Устройство для преобразования импульсного сигнала по длительности Советский патент 1992 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в квазиэлектронных и электронных автоматических телефонных станциях для распознавания по длительности импульсных сигналов управления и взаимодействия по соединительным линиям, а также для централизованного допускового контроля длительности прямоугольных импульсов в автоматике.

Цель изобретения - расширение области использования - достигается за счет повышения помехоустойчивости и расширения диапазона преобразования.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 - график зависимости длительности выходных сигналов от входных.

Устройство содержит интегратор 1 с первым 2 и вторым 3 времязадающим резистором, пороговый детектор 4, детектор 5 нулевого значения, элемент ИЛИ 6, электронный ключ 7, входную шину 8, шину 9 блокировки , резисторы 10 и 11, формирователь 12 импульса по заднему фронту, элемент И-НЕ 13, выходную шину 14, блок 15 задержки переднего фронта импульса входного сигнала, RS-триггер 16.

На фиг. 1 показаны также элемент 17 совпадения, генератор 18 сканерных (считывающих) импульсов, счетчик 19 импульсов и дешифратор 20, входящие в состав ЦУУ.

Формирователь 12 импульса по заднему фронту выполнен как дифференцирующая RC-цепь, резисторы которого образуют делитель напряжения для согласования уровней напряжения.

Блок 15 задержки переднего фронта импульса входного сигнала предназначен для непропускания коротких по длительности помех и для управления преобразованием. Величина задержки переднего фронта импульса должна быть больше максимальной длительности помех.

Задний фронт импульса на выходе блока 15 задержки совпадает по времени (не учитывая время переключения инверторов ТТЛ-логики) с задним фронтом импульса на шине 8.

Временной интервал ta также должен быть по величине большим, чем значение длительности ц, для того, чтобы пороговый детектор 4 не изменил бы своего состояния под воздействием помех.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии вход и выход интегратора 1 замкнуты с помощью электронного ключа 7, так как на входной шине 8 присутствует высокий уровень напряжения - Лог. 1, и с выхода RS-триггера 16 поступает на вход элемента ИЛИ 6 уровень Лог.

1. Затвор полевого транзистора смещен в прямом направлении и поэтому электронный ключ 7 замкнут. Напряжение на выходе порогового детектора 4 имеет положительную полярность.

0 Напряжение на выходе детектора 5 нулевого значения имеет положительную полярность, так как входом его служит инвертирующий вход операционного усилителя, подключенный к выходу интегратора

5 1. На шине 9 блокировки присутствует низкий уровень напряжения. Под воздействием входного импульсного сигнала уровнем Лог. О электронный ключ 7 размыкается, так как на выходе устройства и затворе по0 левого транзистора появляется напряжение отрицательной полярности из-за того, что p-n-р транзистор элемента ИЛИ 6 закроется, так как на выходе вентиля элемента ИЛИ 6 имеется уровень Лог. 1. Напряжение на

5 выходе интегратора 1 растет по линейному закону. Если длительность входного сигнала превышает длительность ti, на выходе блока 15 задержки переднего фронта импульса уровень напряжения скачком станет

0 низким (т.е. перейдет из Лог. 1 в Лог. О). RS-триггер 16 перейдет во включенное состояние от сигнала низкого уровня по S-вхо- ду, так как на R-входе находится уровень Лог. 1 из-за присутствия Лог. О на вто5 ром входе элемента И-НЕ 13. Крутизну роста напряжения на выходе интегратора 1, а значит, и временной интервал гз можно регулировать независимо от регулировки вре- менного интервала ta при помощи

0 резистора 2. Причем т.2 выбирается по величине несколько больше, чем разрешающая способность по длительности централизованного селектора по длительности. Как только напряжение на выходе интегратора

5 1 по величине превысит порог срабатывания детектора 4,напряжение на его выходе скачком станет отрицательным. Напряжение на выходе интегратора 1 начнет линейно спадать и перейдет в область

0 положительных значений напряжений. При достижении порога срабатывания детектора 4 в области плюсовых напряжений, напряжение на его выходе скачком станет положительным (фиг. 26).

5 При переходе напряжения на выходе интегратора 1 из области отрицательных напряжений в области положительных напряжений на выходе детектора 5 нулевого значения скачком станет отрицательным (фиг. 2г). Напряжение на выходе интегратоpa (фиг. 2в) падает в области положительных значений напряжений. Ес/ги длительность входного сигнала не превышает значение t2 (фиг. 2), длительность импульса на выходной шине 14 имеет значение t2, так как импульс с выхода формирователя 12 импульса по заднему фронту импульса, возникающий в момент окончания временного интервала t2, пройдя элемент И-НЕ 13, так как первый вход его имеет Лог. 1 (из-за того, что входной сигнал уже закончился), выключит RS- триггер 16. Сигнал с выхода RS-триггера 16 высокого уровня переключит элемент ИЛИ 6 и вернет его в исходное состояние.

Если длительность входного сигнала, например, находится в границах 2t2 (фиг. 2. 1), на выходной шине 14 длительность импульса имеет tBbix 3t2, так как третий импульс с выхода формирователя 12 выключит RS-триггер 16. График зависимости длительности выходных импульсов на шине 14 от длительности входных импульсных сигналов на входной шине 8 приведен на фиг. 3. Появляется однозначное соответствие: каждому диапазону определенное состояние счетчика ЦУУ.

Если необходимо закрепить работу преобразователя длительности, например, при приеме набора номера, на вход (шина 9) блокировки подается положительный потенциал (фиг. 2. 3 и). Электронный ключ 7 замкнется, а RS-триггер придет в исходное состояние. Таким образом, устройство различает по длительности импульсные сигналы (принадлежащие соседним диапазонам длительности), разность длительностей которых может быть очень мала, во много раз меньше, чем погрешность дискретности централизованного преобразователя длительности в цифровой код, Если на вход устройства (шина 8) воздействуют импульсы помех, длительность которых не превышает

заданной величины п, на выходе устройства (шина 14) они появляются без изменения длительности, так как на выходе блока 15 задержки переднего фронта импульса уро- 5 вень напряжения останется высоким из-за того, что задержка переднего фронта выбирается больше ti. RS-триггер 16 при этом не включается.

0 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для преобразования импульсного сигнала по длительности, содер- жащее детектор нулевого значения, пороговый детектор, интегратор, выход ко5 торого соединен с входом детектора нулевого значения и входом порогового детектора, выход которого соединен с входом интегратора, электронный ключ, включенный параллельно конденсатору интегратора.

0 управляющий вход электронного ключа через первый резистор соединен с шиной бло- кировки, а через второй резистор с выходной шиной и выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с входной

5 шиной, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования за счет повышения помехоустойчивости и расширения диапазона преобразования, введены элемент И-НЕ, RS-триггер, формирователь

0 импульса по заднему фронту, блок задержки переднего фронта импульса входного сигнала, вход которого соединен с входной шиной, а выход с S-входом RS-триггера и первым входом элемента И-НЕ, второй вход

5 которого соединен с выходом формирователя импульса по заднему фронту, вход которого соединен с выходом детектора нулевого значения, выход элемента И-НЕ соединен с первым R-входом RS-триггера,

0 инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а второй R-вход соединен с шиной блокировки.

f

5

г д

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в квази- злектронных и электронных автоматических телефонных станциях для селекции по длительности импульсных сигналов управления. Цель изобретения - расширение области использования - достигается за счет повышения помехоустойчивости и расширения диапазона преобразования. Устройство для преобразования импульсного сигнала по длительности содержит интегратор 1 с первым 2 и вторым 3 времязадаю- щими резисторами, пороговый детектор 4, детектор 5 нулевого значения, элемент ИЛИ 6, электронный ключ 7, входную шину 8, шину 9 блокировки, резисторы 10, 11, формирователь 12 импульса по заднему фронту, элемент И-НЕ 13, выходную шину 14, блок 15 задержки переднего фронта импульса входного сигнала, RS-триггер 16. 3 ил. ч Ё XI СО ю fc о г/г1

Длительность импцшоВ на выходе.

пг

2t2

2 1

О ti tz 2tz 3t2 Риг.З

Фиг. 2

Длительность .. импульсоВ на Входе