Цифровой анализатор импульсов Советский патент 1993 года по МПК G04F10/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для анализа качества и длительности импульсов а исследуемой импульсной последовательности.

Целью изобретения является: повышение достоверности анализа за счет измере- ния полной длительности последнего импульса в пачке.

Схема устройства приведена на фиг. 1, а временные диаграммы, поясняющие его работу, на фиг.2.

Цифровой анализатор импульсов содержит (фиг.1): реле времени 9, генератор тактовых импульсов 2, первый элемент И1, второй элемент И 3, формирователь коротких импульсов 7, первый элемент ИЛИ 8, первый счетчик 4, второй счетчик 5. первый блок индикации 10-1, второй блок индикации 10-2, причем вход реле времени 9. подключен к шине ПУСК, первый вход элемента И 1 соединен с входом устройства.

а выход с входом формирователя коротких импульсов 7, счетным входом счетчика 4 и входом элемента И 3, первый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов 2, а выход к счетному входу счетчика 5. выход которого подключен к информационному входу блока индикации 10-2, первый вход элемента ИЛИ 8 соединен с выходом формирователя коротких импульсов 7, а выход с входом обнуления счетчика 5, шина СБРОС подключена ко второму входу элемента ИЛИ 8, управляющему входу блока индикации 10-1, входу обнуления счетчика 4, выход которого подключен к информационному входу блока индикации 10- 1 отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности анализа за счет измерения полной длительности последнего импульса в пачке в него введены D-триг- гер 12, инвертор 14, третий элемент И 15, четвертый элемент И 11, пятый элемент И 16, второй элемент ИЛИ 13. третий счетчик 6, третий блок индикации 10-3, причем пер(Л

XI ю

00

-ч о ю

вые входы элементов И 15,11 соединены с выходом инвертора 14, второй вход элемента И 15 соединен с первым входом элемента ИЛИ 13 и прямым выходом D-триггера 12, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с шиной ПУСК и выходом элемента И 11, информационный вход подключен к входу анализатора, а синхронизирующий вход к выходу реле времени 9, второму входу элемента ИЛИ 13 и входу инвертора 14, вторые входы элементов И 1,11 соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ 13, и выходом формирователя коротких импульсов 7, пер- вый и второй входы элемента И 16 соединены соответственно с выходом элемента И 15 и выходом генератора тактовых импульсов 2, а выход со счетным входом счетчика б, выход которого соединен с информационным входом блока индикации 10-3, вход обнуления счетчика 6 и управляющий вход блока индикации 10-3 подключен к шине СБРОС, управляющий аход блока индикации 10-2 соединен с выходом элемента ИЛИ 8.

Сигналы с выхода блоков индикации заключают в себе Информацию о количестве исследованных импульсов в исследуемой импульсной последовательности, информацию об измеренной длительности каждого импульса исследуемой последовательности, информацию о величине части длительности последнего импульса исследуемой последовательности, не попавшей в заданный интервал времени Т реле времени 9.

На фиг.2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства, где отображено на:

фиг.2а - импульсная последовательность, поступающая на вход устройства;

фиг.2б - сигнал на входе реле времени 9;

2в - сигнал на выходе реле времени 9;

2г - сигнал на прямом выходе D-тригге- ра12;

2д-сигнал на вы ходе элемента

2-е - тактовые импульсы на выходе генератора 2;

2ж - сигнал на выходе элемента И 3;

2з - импульсы сформированные формирователем коротких импульсов 7;

2и - сигнал на выходе элемента И 15;

2к - сигнал на выходе элемента И 16.

Устройство работает следующим образом (фиг. 1,2);

В исходном состоянии (после прихода .импульса и сброса на ш.ину СБРОС) D - триггер 12, счетчики 4,5 и 6 находятся в нулевом состоянии. Импульсы (фиг.2а). поступающие на вход устройства, не проходят

через элемент И 1, так как он закрыт в следствии отсутствия сигнала на прямом выходе D-триггера и выходе реле времени 9. В результате этого импульса, приходящие на вход устройства не анализируется.

Импульсом, поступающим на шину ПУСК (фиг.2б), запускается реле времени 9(фиг.2в) и D-триггер 12 переводится в единичное состояние (фиг.2г). Сигналы с выхода D-триггера 12 и с выхода реле времени 9, пройдя через элемент ИЛИ 13, открывают элемент И 1. В результате чего импульсы, поступающие на вход устройства, проходят через элемент И 1 (фиг.2д), после чего подвергаются анализу.

Длительность импульса Т, формируемого реле времени 9, определяет интервал времени анализа входной импульсной последовательности (фиг.2г,д). Импульсы, прошедшие через элемент И 1 (фиг.2д), поступают на счетный вход счетчика 4, который подсчитывает количество импульсов, поступивших на. вход устройства за время Т, определяющее реле времени 9.

Импульсе выхода элемента , посту- ,пая на второй вход элемента И 3; позволяет тактовым импульсам (фиг.2е) с генератора 2 заполнять счетчик 5 (фиг.2ж). В результате чего количество подсчитанных импульсов определяется длительностью импульса, поступившего на второй вход элемента И 3,

По заднему фронту каждого импульса (фиг.2д), приходящего с выхода элемента И 1 на вход формирователя коротких импульсов 7, формирователь коротких импульсов 7 формирует короткий импульс (фиг.2з). Этот короткий импульс пройдя через элемент ИЛИ 8 фиксирует в блоке индикации 10-2 информацию о длительности анализируемого импульса и обнуляет счетчик 5.

Некоторую особенность имеет анализ последнего импульса, у которого интервал времени Т (фиг.2в) попала неполная дли- 5 тельность импульса (фиг.2а,в).

Если последний импульс попал всей длительностью в заданный интервал времени Т, то работа устройства при анализе этого импульса будет осуществляться согласно вышеизложенному материалу, при этом по заднему фронту импульса, сформированного реле времени 9 (фиг.2в), D-триггер 12 перейдет в нулевое состояние, т.к. на его D - входе отсутствует сигнал (D-триггер срабатывает по приходу заднего фронта импульса на его С -вход).

После этого момента устройство находится в исходном состоянии.

Если же при появлении заднего фронта импульса с выхода реле времени (фиг.Зв) 0

5

0

5

0

5

0

0

5

моммент времени i на выходе устройства импульс не закончился, то есть импульс исследуемой последовательности не всей длительностью вошел в заданный интервал времени Т, то при этом (при появлении за- днего фронта импульса Т на выходе реле времени 9, фиг.2в) D-триггер 12 остается в единичном состоянии, и единичный сигнал с прямого выхода D -триггера 12 через элемент ИЛИ 13 поступает на второй вход элемента И 1 и разрешает продолжать анализ длительности входного импульса.

При появлении заднего фронта импульса на выходе реле времени 9 (фиг.2в, момент времени т.2), на выходе инвертора 14 появит- ся единичный сигнал, который поступая на первый вход элемента И 15. определяет начало импульса (фиг.2и), т.к. на втором входе элемента И 15 присутствует единица (фиг.2г). Сформированный импульс на выхо- де элемента И 15 заканчивается по приходу короткого импульса (фиг.2з) с выхода формирователя коротких импульсов 7 через элемент И 11 (на первом его входе присутствует сигнал с выхода инвертора 14) на R вход D -триггера 12. В результате чего D- триггер 12 перейдет в нулевое состояние (фиг.2г, момент времени т.з). Длительность импульса, сформированного на выходе элемента И 15, соответствует той части дли- тельности Дг последнего импульса исследуемой последовательности, которая не попала в заданный интервал времени Т (фиг.2 а,в,и).

Импульс поступая с выхода элемента И 15 на первый вход элемента И 16, разрешает тактовым импульсам с генератора 2 (фиг.2е) заполнять счетчик б (фиг.2к).

Количество подсчитанных импульсов (фиг.2к) счетчиком б определяется длитель- ностью импульса, поступившего на первый вход элемента И 16.

По приходу импульса на шину СБРОС происходит фиксация выходной информации счетчиком б и 4 в блоках индикации 10-3 и 10-1 соответственно, при этом же происходит обнуление счетчиков 4,5,6.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Цифровой анализатор импульсов, со- держащий реле времени, генератор тактовых импульсов, два элемента И, формирователь коротких импульсов, первый элемент ИЛИ два счетчика и два блока

индикации, причем вход реле времени подключен к шине Пуск, первый вход первого элемента И соединен с входом цифрового анализатора импульсов, а выход - с входом формирователя коротких импульсов, счетным входом первого счетчика и вторым входом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход - к счетному входу второго счетчика, выход которого подключен к информационному входу второго блока индикации, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом формирователя коротких импульсов, а выход - с вводом обнуления второго счетчика, шина Сброс подключена к второму входу первого элемента ИЛИ. управляющему входу первого блока индикации и входу обнуления первого счетчика, выход которого подключен к информационному входу первого блока инди- кяиии, отличающийся тем, что. с целью повышения достоверности анализа за счет измерения полной длительности последнего импульса в пачке, в него введены D -триггер, инвертор, три элемента И. второй элемент ИЛИ. третий счетчик и третий блок индикации, причем первые входы третьего и четвертого элементов И соединены с выходом инвертора, второй вход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и прямым выходом D-триггера, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с шиной Пуск и выходом четвертого элемента И, информационный вход подключен к входу анализатора, а -синхронизирующий вход - к выходу реле времени, второму входу второго элемента ИЛИ и входу инвертора, вторые входы первого и четвертого элементов И соединены соответственно с выходом второго элемента ИЛИ и выходом формирователя коротких импульсов, первый и второй входы пятого элемента И соединены соответственно с выходом третьего элемента И и выходом генератора тактовых импульсов, а выход - со счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с информационным входом третьего блока индикации, вход обнуления третьего счетчика и управляющий вход третьего блока индикации подключены к шине Сброс, управляющий вход второго блока индикации соединен с выходом первого элемента ИЛИ.

Применение: устройство относится к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для анализа длительности импульсов в исследуемой импульсной последовательности. Сущность изобретения: устройство содержит пять элементов И, генератор тактовых импульсов, три счетчика, формирователь коротких импульсов, два элемента ИЛИ, реле времени, три блока индикации, О -триггер, инвертор с соответствующими связями, 2 ил.