Селектор импульсов по длительности Советский патент 1991 года по МПК H03K5/26 

Изобретение относится импульсной технике, может быть использовано для селектирования импульсов по длительности в устройствах обработки дискретных сигналов в радиотехнике, телемеханике, измерительной технике и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1403359.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов селектирования.

На фиг. 1 показана структурная электрическая схема устройства, на фиг. 2 - времен- ные диаграммы, поясняющие работу устройства,

Устройство (фиг 1) содержит -енератср 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 2 зпход которого соединен со счетным входом счетчика 3 импульсов соответствующие выходы которого соединены поразрядно с входами с первого по третий дешифраторов 4, 5 и 6. Вы/од дешифратора 4 соединен с входом первого бпока 7 задержки выход кот орого соединен с первым входом сумматора 8 по модулю два, второй вход которого соединен с выходом второго дешифратора и входом формирователя 9 импульсов, выход которого через второй блок 10 задержки соединен с первым входом второго элемента И 11, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 12 Выход инвертора 13 соединен с входом установки второго триггера 14 и с управляющим входом ключа 15. Выход триггера 14 соединен с входом интегратора 16, выход которого соединен с первым входом компаратора 17, выход которого соединен с входом сброса третьего триггера 18, а первый вход через резистор 19 - с информационным входом ключа 15 Вход инвертора 13 соединен с в-.одной шиной 20, выход элемента И 11 - с первой выходной шиной 21, выход сумматора 8 - с второй входной шиной 22, выход триггера 12 - с третьей выходной шиной 23 Выход генератора 1 соединен со стробирующими вхо(Л

С

о о

vj ГО СО

ел

ю

дами дешифраторов 4 и 5 и с входом сброса триггера 14, выход которого соединен с входом установки триггера 18, выход которого соединен с входом сброса счетчика 3. Выход дешифратора 5 соединен с входом установки триггера 12, вход сброса которого соединен с выходом дешифратора 6 и вторым входом элемента И 2. Выход ключа 15 и второй вход компаратора 17 соединены с общей шиной.

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии триггер 18 нахо дится в нулевом состоянии и на его выходе действует уровень логического О, который поступает на вход сброса счетчика 3 и. устанавливает его также Б нулевое состояние. На вчходе дешифратора 6 действует уровень логической 1, который поступает на второй вход элемента И 2 и открывает его. Импульсы с выхода генератора 1 проходят через элемент И 2 на счетный вход счетчика 3 однако счет не осуществляется, поскольку счетчик 3 заблокирован по аходу сброса. В дальнейшем, при анализе длительности импульса, счетчик 3 подачи;ывает число щ тактовых импул. сов поступивших на его вход за время tj действия анализируемого импульса. При этом tj гмТ, где Т - период следования тактовых импульсов Дешифраторы 4, 5, 6 дешифрируют определенные состояния счетчика 3, пропорциональные допускам (порогам) по длительностям гн - нижний порог, Г0 номинальный порог, гн - верхний порог соответственно, причем гн - ntT. TO паТ и тв пзТ. Для определенности будем считать, ч го m 6, П2 - 8, и пз 10, как показано на фиг, 2 а, б Входной импульс отрицательной полярности (фиг. 2а) с вход ной шины 20 через инвертор 13 поступает на вход установки триггера 14 (точка to на фиг, 2а), и с этого момента начинается процесс анализа его длительности, при этом возможны следующие случаи,

1. Длительность импульса ti удовлетворяет условию Г0 ti Sr0 Т (фш 2а) При этом, ввиду отсутствия взаимной синхронизации между двумя импульсными потоками (входные импульсы и такто вые импульсы генератора), они могут располагаться так. как показано на фиг 2а, б. Нетрудно заметить что при выбрян- ных выше допущениях 8-й тактовый им пульс находится та пределами входного импульса, т.е. счетчик 3 не насчитает т ре буемое числе импульсов В прототипе в данной ситуации была 6w- сформирована ложная информация о том что ; u-тепьно м-,

импульса находится в пределах допусков снизу.

Передним фронтом входного импульса триггер 14 устанавливается в состояние ло.гической 1, а тактовым импульсом, поступающим на его вход сброса, триггер 14 возвращается а исходное состояние. В результате этого на его выходе сформируется импульс длительностью At, равной раз

ноет между моментами прихода фронтоа входного и тактового импульсоь (фиг. 2в) Далее этот i- мпульс поступает на интегратор 16 с постоянной рремени заряда Гэар, гдо в течении промежутка времени

tsap At происходит заряд интегратора 16 до некоторого напряжения IJ-, (фиг. 2г). С выхода интегратора 16 напряжение Ui поступает на первый вход компаратора 17, второй вход которого соединен с общей

шиной. Как тог,,ко напряжение LH станет отличным от (, компаратор 17 переключится в состояние логической 1 (фиг, 2д) и тем самым оззрешит по входу сброса работу триггера 18. Задним фронтом выходного импульса триггера 14 триггер 18 устанавливается в состояние логической 1 (фиг 2е), бпокировка счетчика 3 снимается, и начинаема процесс анализа дли- тельгности импульса. Одновременно

интегратор 16 пепеходит в режим хранения. По окончании сходного импульса на шине 20 с инвертора 13 на управляющий вход ключа 15 поступает напряжение уровня ло1ического О, кпюч 15 открыаается и начикается разряд интегратора 16 через резистор 19 При этом соответствующим выбором величины сопротивления резистора 19 и с учетом внут реннего сопротивления открытого ключа 15 устанавливается постояннзя разряда гразр интегратора 16, равная постоянной заряда, и, как следствие ЭТОГО, tpasp. t3ap. (фИГ. 2г). В МОМ6НТ

пересечения выходным напряжением интегратора 16 уровня О компаратор 17 переключится в исходное состояние (фиг. 2д) и перебросит триггер 18 (фиг. 2е). Таким образом, на входе сбооса счетчккя 3 будет сформирован импульс, длительность которого равна длительности импульса на шине

20, При JTOM импульс на выходе триггера 18 будет привязан к тактовым импульсам При поступлении на счетный вход счетчика Зги тактооых импульсов дешифратор 4 открывается и импульс генератора 1 вчд-лпяется на его выходе (фиг. 2ж). С выхода дешифратора 4 импульс через блок 7 зедер- жки с временем задержки Ь1 {to гн) го ступает на первий вход сумматора 8 ,о модулт др& При поступлении на счетный

вход счетчика Зп2 импульсов на выходе дешифратора 5 выделяется импульс (фиг. 2з), который поступает на второй вход сумматора 8. Таким с&разом, на входах сумматора 8 присутствуют два импульса одинаковой длительности, равной длительности импульса генератора 1. Сумматор 8 осуществляет операцию логического суммирования импульсов по правилу (1 + 1) 0 (здесь подразумевается, что наличие импульса соответствует логической 1), и сигнал на выходе сумматора, а следовательно, и на выходной шине 20, соединенной с ним, отсутствует (фиг. 2м). Одновременно импульс дешифратора 5 устанавливает триггер 12 в единое состояние или подтверждает его (фиг. 2и) и запускает формирователь 9, который формирует импульс требуемой длительности. Через блок 10 задержки со временем задержки t32 (гв-г0)(фиг 2к) импульс формирователя 9 поступает на первый вход элемента И 11, открытого по второму входу уровнем логической .1 с выхода триггера 12. и на выходе элемента И 11, а следовательно, и на выходной шине 21 выделяется импульс (фиг. 2л). Наличие этого импульса указывает на то, что длительность входного импульса находится в пределе допуска по длительности сверху.

В момент сброса триггера 18 на входе сброса счетчика 3 вновь начинает действовать уровень логического О, устанавливающий счетчик 3 в нулевое состояние, и устройство готово к анализу следующего импульса.

2. Длительность t2 входного импульса удовлетворяет условию гв t2 гв+ Т (фиг. 2а), т.е. длительность анализируемого импульса превышает заданный диапазон допусков сверху. Возможное взаимное расположение входного и тактовых импульсов показано на фиг. 2а, б. Как и з предыдущем случае, нетрудно заметить, что при выбранном допущении гв ЮТ, 10-й тактовый импульс находится за пределами входного импульса и счетчик 3 не насчитает требуемое число импульсов.

В прототипе в данной ситуации входной импульс был бы проанализирован неверно.

В этом, как и в предыдущем случае, сработают триггеры 14, интегратор 16, компаратор 17, ключ 15 и триггер 18 (фиг. 2в, г, д, е). В результате этого на вход сброса счетчика 3 поступит импульс с длительностью t2 (фиг. 2е), равной длительности эходного импульса на шине 20. но привязанный к тактовым импульсам. В соответствующие моменты времени т ,т0 срабатывают дешифраторы 4, 5. сумматор 8 по модулю два и т.д. Затем, в момент времени Г0 (т.к. 10-й импульс уже находится в пре5 делах анализируемого импульса) сработает дешифратор 6 (ня временной диаграмме не показано), выходной импульс которого установит триггер 12 в нулевое состояние (фиг. 2и), одновременно закроет элемент И

0 2 и импульсы генератора 1 на счетный вход счетчика 3 проходить не будут. В свою очередь, триггер 12 закрывает элемент И 11 и импульс формирователя 9 на шину 21 не пройдет. Наличие на выходе триггера

5 12 и, следовательно, на шине 23 отрица- -ельного пересада напряжения (фиг. 2и) указывает на то, что длительность анализируемого импульса превышает заданный диапазон допусков по длительности. Бло0 кировка элемента И 2 исключает вероятность ложного срабатывания устройства при анализе импульсов, длительность которых кратна г0 .тн.

3 Длительность t3 входного импульса

5 удовлетворяет условию тн Хз гн+ Т (фиг. а), т.е. длительность анализируемого импульса находится в диапазоне допусков снизу. При причинам, рассмотренным выше, в данной ситуации при анализе импуль0 са устройством, выбранным в качестве прототипа, было бы принято ложное решение о TOM, что длительность импульса не соответствует заданным требованиям.

Благодаря привязке анализируемого

5

импульса к тактовым импульсам в момент

времени гн срабатывает дешифратор 4 (фиг. 2е, ж), выходной импульс которого через время t3i поступит на первый вход сумматора 8. Поскольку длительность импульса

(- t3 г0. то импульс на выходе дешифратора 5 и. следовательно, на втором входе сумматора 8, будет отсутствовать, что соответствует уровню логического О. Сумматор 8 осуществляет операцию логического сло$ жения сигналов по правилу (1 + 0) 1, и на его выходе формируется импульс (фиг. 2м), указывающий на то, что длительность анализируемого импульса меньше номинальной, но находится в пределах допусков по

0 длительности снизу.

4. Длительность t4 импульса (на временной диаграмме не показано) удовлетворяет условию . В этом случае счетчик 3 установится в нулевое состояние

раньше, чем это необходимо для срабатывания дешифраторов 4, 5. Сигналы на шинах 21, 22, 23 будут отсутствовать, указывая на то, что длительность анализируемого импульса не соответствует заданным грзбово ниям.

Таким образом, в устройстве, в отличие от прототипа, исключаются возможности формирования ложной информации о длительностях анализируемых импульсов, что повышает достоверность селекции

Формула изобретения Селектор импульсов по длительносш по авт, св. № 1403359, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов селектиро/вания, в него еведе ны последовательно соединенные второй и

0

фсгии триаеры, включенные между выходом инвертора и входом сброса счетчика импульсов, ключ, резистор и последовательно соединенные интегратор и компаратор, причем второй пход компаратора соединен с общей шиной, а выход - с входом сброса третьего триггера, вход установки которого соединен с входом интегратора, выход которого череч резистор соединен с информаци- онным входом ключа, выход которого соединен с общей шиной, а управляющий вход - с выходом инвертора, причем вход сброса второго триггера соединен с выходом генератора тактовых кмпульсоо

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для селектирования импульсов по длительности в устройствах обработки дискретных сигналов в радиотехнике, телемеханике, измерительной технике. Целью изобретения является повышение достоверности результатов селектирования. Селектор импульсов по длительности содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементы И 2 и 11, счетчик 3 импульсов, дешифраторы 4 - 6, блоки 7 и 10 задержки, сумматор 8 по модулю два, формирователь 9 импульсов, триггер 12, инвертор 13, входную шину 20, выходные шины 21 - 23. Поставленная цель достигается за счет введения триггеров 14 и 18, ключа 15, интегратора 16, компаратора 17, резистора 19 и образования новых функциональных связей. 2 ил.

20

22

23

Фиг 1