Селектор импульсов по частоте следования Советский патент 1979 года по МПК H03K5/18 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для автоматического контроля периода или частоты импульсных последовательностей, для разделения импульсов с различной частотой следования.

Известен селектор импульсов по частоте следования, содержапдий одновибратор и логический элемент НЕ, входы которых подключены к входу селектора, два выходных двухвходовых логических элемента И-НЕ, ВХОДЫ которых подключены к выходу логического элемента НЕ.

Недостатком этого селектора является изменение длительности выходных импульСОВ и зависимость задержки выходных импульсов от длительности входных 1.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение - селектор импульсов по частоте следования, содержащий ждущий мультивибратор, две ключевые схемы и элемент задержки. Входная последовательность импульсов подана здесь на первые ВХОДЫ ключевых схем, вторые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам ждущего мультивибратора, ВХОД которого соединен с входной клеммой селектора через элемент задерл ки 2.

Недостаток этого селектора состоит в низкой надежности из-за сбоев, возникающих на границе между областями прозрачности и задерживания (одновременное появление импульсов на выходах селектора).

Целью изобретения является повыщение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в селектор импульсов по частоте следования, содержащий первый и второй ключи, управляющие входы которых объединены, и ждущий мультивибратор, введены инвертор, элемент И-НЕ и триггер, первый вход которого соединен с выходом элемента И- НЕ, второй ВХОД - с ВЫХОДОМ ждущего мультивибратора и с первым входом элемента И-НЕ, первый ВЫХОД - с входом первого ключа, а второй выход - с входом второго ключа. Управляющие входы первого и второго ключей подключены к выходу инвертора, вход которого соединен с ВХОДОМ ждущего мультивибратора, вторым ВХОДОМ элемента И-НЕ и входом устройства.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема селектора импульсов по частоте следования.

Селектор импульсов по частоте следования содержит ждущий мультивибратор 1,

логический элемент И-НЕ 2, инвертор 3, триггер 4, выполненный на логических элементах И-НЕ 5, 6, первый ключ 7 и второй ключ 8 (ключи выполнены на логических элементах И-НЕ). Позицией9 обозначен вход устройства, позициями 10, 11 - выходы.

Первый вход триггера 4 соединен с выходом элемента И-НЕ 2, второй вход - с выходом ждущего мультивибратора 1 и с первым входом элемента И-НЕ 2, первый выход--с входом первого ключа 7, а второй выход - с входом второго ключа 8. Управляющие входы ключей 7, 8 подключены к выходу инвертора 3, вход которого соединен с входом ждущего мультивибратора 1, вторым входом элемента И-НЕ 2 и входом 9 устройства.

Селектор импульсов по частоте следования работает следующим образом.

Входные импульсы нулевого уровня поступают на вход ждущего мультивибратора 1, на второй вход логического элемента И-НЕ 2 и на вход инвертора 3. ЖдуЩий мультивибратор 1 по переднему фронту входного импульса формирует импульс единичного уровня установленной длительности независимо от длительности входного импульса.

При низкой частоте запуска, т. е. когда длительность импульса единичного уровня, формируемого ждущим мультивибратором

1,меньще периода входных импульсов, ждущий мультивибратор 1 формирует на выходе импульсный сигнал, скважность которого больще единицы. Сигнал с выхода ждущего мультивибратора 1 поступает на первый вход логического элемента И-НЕ

2,на второй вход которого поступают селектируемые по периоду импульсы. На выходе логического элемента И-НЕ 2 формируются импульсы нулевого уровня, передний фронт которых задержан на время, равное длительности входных импульсов.

Сигналы с выходов логического элемента И-НЕ 2 и ждущего мультивибратора 1 управляют работой триггера 4. Триггер 4 управляется импульсами нулевого уровня. Под действием импульсов с выхода логического элемента И-НЕ 2 триггер 4 переводится в единичное состояние. С окончанием импульса единичного уровня на выходе ждущего мультивибратора 1 триггер 4 сигналом нулевого уровня переводится в нулевое состояние. Так как передний фронт импульсов с выхода логического элемента И-НЕ 2 задержан на длительность входных импульсов, то смена уровней сигналов на выходе триггера 4, т. е. смена запрещающих и разрешающих потенциалов для ключей 7, 8 происходит только после окончания входных импульсов, таким образом при низкой частоте запуска запрещающий потенциал (нулевой уровень) на входе ключа 7 и разрешающий потенциал (единичный уровень) на входе ключа 8 сохраняются до окончания входного импульса.

Сигналы с выходов триггера 4 поступают на сигнальные входы ключей 7, 8, на управляющие входы которых поступают сигналы с выхода инвертора 3. Поскольку на сигнальном входе ключа 7 в момент действия входного импульса присутствует запрещающий потенциал, на его выходе импульсы отсутствуют (единичный уровень напряжения). На сигнальном входе ключа 8 в этот момент присутствует разрещающий потенциал (единичный уровень), и входные импульсы проходят на выход 11.

Если частота запуска такова, что длительность импульса ждущего мультивибратора 1 почти равна периоду входного сигнала, на выходе ждущего мультивибратора 1 формируется импульсный сигнал,

скважность которого близка к единице. С увеличением частоты следования входных импульсов длительность импульсов нулевого уровня с выхода мультивибратора 1 уменьшается.

На границе областей прозрачности и задерживания длительность этих импульсов близка к нулю. Поскольку указанные импульсы всегда появляются до входных импульсов и заканчиваются с моментом появления входных импульсов, триггер 4 всегда принимает вполне определенное состояние до появления входных импульсов, вследствие чего исключается одновременное появление выходных импульсов на выходах 10,

11.

Если же частота запуска такова, что длительность импульса -ждущего мультивибратора 1 превышает период входного сигнала, то на выходе ждущего мультивибратора 1

устанавливается единичный уровень сигнала. На выходе логического элемента И- НЕ 2 в этом случае формируется инвертированный входной сигнал, которым триггер 4 переводится в единичное состояние.

На сигнальном входе ключа 7 устанавливается разрещающий потенциал (единичный уровень), на сигнальном входе ключа 8 - запрещающий потенциал (нулевой уровень). На выходе ключа 7 в этом случае

формируются импульсы, длительность и временное положение которых точно соответствуют входным импульсам, при этом на выходе ключа 8 импульсы отсутствуют (единичный уровень).

Описываемый селектор импульсов по частоте следования сравнивает длительность каждого периода входного сигнала с длительностью импульса, формируемого ждущим мультивибратором 1. Если интервал

между соседними входными импульсами превышает длительность импульса единичного уровня с выхода мультивибратора 1, то второй из импульсов проходит на выход 11. Когда этот интервал меньше длительности импульса с выхода мультивибратора 1, второй из импульсов проходит на выход 10. Таким образом, превышает ли частота следования наперед заданное значение или она меньше этого значения предлагаемый селектор определяет в течение одного периода входного сигнала.

Обеспечение необходимой пороговой частоты селектирования осуществляется путем соо1ветствуюш.его выбора длительности импульса формируемого ждупщм мультивибратором 1.

Благодаря тому что смена уровней на выходе триггера 4 происходит только по окончании входных импульсов предлагаемый селектор импульсов без перестройки работает в широком диапазоне длительностей входных импульсов: от минимальной величины, определяемой быстродействием применяемых логических элементов, до максимальной величины, определяемой длительностыо импульса единичного уровня, формируемого ждущим мультивибратором 1. Смена разрешаюпдих и запрещающих потенциалов на сигнальных входах ключей 7, 8 только но окончании входных импульсов повышает надежность работы устройства и позволяет использовать в качестве выходных ключевых схем логические элементы И-НЕ, что упрощает схему устройства и позволяет все устройство реализовать на

цифровых логических элементах И-НЕ, а также погзышает точность работы устройства на границе между областями прозрачности и затухания.

Формула изобретения

Селектор импульсов по частоте следования, содержащий первый и второй ключи, управляющие входы которых объединены, и ждущий мультивибратор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены инвертор, элемент И-НЕ и триггер, первый вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, второй вход - с выходом ждущего мультивибратора и с первым входом элемента И-НЕ, первый выход - с входом первого ключа, а второй выход - с входом второго ключа, причем управляющие входы первого и второго ключей подключепы к выходу инвертора, вход которого соединен с входом ждущего мультивибратора, вторым входом элемента Н-НЕ и входом устройства.

Р1сточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССРЛ о 449441, кл. Н ОЗК 5/18, 19.09.72.

2.Авторское свидетельство СССР № 452068, кл. Н ОЗК 5/20, 01.04.75.

-0W