Селектор сигналов точного времени Советский патент 1979 года по МПК G04C11/02 

(54) СЕЛЕКТОР СИГНАЛОВ ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для приема и выделения сигналов точного времени, передаваемых службами времени по каналам свя зи. Известен селектор сигналов точного времени, содержащий узкополосный фильтр, детектор, интегрирующую цепочку, делитель и компенсационный канал, состоящий из заградительного фильтра, соединенного последовательно с детектором 1. Известные селекторы не обладают достаточной помехозащищенностью и не селектируют сигналы точного времени, если последние идут на фоне музыки или речи. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является селектор сигналов точного времени, содержащий счетчик длительности сигналов, счетчик длительности периода сигналов, счетные входы которых соединены с выходом генератора опорной частоты, выходной элемент И 2. Недостаток известного селектора - недостаточная помехоустойчивость. Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости селектора. Поставленная достигается тем, что в селектор сигналов точного времени, содержащий счетчик длительности сигналов, счетчик длительности периода сигналов, счетные входы которых соединены с генератором опорной частоты, выходной элемент И, введены последовательно соединенные узкополосный фильтр и одновибратор; элемент И- НЕ, три триггера, первый вход элемента И- НЕ соединен с выходом одновибратора, второй вход - с выходом третьего триггера, элемент НЕ, два элемента ИЛИ, элемент И, дифференцирующая цепь, три элемента задержки и регистр сдвига, выход элемента И-НЕ соединен с первым входом первого триггера, со входом элемента НЕ и со входом счетчика длительности сигналов, выходы которого соединены .со вторым входом первого триггера, через последовательно включенные диффере щирующую цепь и первый элемент задержки - со входом счетчика длительности периода сигналов, с первым входом второго триггера, второй вход которого включен на выход первого элемента ИЛИ, и с информационным вход.ом регистра сдвига, выход первого триггера соединен с первыми входами первого и второгб.элементов ИЛИ, вторые входы которых соответственно подключены к выходу счетчика длительности периода сигналов и к. выходу второго элемента задержки, вход которого соединен с выходом выходного элемента И, выходы счетчика длительности периода сигналов соединены через третий элемент задержки со входом «сдвиг регистра сдвига, с первыми входами элемента И и третьего триггера, второй вход элемента И соединен с вых0л1ом второго триггера, а выход элемента И - со вторым входом третьего триггера, при этом выход второго элемента ИЛИ соединен с установочными входами нуля регистра сдвига, а выход элемента НЕ и выходы регистра сдвига соединены со входами выходного элемента И. На чертеже представлена функциональная схема селектора. Селектор состоит из счетчика 1 длительности сигналов, включающего цепочку из семи триггеров с дешифратором, счетчика 2 длительности периода следования сигналов, состоящего из трех последовательно включенных декадных счетчиков с деци |фратором, счетный вход которого, как и счетный вход счетчика , соединен с генератЬром 3 опорной 4acTOTFji; выходного шестивходного элемента И 4; последовательно соединенных узкополосного фильтра 5 с полосой пропускания 1000 -± 20 Гц, одиовибратора б с нулевым, временем восстановления и элемента И-НЕ 7; трех триггеров 8, 9 и 10, выход последнего из KOTOpiiix соединен со входом элемента И---НЕ 7, другой вход которого свяс выходом одновибратора 6; элемента зан НЕ II, двух элементов ИЛИ 12 и 13, элемента И 14; дифференцирующей цепи 15; трех элементов задержки 16-18 (при реализации счетчиков 1 и 2 цепочки триггеров с дешифраторами элементы задержки 16 и 17 могут быть исключены ввиду того, что их роль выполняют дешифраторы счетчиков 1 и 2) и регистра сдвига 19. Выход элемента И-НЕ 7 соединен с первым входом первого триггера, со входом элемента НЕ 1 И со входом установки нуля счетчика 1 длительности сигналов, один выход которого соединен со вторым входом первого триггера 8, а второй выхЩ через послбДбватеЛьно включенные дифференцирующую цепь 15 и первый элемент задержки 16 - со входом установки нуля счетчика длительности нериода сигналов 2 и непосредственно соединен с иервым входом второго триггера 9, второй вход включен на выход первого элемента ИЛИ 12, и с информационным входом регистра сдвига 19. Выход триггера 8 соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ 12 и 13, вторые входы которых соответственно подключены к выходу счетчика длительности периода сигналов 2 и к выходу второго элемента задержки 17, вход которогосоединен Свыходом элемента И 4. Выход счетчика длительности периода сигналов 2 соединен через третий элемент задержки 18 со входом «сдвиг регистра сдвига 19., Выход счетчика 2 соединен с первым входом третьего триггера, другой выход счетчика 2 - с первым входом элемента И 14, второй вход которого соединен с выходом второго триггера 9, а выход - со вторым входом третьего триггера 10. Выход второго элемента ИЛИ 13 связан с установленными входами нуля регистра сдвига 19, а выход элемента НЕ 11 и выходы регистра сдвига 19 соединены со входами выходного элемента И 4. Счетчик 1 обеспечивает счет количества периодов опорной частоты за время, несколько пpeв Jшaющee время действия сигнала, подлежащего регистрации. Счетчик 2 в отсутствие сигналов на входе селектора должен обеспечить на своих выходах появление импульсов, следующих с периодом повторения 1 с. Для удобства изложения не учитывается некоторое изменение длительности сигнала, которое происходит при его прохождении через фильтр 5. При практической реализации устройства это должно быть учтено путем изменения дешифрированных состояний счетчика 1 или должны быть выполнены рекомендации об установке перед селектором автоматического регулятора уровня входного сигнала. Селектор работает следующим образом. В отсутствие входного сигнала все элементы схемы, кроме счетчика 2, находятся в исходных состояниях и не функционируют. Счетчик 2 считает периоды опорной частоты (1000 Гц) и выдает на своих выходах импульсы длительности 1 мс с периодом повторения 1 с. Счетчик 1 не производит счета, так как сигналом с элемента И-НЕ 7 он удерживается в нулевом состоянии. Импульсы на втором и третьем выходах счетчика 2 сдвинуты относительно импульсов на первом его выходе соответственно на 10 и 890 с. С первого выхода счетчика 2 через элемент задержки 18 (задержка порядка микросекунды) импульсы поступают на вход «сдвиг регистра 19 с периодом в 1 с. Таким рбразом, каждую секунду в регистре 19 происходит сдвиг информации в старшие разряды. Нри записи «единицы в первый разряд регистра 19 последовательно происходит ее сдвЯг до полного очищения регистра 19. При прохождении сигналов точного времени на выходе одновибратора 6 формирук)тся прямоугольные и.мпульсы приблизительно на 0,5 мс длиннее сигнала, поступивщего на его вход. Этот импульс воздействует на элемент 7, на второй вход которого от триггера 10 поступает «единица, освобождает установочный вход нуля счетчика 1, и последний начинает, счет опорной частоты. При д тительности посылки сигналов точного времени, равной 100 мс, счетчик 1 формирует импульс только на своем первом выходе (триггер 9 этим будет установлен в единичное состояние). Этот же импульс, пройдя дифференцирующую цепочку 15 и элемент задержки 16 (задержка порядка Микросекунды), устанавливаетсчетчик 2 в нулевое состояние. В связи с этим на первом выходе счетчика 2 появляется импульс, который пройдя через элемент задержки 18, воздействует на вход «сдвиг регистра 19. Так как на информационном входе этого регистра присутствует «единица (1-й выход счетчика), то в первый разряд регистра 19 будет записана «единица. После этого через десять периодов опорной частоть (через 10 мс) будет сформирован импульс на втором выходе счетчика 2, который, пройдя элемент И 14, на второй вход которого подана «единица от триггера 9, перебрасывает триггер 10. в единичное состояние. Со второго входа элемента И-НЕ 7 исчезает «единица, и входной канал селектора закрывается. Он откроется для приема второго сигнала счетчика 2, возвратит триггеры 9 и 10 в исходное состояние; Второй сигнал точного времени будет также записан в первый разряд регистра 19, а находившаяся там единица сдвинута во второй разряд. Следующие сигналы точного времени также будут записаны в регистр сдвига 19, а записанные там «единицы сдвигаются в высшие разряды. Таким образом, после пятого сигнала точного времени все разряды регистра 19 будут заполнены. Шестой сигнал точного времени проходит через элемент 11, выходной элемент И 4 и оказывается корректирующим сигналом. Пройдя через элемент задержки 17; который определяет длительность корректирующего сигнала, элемент ИЛИ 3, сигнал коррекции устанавливает регистр 19 в исходное состояние по началу шестого сигнала точного времени. Для улучшения помехозащищенности щестой вход элемента И 4 может быть соединен не с выход,ом элемента И-НЕ 7, а с первым выходом счетчика 1 (на схеме эта цепь показана щтриховой линией). В этом случае сигнал коррекции сформирован по концу шестого сигнала точного времени и это учитывается при конструировании исполнительных корректирующих устройств. В предлагаемом варианте возможно сформировать сигналкоррекции.от помехи при наличии в ее спекторе частоты 1000 ± 20 Гц, за 10 мс до начала щестого сигнала точного времени. Однако учитывая незначительность погрешности (не более 10 мс), которая может возникнуть при наличии помехи, формировать сигнал коррекций по концу шестого сигнала вряд ли целесообразно. Если длительность помехи менее 98 мс ни на одном из выходов счетчика 1 импульса не появляется. При длительности помехи более 102 мс на обоих выходах счетчика 1 пос 1едовательно будут сформированы импульсы. При большой длительности помехи возможно и неоднократное их появление. При этом триггер 8 окажется в единичной состоянии и входной сигнал не будет зарегистрирован. Кроме того, из-за того. что триггер 9 триггером 8 будет установлен в нулевое состояние, импульсом со второго выхода счетчика 1 триггер 10 не будет установлен в единичное состояние и входной канал селектора не закроется, как это делается, когда выходной сигнал имеет длительность 10 ± 2 мс. Учитывая, что в промежутках между сигналами точного времени входной канал селектора закрывается, можно утверждать, что в случаях, когда помехи не накладываются на сигналы точного времени и, следовательно, не изменяют их д.гштельности, селектор вовремя сформирует сигнал коррекции. Помеха, изменившая длительность сигнала точного времени (за исключением последнего), не позволит сформировать сигнал коррекции. В этом случае опасности сформирования сигнала коррекции после прохождения шестого сигнала точного времени не возникает. Формула изобретения Селектор сигналов точного времени, содержащ.ий счетчик .длительности сигналов, счетчик длитс.; ьности периода Сйг5)а., счетные входы которых соединены с геператором опорной частоты, выходной элемент И, отличающийся тем, .что, с целью увеличения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные узкополосный фильтр и одновибратор, элемент И-НК, три триггера, первый в.од элемента И-НЕ сое-, динен с выходом одновибратора, второй вход - с выходом третьего триггера, элемент НЕ, два элемента ИЛИ, элемент И, дифференцирующая цепь, три элемента задержки и регистр сдвига, выход элемента И-НЕ соединен с первым входом первого триггера, со входом элемента НЕ и со входом счетчика длительности .сигналов, выходы которого соединены со вторым входом первого триггера, через последовательно включенные дифференцирующ ую цепь и первый элемент задержки - со входом счетчика длительности периода сигналов, с первым входом второго триггера, второй вход которого включен на выход первого элемента ИЛИ, и с ин.формационным входом регистра сдвига, выход первого триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соответственно подключено к выходу счетчика длительности периода сигналов и к выходу второго элемента задержки, вход которого соединен с выходом выходного элемента И, выходы счетчика длительности периода сигналов соединены через третий элемент задержки со входом «сдвиг регисУра сдвига, с первыми входами элемента И и третьего триггера, второй вход элемента И соединен с выходом второго триггера, а выход элемента И - со вторым входом третьего триггера, при этом.выход второго элемента ИЛИ соединен с установочными входами нуля регистра сдвига, а выход элемента НЕ и выходы регистра сдвига соединены со входами выходного элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 349977, кл. G 04 С 11/02, 1972. 2.Калашников В.. И. Устройство привязки хронометрических систем к сигналам поверки времени. Труды НИИГоспрома, выпуск 18, М., 1975, с. 37.