Преобразователь последовательности импульсов в прямоугольный импульс Советский патент 1980 года по МПК H03K5/156 

Изобретение относится к импульсн технике и может быть использовано в радиоэлектронике и автоматике для формирования прямоугольньох импульсов, длительность которых равна длительности серии входных импул сов . Известен импульс14ый детектор, со держащий источник входных импульсов два одновибратора, схемы И и ИЛИ. В нем входы запуска и сброса первого одновибратора, вход сброса второго одновибратора и один из входов схемы И соединены с источником входных .импульсов; входы схемы ИЛИ подключены к выходам одновибраторов, при этом один из входов схемы ИЛИ соеди нен с другим входом схемы И, выход которой, подключен ко входу запуска второго одновибратора . Однако -faKoe устройство завышает длительность формируемой огиба-г ющей серии за счет того, что после исчезновения серии входных импульсов один; из одновибраторов продолжает -вырабатывать импульс длительность которого обычно превышает период следования входных импульсоз. При этом величина пр вьпиения периода следования входных импульсов определяется суммарной нестабильностью времязадающих элементов и расширяющих цепей. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь пачки импульсов в прямоугольный импульс, содержащий триггер, счетчик импульсов, три логических элемента И, логический элемент ИЛИ итри элемента задержки. При этом выходы упомянутых элементов задержки подключены к входам логических элементо И, вход первого элемента задержки соединен с единичным выходом триггера,вход второго элемента задержки подключе.н к единичному выходу триггера старшего разряда и ко второму входу второго логического элемента И, вход третьего элемента задержки соединен с нулевьом выходом триггера старшего разряда счетчика и со вторыми входами первого и третьего логических элементов И, выхода логических элементов И через логический элемент ИЛИ подключены ко входам сброса счетчика и триггера, вход которого со счетным входом счетчика и :о входом устройства 2 .

Однако в -данном случае точность, ; которой устройство обнаруживает сонец серии, составляет величину, приJseftHo равную двум периодам входной юследовательности.

Цель изобретения - повышение точяости преобразования.

Поставленная цель достигается тем iTO в преобразователь последовательности импульсов в прямоугольный импульс, содержащий триггер, единичный вход которого соединен с входной шиной, а нулевой - с выходом формирователя, введены расширитель входных импульсов, логический элемент Й-НЕ со свободным коллектором, накопительный конденсатор, логический элемент И-НЕ и инвертор, при этом вход формирователя через инвертор связан с выходом логического элемента И-НЕ, один вход которого соединен с единичным входом триггера и нулевым выходом расширителя, а другой его вход подключен через логический элемент И-НЕ со свободным коллектором к единичному выходу расширителя входных импульсов и одновременно через накопительный конденсатор - к общей шине.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Преобразователь последовательности узких импульсов в прямоугольный импульс содержит расширитель 1 входных импульсов, логический элемент (2 И-HEiсо свободным коллектором, накопительный конденсатор 3, логический элемент 4 И-НЕ, инвертор 5, формировате:пь б и триггер 7, Вход 8 расширителя 1 соединен с источником входных импульсов {с входной шиной), Нулевой выход расширителя 1 подключен к одному из входов логического элемента И-НЕ и входу триггера 7 . Единичный расширителя 1 подключен через логический И-НЕ со свободным коллектором 2 ко второму входу логического элемента 4 И-НЕ, который через накопительный конденсатор 3 подключен также к общей шине устройства. Выход логического элемента 4 И-НЕ через последовательно соединенные инвертор 5 и формирователь б подключен к нулевому входу триггера 7, единичный выход 9 которого является выходом устройства. Кроме того, устройство имее-т также Дополнительный выход 10, с которого снимается импульс Конец последовательности ,

Преобразователь последовательности узких импульсов в прямоугольный импульс работает следующим образом.

При подаче на него напряжения питания входным (вытекающим) током

логического элемента 4 начинает заряжаться накопительный конденсатор 3,

Когда напряжение на нем достигает порога срабатывания логического элемента 8 (примерно 1,5 В), на выходе последнего сформируется отрицательный перепад напряжения, который затем, после дополнительного усиления и инвертирования инвертором 5, поступает в виде положительного перепада на вход формирователя 6. Формирователь б преобразует его в короткий отрицательный импульс, под воздействием которого триггер 7 устанавливается в заданное состояние, характеризуемое логическим нулем (низким уровнем напряжения) на йыходе 9 устройства.

Первый импульс входной последовательности запускает расширитель 1, который вырабатывает 1расширенный импульс, длительност1зю,обеспечивающей полный разряд заряженного накопительного конденсатора 3. Емкость накопительного конденсатора 3 выбирают таким образом, чтобы за промежуток времени между импульсами входной последовательности конденсатор не успевал бы зарядиться до напряжения,соответствующего порогу срабатывания логического элемента 4. Емкость- может быть выбрана таким образом, чтобы устройство реагировало на пропадание одного или нескольких импульсов преобразуемой последовательности,

Отрицательным перепадом напряжения с нулевого выхода расширителя 1 триггера 7 устанавливается в положение, храктеризуемое логической единицей на его выходе 9, При этом высокий уровен напряжения на выходе 9 устройства удерживается в течение времени действия импульсной последовательности. Под воздействием положительного импульса, сформированного на единичном выходе расширителя 1, выходной транзистор логического элемента 2 насыщается и конденсатор 3, успевший к приходу импульса зарядиться до напряжения несколько меньшего или равного порогу срабатывания логического элемента 4, разряжается через сопротивление промежутка коллектор-эмиттер упомянутого транзистора, С приходом каждого последующего импульса последовательности описанный цикл повторяется.,На время разрядка конденсатора 3 логический элемент 4 блокируется по входу, связанному с нулевым выходом расширителя 1, нулевым потенциалом с целью исключения влияния на работу устройства дестабилизирующих факторов .

При пропадании входной импульсной последовательности или при отсутствии импульсов на входе устройства в течение временного интервала равного или несколько большего, чем период следования импульсов, напряжение на накопительном конденсаторе 3 успевает дорасти до порогового уровня элемента 4. Йод воздействием положительных напряжений на обоих входах логического элемента 4, на его выходе формируется отрицательный перепад напряжения, который затем после дополнительного усиления и инвертирования элементом 5, поступает в виде положительного перепада на вход формирователя 6. Формирователь б преобразует упомянутый перепад напряжения в короткий отрицательный импульс, действующий на выходе 10 устройства, под воздействием которого триггер 7 устанавливается в исходное состояние

Предлагаемое устройство отличается повышенной точностью преобразования последовательности узких импульсов в прямоугольный импульс, так как момент пропадания импульсов может быть определен с ошибкой не более периода следования входных импульсов .

Кроме того, предлагаемое устройство может быть использовано в качестве преобразователя импульсов во временной интервал или как индикатор отклонения частоты следования импульсов ниже заданного значения.

Форг-5ула изобретения

Преобразователь последовательности импульсов в прямоугольный импульс, содержащий триггер, единичный вход которого соединен с входной шиной, . а нулевой - с выходом формирователя, отличаюшийс я тем, что, с целью повыцения точности преобразования , в него введены расширитель ВХОДНЫХ импульсов, логический элемент И-НЕ со свободным коллектором, накопительный конденсатор, логический элемент И-НЕ и инвертор, при этом вход формирователя через инвертор связан с выходом логического эле5мента И-НЕ, один вход которого соединен с единичным входом триггера и нулевым выходом расширителя, а другой его вход подключен через логический элемент И-НЕ со свободным кол0лектором к единичному выходу расширителя входных импульсов и одновременно через.накопительный конденсатор - к общей шине.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 406317, КЛ.НОЗК9/02, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 577651, кл. Н ОЗК 5/00, 1975.