ВРЕМЕННОЙ ДИСКРИМИНАТОР Советский патент 1971 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к технике обработки информации и предназначено для использования в накопителях на ленточных носителях.

Известно устройство, которое преобразует временные сдвиги между двумя периодическими последовательностями импульсов в напряжение и содержащее блок определения знака рассогласования, состоящий из триггера знака рассогласования, блок преобразования величины угла рассогласования в длительность импульсов, состоящий из триггера длительности рассогласования, схем «И, схемы «ИЛИ, и блок интегрирования, состоящий из интегратора, ключей, источника напряжения, схем «И, запоминающего конденсатора.

Известное устройство нельзя использовать при работе с квазипериодическими последовательностями из-за наличия жесткой синхронизации. Кроме того, устройство выдает нулевое напряжение рассогласования при выпадении импульсов входной последовательности.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей, увеличение диапазона измерения, а таклсе повыщение точности устройства.

Это достигается тем, что блок определения знака рассогласования содержит схемы «И, мультивибраторы, линии задержки, причем входы триггера знака рассогласования соединены с выходами схем «И, первые входы которых подключены к выходам соответствующих мультивибраторов, а вторые входы через линии задержки подключены к щинам входных сигналов, с которыми соединены также входы мультивибраторов. Блок интегрирования содержит мультивибраторы, причем вход интегратора подключен к выходам двух ключей, первые входы которых соединены с соответствующими полюсами источника напряжения, а вторые входы - с выходами двух схем «И, выход интегратора подключен ко входам двух других ключей, вторые входы этих ключей соединены с выходом первого мультивибратора, причем вход одного ключа соединен непосредственно, а вход другого ключа соединен через второй мультивибратор, вход первого мультивибратора через дифференцирующую цепочку подключен к мультивибратору

блока определения знака рассогласования; в блоке преобразования величины угла рассогласования в длительность импульсов счетные входы триггера длительности рассогласования через схему «ИЛИ соединены с выходами

двух схем «И, первые входы которых соединены с выходами триггера знака рассогласования, а вторые через линии задержки - с линиями задержек блока знака рассогласования, входы двух других схем «И подключены

к выходам мультивибраторов блока знака рассогласования через дифференцирующие цепи, причем второй выход одного из мультивибраторов блока знака рассогласования подключен к третьим входам этих двух схем «И, выход которых соединен со входами схемы «ИЛИ, нулевой вход триггера длительности рассогласования через последовательно соединенные линию задержки и пороговый элемент подключен к выходу дополнительной схемы «И, входы которой подсоединены к шинам входных сигналов.

Иа фиг. 1 изображена блок-схема устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Входные сигналы подаются на шины 1 и /, которые соединены с мультивибраторами 2, 3 и линиями задержки 4, 5. Выходы задержек и мультивибраторов подключены к входам схем «И 6, 7, выходы которых соединены с входами триггера 8. Другие выходы мультивибраторов 2, 3 соединены соответственно с дифференцируюшими блоками 9, 10. Кроме того, тот же выход мультивибратора 3 соединен со схемами «li И, 12. Выход дифференцирующего блока 9 соединен с выходом схемы «И //. Входные импульсы подаются на входы схемы «И 13. Выход дифференцирующего блока W соединен с входом схемы «И 14 и мультивибратора 15, выход которого подключен к мультивибратору 16 и электронному ключу .17. Выходы линий задержек 4, 5 соединены также и с входами других линий задержек 18, 19, выходы которых подключены соответственно к схемам «И 12, 20. Выходы схем «И 11, 12, 14 и 20 подключены к схеме «ИЛИ 21, выход которой соединен со счетным входом триггера 22. Единичный выход триггера 22 соединен с входами схемы «И 23, 24, другие входы которых подключены соответственно к нулевому и единичному выходам триггера 8. Выходы схем «И 23 и 24 подключены к управляющим входам электронных ключей 25, 26, входы которых соединены соответственно с минусовой и плюсовой клеммами стабилизированного источника постоянного напряжения 27. Выходы ключей 25, 26 соединены с входом интегратора 28, выход которого соединен с входом электронных ключей 29 и 17. Напрял ение рассогласования запоминается емкостью 30, соединенной с выходной щиной 31 и выходом ключа 17. Выход схемы 13 соединен через пороговый элемент 32 и линию задержки 33 с нулевым входом триггера 22 и единичным входом триггера 8.

Функционально все элементы устройства могут быть разделены на следующие три блока.

Блок определения знака рассогласования содержит триггер 8, входы которого соединены с выходами схем «И 6, 7, соединенных входами с шинами входных импульсов /, 1 соответственно через мультивибраторы 2, 3 и линии задерлски 4 я 5.

чает триггер 22, счетный вход которого соединен со схемой «ИЛИ 21, схемы «И П, 12, 14 и 20, линии задержек 18, 19 и дифференцирующие блоки 9, 10. Кроме того, в этом блоке для определения нулевого рассогласования используется схема «И 13, пороговый элемент 32 и линия задержки 33.

Блок интегрирования содержит интегратор 28, электронные ключи 25, 26, подключенные к входу интегратора, и электронные ключи 17, 29, соединенные с выходом интегратора 28, стабилизированный источник напряжения 27, две схемы «И, соединенные входами с триггерами знака и длительности рассогласования. Для выдачи напряжения рассогласования на запоминающую емкость 30 и разряда интегратора 28 в данном блоке используются мультивибраторы 15 и 16.

Эпюры на фиг. 2 иллюстрируют работу временного дискриминатора. На эпюре 2,а и 2,6 показаны входные импульсные последовательности. Причем на эпюре 2, б приведена та последовательность, импульсы которой могут выпадать. Входные импульсы запускают

ждущие мультивибраторы 2 и 5 (эпюры 2, в и 2,г), которые управляют проходом входных импульсов, задержанных на время переходных процессов в мультивибраторах, на входы триггера 8 (эпюра 2,6). Импульсы, сформированные из задних фронтов импульсов мультивибраторов, поступают на входы схем «И 11, 14. Входные импульсы, задержанные линиями задержек 4, 18 и 5, 19, поступают на схемы «И 12, 20. В случае отрицательного рассогласования (когда импульсы второй серии отстают от импульсов первой) длительность рассогласования определяется расстоянием между задними фронтами импульсов мультивибраторов 2 и 3. Е этих случаях появляются

импульсы на выходах схем «И 11, 14 (эпюры 2,е и 2,эк), так как триггер 8 находится в нулевом состоянии. При отсутствии импульса второй входной последовательности импульс на выходе схемы «И // пе появляется.

В случае положительных фазовых углов триггер 8 находится в единичном состоянии, и время рассогласования определяется расстоянием между импульсами, задержанными задержками 4; 18 и 5, 19. В этих случаях появляются импульсы на выходах схем «И 12, 20 (эпюры 2,3 и 2, и). Выходы схем «И 12, 11, 14 и 20 объединяются схемой 21; выход которой соединен со счетным входом триггера 22. Поэтому триггер 22 находится в единичном

состоянии в промежутках времени, соответствующих временному рассогласованию (.эпюра 2, к). При этом срабатывает тот из электронных ключей 25 и 26, который соответствует состоянию триггера 8 (положительному или отрицательному углу рассогласования). Напряжение рассогласования с интегратора 28 на запоминающую емкость передается в промелсуток времени, когда действует импульс на выходе мультивибратора 15, который запусмультивибратора 3. После окончания импульса мультивибратора 15 запускается мультивибратор 16, который производит разряд интегратора 28. На эпюрах 2, л и 2,м показаны выходные импульсы мультивибраторов 15, 16, а на эпюрах 2, н и 2, о - напряжение на выходе интегратора 28 и запоминающей емкости 30.

Для исключения неопределенности при очень малых рассогласованиях (тогда триггер 22 может сработать один или два раза) используется цепь из схемы «И 13, порогового элемента 32 и линии задержки 33. При достаточном перекрытии входных импульсов срабатывает пороговый элемент 32. В таких случаях триггер 22 опрокидывается в нулевое состояние импульсом порогового элемента, задержанным линией задержки 33 на время переходных процессов. Тот же импульс устанавливает триггер 8 в единичное состояние, что запрещает возможный переход импульсов, сформированных из задних фронтов импульсов мультивибраторов.

Описанное устройство позволяет проводить измерение временных сдвигов, которые не должны превышать длительности импульсов мультивибраторов 2 и 3. Диапазон измерений при этом составляет +7/2 (где Г - минимальный временной интервал между импульсами серии на эпюре 2,а), так как не должно происходить перекрытия импульсов мультивибраторов 2 и 5 для разных периодов.

Предмет изобретения

1. Временной дискриминатор для преобразования временных интервалов между двумя импульсными последовательностями в напряжение, содержащий блок определения знака рассогласования, состоящий из триггера знака рассогласования, блок преобразования величины угла рассогласования в длительность импульсов, состоящий из триггера длительности рассогласования, схем «И, схемы «ИЛИ, и блок интегрирования, состоящий из интегратора, ключей, источника напряжения, схем «И, запоминающего конденсатора, отличащийся тем, что, с целью расщирения его функциональных возможностей и увеличения диапазона измерения, блок определения знака

рассогласования содерл ит схемы «И, мультивибраторы, линии задержки, причем входы триггера знака рассогласовагшя соединены с выходами схем «И, первые входы которых подключены к выходам соответствующих мультивибраторов, а вторые входы через линии задержки подключены к шинам входных сигналов, с которыми соединены также входы мультивибраторов.

2. Временной дискриминатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, блок интегрирования содержит мультивибраторы, причем вход интегратора подключен к выходам двух ключей, первые входы которых соединены с соответствуюпщми полюсами источника напряжения, а вторые входы - с выходами двух схем «И, выход интегратора подключен ко входам двух других ключей, вторые входы этих ключей соединены с выходом первого мультивибратора, причем вход одного ключа соединен непосредственно, а вход другого ключа соединен через второй мультивибратор, вход первого мультивибратора через дифференцирующую цепочку подключен к мультивибратору блока определения знака рассогласования.

3. Временной дискриминатор по п. 1, отличающийся тем, что в блоке преобразования величины угла рассогласования в длительность импульсов счетные входы триггера длительности рассогласования через схему «ИЛИ соединены с выходами двух схем «И, первые входы которых соединены с выходами триггера знака рассогласования, а вторые через линии задержки - с линиями задержек блока знака рассогласования, входы двух других схем «И подключены к выходам триггера знака рассогласования и к выходам мультивибраторов блока знака рассогласования через дифференцирующие цепи, причем второй выход одного из мультивибраторов блока знака рассогласования подключен к третьим входам этих двух схем «И, выход которых соединен со входами схемы «ИЛИ, нулевой

вход триггера длительности рассогласования через последовательно соединенные линию задержки и пороговый элемент подключен к выходу дополнительной схемы «И, входы которой подсоединены к шинам входных сигналов.

fua. 1

/ iJ/

п

пп

пп

JL

п

пп

л.

пп

пп