигнала переключения компаратора 1 выделяются третьей и четвертой дифференцирующими цепочками (фиг. 2, эпюры г, д) и поступают на S-входы первого и второго 10 RS- триггеров,, В моменты Ц и t3 срабатывания RS-триггеров 4 и 10 через элемент И 11 происходит закрывание ключа 12 (фиг. 2, эпюра м) и на конденсаторе 3 запоминается значение напряжения, соответствующее предыдущему экстремуму сигнала (фиг. 2, эпюра б). Это напряжение поступает на неинвертирующий вход компаратора 9 и служит мсходным уровнем для определения амплитуды следующего экстремума, благодаря чему обеспечивается возможность формирования импульсов из входного сигнала с большими амплитудными искажениями и значительным сдвигом базовой линии. Инвертирующий вход компаратора 9 подключен к оезис- тивному сумматору 22 - 23, на который приходит напряжение входного сигнала и положительное опорное напря

0

5

жение U

от

с мультиплексора 13, для

положительного экстремума (интервал t 0 - t2) или напряжение входного сигнала Vi отрицательное опорное напряжение Uoni Для отрицательного экстремума (интервал tt - t4). Моменты переключения мультиплексора приведены на фиг. 2, эпюра ж, а моменты сброса RS-триггеров 4 и 10 - на фиг. 2, эпюры и, з соответственно. Минимальное напряжение входного сигнала между соседними положительными и отрицательными экстремумами, определяющее чувствительность компаратора 9, определяется по формуле

и6 7 СиОП1 + l-u0ftll + 2и3,

и

ах

где и„ - падение напряжения на отк-

рытом диоде 20 или 21J - величина входного напряжения .

В моменты срабатывания компаратор 1 на его выходе может формироваться серия импульсов (так называемый дребезг), следовательно, в моменты t и t3 могут появляться импульсы на входах S RS-триггеров 4 и 10. При этом в момент t, изменится состояние только RS-триггера (фиг. 2, эпюра к). который был сброшен в момент tc импульсом с выхода дифференцирующей цепочки 16 (фиг. 2, эпюра з), и не изменится состояние RS-триггера 10 (фиг. 2, эпюра л). Аналогично работает RS-триггер 10 в момент t3 (фиг. 2, эпюры л, и, к соответственно) . На выходной шине 8 формируются сигналы по положительным фронтам выходных сигналов RS-триггеров k и 10 (фиг. 2, эпюра н).

Таким образом, в устройстве для формирования импульсов устраняется потеря информации при работе с входным сигналом, имеющим большие амплитудные искажения с одновременным значительным сдвигом базовой линии, которые характерны для современных высокоплотностных трактов цифровой магнитной записи с групповым (маркерным) кодированием, ц на два порядка повышается достоверность воспроизводимой информации.

Формула изобретения

Устройство для формирования импульсов, содержащее два диода, элемент И, входную и выходную шины, резистор, конденсатор, первый RS-триггер, первую и вторую дифференцирующие цепочки, элемент ИЛИ и компаратор, инверсный вход которого соединен с первыми выводами первого резистора и конденсатора, второй вывод которого подключен к общей шине, а выходная шина устройства подключена к выходу элемента ИЛИ, один вход которого подключен к прямому выходу

5

10

15

20

первого RS-триггера через первую дифференцирующую цепочку, а другой вход элемента ИЛИ подключен к выходу второй дифференцирующей цепочки, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности за счет устранения потерь информации, в устройство введены вторые компаратор и RS-триггер, ключ, мультиплексор, третья, четвертая, пятая и шестая дифференцирующие цепочки, первый и второй инверторы, диоды, второй и третий резисторы, которые подключены первыми выводами к инверсному входу второго компаратора, при этом второй вывод второго резистора соединен с входной шиной, прямым входом первого компаратора, катодом первого диода и анодом второго диода, катод которого объединен с анодом первого диода, вторым выводом первого резистора и входом ключа, выход которого подключен к первому выводу конденсатора и прямому входу второго компаратора, выход которого подключен через шестую дифференцирующую цепочку, а также врез последовательно подключенные второй инвеотор и пятую дифференцирующую цепочку соответственно к R-входам второго и первого RS-триггеров, причем выход первого компаратора через последовательно соединенные первый инвертор и третью дифференцирующую цепочку подключен к S-входу первого RS-триггера, а выход первого компаратора через четвертую диффеоенцирующую цепочку подключен к S-входу второго RS-триггера, при этом прямой выход первого RS-триггера подключен к лервому входу элемента И, прямой выход второго RS-трИ - гера соединен с входом второй дифференцирующей цепочки и вторым входом элемента И, выход которого подключен к управляющему входу ключа, выход второго компаратора подключен к управляющему входу мультиплексора, выход которого подключен к второму выводу третьего резистора, а входы 25

30

35

40

45

50

чк двум шинам источников опорного раз- нополярного напряжения соответственно.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах магнитной записи цифровой информации, где необходимо осуществлять формирование импульсов, временное положение которых соответствует положениям максимума и минимума входных сигналов колоколообразной или синусоидальной формы. Цель изобретения - повышение достоверности - достигается путем устранения потерь информации. При этом потеря информации устраняется при работе с входными сигналами, имеющим большие амплитудные искажения с одновременным значительным сдвигом базовой линии, которые характерны для современных высокоплотностных трактов цифровой магнитной записи с групповым (маркерным) кодированием. Достоверность воспроизводимой информации в устройстве повышается в два раза. 2 ил.