Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов Советский патент 1992 года по МПК H03K5/04 

(Л

С

Изобретение относится к импульсной технике. Устройство содержит дифференциатор 1, RS-триггеры 2, 3, фильтры 4. 5, нижних частот, одновйбратор 6, интеграторы 7. 8, компараторы 9. 10. входную шину 11, выходные шины 12, 13. 2 ил.

Фиг.1

v|

CJ

го

Ј

N .&.

hO

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в системах обработки импульсных сигналов и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1370747,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования импульсов, длительность которых обратно пропорциональна длительности входных импульсов.

На фиг. 1 представлена электрическая функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит дифференциатор 1, RS-триггеры 2 и З.фильтры 4 и 5 нижних частот, одновибратор б, интеграторы 7 и 8, компараторы 9 и 10, входную шину 11 и выходные шины 12 и 13, причем шина 11 соединена с входами дифференциатора 1, фильтра 4 нижних частот и одновибратора 6, выход которого через фильтр 5 нижних частот соединен с первым входом компаратора 10 и входом интегратора 7, управляющий вход которого соединен с шиной 12 и выходом триггера 2, а выход - с первым входом компаратора 9, второй вход которого соединен с входом интегратора 8 и выходом фильтра 4 нижних чатсот, а выход - с R-входом триггера 2, S-вход которого соеди- нен с выходом дифференциатора 1 и S-вхо- дом триггера 3, R-вход которого соединен с выходом компаратора 10, а выход - с шиной 13, и управляющим входом интегратора 8, выход которого соединен с вторым входом компаратора 10.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходах триггеров 2 и 3, на шинах 12 и 13 и управляющих входах интеграторов 7 и 8 имеется Лог. О, и напряжение на выходах интеграторов 7 и 8 равно нулю. С шины на входы дифференциатора 1, фильтра 4 и одновибратора 6 поступает периодический импульсный сиг- нал с амплитудой Vm. длительностью ТА и периодом Т (фиг, 2а).

Одновибратор 6 преобразует входной импульсный сигнал в сигнал с тем же периодом Т. амплитудой Uo и длительностью То. На выходе фильтров 4 и 5 формируются постоянные напряжения U4 и Us .соответственно определяемые равенствами:

у,(1)

,(2)

где К4 и Ks - коэффициенты передачи фильтров 4 и 5.

Напряжение LJ4 поступает на первый вход компаратора 9 и на сигнальный вход интегратора 8, а напряжение Us с выхода фильтра 5 - на первый вход компаратора 10 и на сигнальный вход интегратора 7. Под действием импульсов с выхода дифференциатора 1 триггеры 2 и 3 устанавливаются в единичное состояние (фиг. 26, 2в). Эти сигналы поступают на управляющие входы интеграторов 7 и 8. Уровень напряжения на выходе интегратора 7 линейно нарастает (фиг. 2г)

U7(t)K7U5t(3)

где К - коэффициент передачи интегратора 7;

t - время, отсчитываемое с момента установления на управляющих входах интеграторов 7 и 8 потенциала, соответствующего Лог. 1.

Напряжение U на выходе интегратора 7 нарастает до тех пор, пока не достигнет уровня напряжения на первом входе компаратора 9. При выполнении условия U7(t)U4(4), на выходе компаратора 9 формируется импульс, под действием которого триггер 2 возвращается в исходное состояние, а интегратор 7 обнуляется (фиг. 26, г.).

Решая совместно уравнения (1)-(4), можно определить длительность г импульсов на выходе триггера 2 и шине 12, если в уравнение (3) вместо времени подставить указанную длительность т

К KsUp Гр Т К4 Urn Щ ,/ М Urn T u

Т т ИЛИ t ,, ,, . , i .

тк KS UQ TO

(4)

Из полученного уравнения видно, что длительность t импульсов на шине 12 не зависит от периода Т следования входных импульсов, она прямо пропорциональна длительности т„ входных импульсов, причем коэффициент пропорциональности легко может изменяться в широких пределах путем соответствующего изменения коэффициента К передачи интегратора 7 при постоянных коэффициентах и Ks, амплитудах Um и Uo и длительности То.

Напряжение на выходе интегратора 8 и на втором входе компаратора 10 под действием поступающего на сигнальный вход интегратора 8 линейно возрастает (фиг. 2д) по закону

Us (t)KaU4t,(5)

где Кв- коэффициент передачи интегратора 8.

При выполнении условия U8(t)U5(6)

на выходе компаратора 10 формируется импульс, под действием которого RS-тригrep 3 возвращается в исходное состояние, а интегратор 8 обнуляется (фиг. 2в, д).

Решая уравнения (1), (2), (5) и (6) совместно, можно определить длительность г импульсов на выходе триггера 3 и шине 13, если в уравнение (5) вместо времени t поставить указанную длительность та Кв Кд Um ГцТ KsUprp

ТТ

или

/ KsUpTp„

KeK4Umru-V

Из уравнения (7) видно, что длительность г импульсов на шине 13 не зависит от периода Т следования входных импульсов, она обратно пропорциональна длитель- ности та входных импульсов, причем коэффициент пропорциональности легко может изменяться в широких пределах путем соответствующего изменения коэффициента Ка передачи интегратора 8 при постоянных коэффициентах IGj Ks, амплитудах Dm, Uo и длительности TQ.

Таким образом, предлагаемый преобразователь позволяет реализовать не толь: q h-rHГ J,

ко прямо пропорциональную, но и о(р,чтно пропорциональную зависимости длительности выходных импульсов от длительности входных.

Формула изобретения

Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов по авт. ев № 1370747, отличающийся тем, что. с целью расширения функциональных воз0 можностей за счет обеспечения формирования импульсов, длительность которых обратно пропорциональна длительности входных импульсов, в него введены второй интегратор со сбросом, второй компаратор,

5 второй RS-триггер и вторая выходная шина, соединенная с управляющим входом второго интегратора и выходом второго триггера, 3-вход которого соединен с выходом дифференциатора, а R-вход - с выходом второго

0 компаратора, первый вход которого соединен с быходом второго фильтра низких частот, а второй вход - с выходом второго интегратора, сигнальный вход которого соединен с выходом первого фильтра низких

5 частот.

:п.

И

П