Формирователь командных импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K5/00 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности, к средствам селективного формирования командных импульс с повышенной точностью и помехоустойчи востью на базе поступающих тональных импульсов с изменяющейся амплитудой. Оно может быть использовано преимущественно в технике магнитной записи, где командные импульсы запнсьшаются н воспроизводятся вместе с полезной информацией или записываются в отдельных кана- ,лах с использованием частотной селек- ции команд.. Известно устройство, в котором для формирования импульсов, время появления которых не зависит от амплитуды входного сигнала, использован компаратор на входы которого входной сигнал подается через линию задержки и аттенюатор Недостатком данного, устройства является его низкая помехоустойчивость, к тому же использование в устройстве линии задержки ограничивает возможность пршчюнения устройства Для работы с входными импульсами больших продолжите л ьн остей. Цель изобретения - повышение помехо- защищенности и расширение функциональньсс возможностей устройства за счет обеспечения возможности работы с вход- . ными импульсами больщой продолжительности. Для достижения указанной дели в формирователь командных импульсов, содержащий компаратор напряжения, к первому входу которого подключен выход аттенюатора, введены дифференцирующая цепь, блок формирования уровня, амплитудньй детектор н интегрирующая цепь, включенная между входом аттенюатора н выходом амплитудного детектора, подключенного входом к шкне входньк сигналов, а выходом к второму входу компаратора напряжения, выход которого подключен к входу блока формирования уровня через дифференц-ирующую цепь. Такое выпо;иение формирователя комаишгых импульсов позволяет значительно повысить его помехоустойчвость так как формирование командного импульса в нем осуществляется по заднему фронту входного запускающего импульса, а это дает BosMOJioiocTb ввести селекцию входных сигналов по длительности, что особенно важно, если помехи будут представлять собой кратковременные импульсы или всплески колебаний с частотой, на которую настроен частотно-селективный усилитель воспроизведения, от которого поступают входные сигналы на вход формирователя. Данное устройство позволяет предотвра тить Ложное срабагьшание от таких помех К тому же предлагаемый формирователь позволяет расширить фу1«щиональные возможности и упростить схемное решение устройства, так как подбор RC-цепей детектора и интегрирующей цепи для работы с ВХОДНЫК1И импульсами разных, и в особе ности, больших продолжительностей удобнее, чем подбор линий задержки. На фяг.1 приведена функциональная схе ма формирователя командных импульсов; на фиг.2 - вариант принципиальной схемы формирователя: на фиг.З - времегшые диаг раммы, поясншощие работу формирователя Формирователь командных импульсов (см. фиг. 1) содержит амплитудный детектор 1, интегрирующую цепь 2, аттенюатор 3, компаратор 4 напряжения, дифференцирующую цепь 5 и блок 6 уровня. Вход амплитудного детектора подд лючен к источнику входного сигнала, а выход - к одному из входов 7 компаратора 4 напряжения непосредственно -и через последовательно coeдvшeнныe интегрирующую цепь 2 и аттенюатор 3 к другому входу 8 компа ратора 4 напряжения, выход которого через дифференцирующую цепь 5 подключен к блоку 6 уровня. В варианте принципиальной схемы формирователя, изображенном на фнг. 2, амплитудный детектор 1 состоит из инвертора, включающего в себя транзистор 9, ре зисторы 10-13, разделительные конденса торы 14, 15 из цепей детектирования, включающих в себя резисторы 16, 17, диоды 18, 19, конденсатор 20. Интегрирующая цепь состоит из резистора 21 и конденсатора 22. Аттенюатор состоит из резисторов 23-26. Дифференцирующая цепь состоит из конденсатора 27 и резис тора 28. Между дифференцирующей цепью и блоком уровня включен разделительньй диод 29. В качестве блока уровня исполь зован триггер Шмитта. в качестве амплитудного детектора 1 может быть использован как од юполупериодный так и двухполупер йодные выпрямитель (как показано на фиг.2), причем применение двухполупериодного выпрямителя уменьшает пульсацию вершины продетектированного сигнала И улучшает точность формирования командного импульса. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал, который представляет собой выделенный и усиленный частотноселективным усилителем из воспроизведенного магнитной головкой воспроизведения сигнала тональной импульс (фиг.За), поступает на амплитуд11ый детектор 1. Про- детектированный сигнал в виде видеоимпульса поступает на входы компаратора 4 напряжения (на инвертирующий вход 7 прямо с детектора, а на неинв.ерТирующий вход 8 - через интегрирующую цепь 2 и. аттенюатор 3). Как видно из диаграммы на фиг, 2 б сигнал 5 на инвертирующем входе 7 компаратора 4 поступивший непосредственно от амплитудного детектора 1, будет всегда больше по амплитуде сигнала 3 на неинвертирующем входе 8 компаратора 4, поступающего с детектора 1 и проходящего через интегрирующую цепь 2 и аттенюатор 3, а фронты сигнала 3„ будут значительно продолжительнее фронтов сигнала S До появления входного тонального импульса выходное напряжение компаратора 4 находится на своем верхнем уровне Sp (фиг.2в), что достигается небольшим положительным смещением UQ создаваемым на неи 1вертирующем входе 8 делителем напряжения на резисторах 24-26. С приходом тонального импульса компаратор 4 меняет исходное положение в момент tp (фиг.2в), когда входной сигнал на Инвертирующем входе 7 становится положительнее смещения UQ и сигнала 5 на неннвертирующем входе 8. В момент времени t выходное напряжение компаратора 4 переходит к своему низкому уровню или меняет знак и остается в таком положении до момента t,,,. в котсром сигнал на входе 7 становится отрицательнее сигнала S на входе 8« При этом на выходе компаратора воостан-авливается исходньш уровень напряжения. С приходом запускающёго импульса , компаратор 4 формирует отрицательный прямоугольный импульс, окончание которого всегда происходит в момент -Ь неза висимо от амплитуды входного тонально-

го импульса, А омент .изменения полярности напряжения между входами компаратора 4 зависит только от постоянных времени детектора 1 и интегрирующей цепи 2, При изменении амплитуды входного импульса пересечение задних фронтов входных сигналов на входах компаратора 4 всегда происходит в момент t (фиг.2)

Сформированньй компаратором 4 прямоугольный импульс дифференцируется це пью 5 (фиг,2 г), положительный экспоненциальный импульс, получаемый после дифференцирования положительного перепада выходного напряжения компаратора 4 через разделительный диод 29 (см. фиг. 2) поступает на блок 6 уровня (в варианте исполнения - триггер- Шмитта). Уровень, срабатывания UQ блока 6 уровня и постояная времени дифференцирующей цепи 5 подбираются так, чтобы высота запускающего экспоненциального импульса достигла бы уровня срабатывания блока 6 только при определенной длительности входного запускающего импульса. Таким обазом исключается возможность срабатывания устройства от разных помеховых сигналов и кратковременных импульсов.

В результате блок уровня вьщает командный импульс с прецизионно точным временем появления, независящим от изменения амплитуды входного запускающего сигнала (фиг.Зд).

Эффективность предлагаемого формирователя заключается в значительном повыщении его помехоустойчивости и расш|фении функциональных возможностей, при сохранении высокой точности и прецизионности времени формирования выходного командного импульса вместе с одновременым упрощением схекшого решения по сравнению со схемой извест1 ого формирователя.

Формула изобретения

Формирователь командньк импульсов, содержащий компаратор напряжения, к первому входу которого подключен выход аттенюатора, отличающийся . тем, что, с целью повьггленйя помехозащищенности и расщирения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности работы с входными импульсами большой .продолжительности, в него введены дифференцирующая цепь, блок формирования уровня, амплитудньш детектор и интегрирующая цепь, включенная между входом аттенюатора и выходом амплитуд- юго детектора, подключенного входом к щине входных сигналов, а вькодом к второму входу компаратора напряжения, выход которого подк.тючен к входу блока формирования через дифференцирующую цепь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3763436, кл. 328-147, 1971 (прототип).

-