Селектор импульсов по длительности Советский патент 1980 года по МПК H03K5/22 

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано для селекции импульсов заданной длительности в широком диапазоне длительностей . Известен селектор импульсов, который содержит первый и второй ждущие г/1У---:ТИБИбраторы с длительностью выходных импульсов т (тах соответственно, смеситель, дифференцирующий элемент, два элемента совпа дения, элемент ИЛИ и блок восстановления. Входы ждущих мультивибраторо подключены ко входу устройства, а выходы - через смеситель ко входу первого элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента и со вхо дом второго элемента совпадения. Выходы элементов совпадения подключены через элемент ИЛИ к блоку восстановления, выход которого соединен с установочными входами ждущих мультивибраторов 11. Однако известное устройство имеет недостаточно высокую разрешающую способность и недостаточно высокую точность и надежность селектирования импульсов. Наиболее близким по технической сущности к пpeдлaгae 1O гy является устройство, содержащее три элемента ИЛИ, два элемента НЕ, вход первого из которых соединен с входом дифференцирующего элемента, первый триггер, первый вход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, а первый выход - к первому входу первого элемента И, формирователь стробирующих импульсов, прямой, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход через второй триггер с первым входом третьего элемента И 2. Недостатком известного устройства является недостаточно высокая разрешающая способность. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в селектор импульсов по длительности, содержащий три элемента ИЛИ, два элемента НЕ, вход первого из которых соединен со входом дифференцирующего элемента, первый триггер.

первый вход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, л napBjju выход - к первому входу первого элемента И, формирователь стробирующих импульсов прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход - через второй триггер с первым входом третьего элемента И, введены четыре элемента И, два формирователя импульсов и два элемента задержки, выходы которых через четвертый и пятый элементы И соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, а выходы - с первыми в ходами первого и второго формирователей импульсов, вторые входы которых подключены к первому и второму выходам первого триггера, первые выходы - к вторым входам четвертого и пятого элементов И, а вторые выходы - к первым входам шестого и седьмого элементов И/ вторые входы которых соединены между собой и с выходом первого элемента НЕ, а выходы - с первым и вторым входами первого триггера, второй вход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, второй выход к первому входу восьмого элемента И, второй вход которого соединен с входной шиной, входом первого элемента НЕ и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к входу первого элемента задержки, а выход -« с-входом второго элемента задержки, причем вход формирователя стробирующих импульсов подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, инверсный выход - к второму входу третьего элемента И, третий вход которого соединен через второй элемент НЕ с выходом дифференцирующего элемента и непосредственно - с вторым входом второго элемента И, первый вход которого подключен f к второму входу второго триггера, а третий вход - к выходу второго триггера.

На чертеже приведена структурная схема селектора импульсов по длительности.

Селектор импульсов по длительности содержит формирователи 1 и 2 импульсов минимсшьной длительности, формирователь 3 стробиругощих импульсов, элементы И 4,5,6,7,8,9,10 и 11 триггер 12 с раздельными входами, триггер 13 со счетным входом Элементы 14 и 15 задержки,элементы ИЛИ 16,17 и 18, дифференцирующий элемент 19, элеМенты НЕ 20 и 21. Входная шина подключена ко входам элементов И 4 и 5, элемента НЕ 20 и дифференцирующего элемента 19. Выходы элементов И 4 и 3 подключены

соответственно ко входам формирователей 1 и 2 через элементы задержки 14 и 15 - к первым входам элементов И 8 и 9. Вторые входы элементов И 8 и 9 подключены соответствеЕ1НО к инверсным выходам формирователей 1 и 2, прямые входы которых подключены к первым входам элементов И 6 и 7. Вторые входы элементов И 6 и 7 подключены к выходу элемента НЕ 20, а выходы - ко входам элемента ИЛИ 16 и соответственно к единичному и нулевому входам триггера 12. Единичный выход триггера 12 подключен ко второму входу элемента И 5 и к установочному входу формирователя 1 Нулевой выход триггера 12 подключен ко второму входу элемента И 4 и к установочному входу формирователя 2. Выходы элементов И 8 и 9 подключены через элемент ИЛИ 17 ко входу формирователя 3, прямой выход которого подключен к первому входу элемента И 10 и к единичному входу триггера 13, а инверсный выход - к первому входу элемента И 11. Вторые входы элементов И 10 и 11 подключены через элемент НЕ 21 к выходу дифференцирующего элемента 19, а третьи входы - к единичному выходу триггера 13, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 18, один вход которого соединен с выходом элемента И 10 и с выходной шиной, а другой вход соединен с выходом элемента И 11 и с дополнительной выходной шиной селектора импульсов х. Выход элемента ИЛИ 16 соединен с дополнительной выходной шиной селектора импульсов.

Примем состояние триггеров 12 и 13, при котором на единичном выходе разрешающий (высокий) потенциал, за единичное, а состояние, при котором на нулевом выходе разрешающий (высокий) потенциал, за нулевое.

Селектор импульсов по длительности работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 12 и 13 находятся в нулевом состоянии. Элемент И 4 открыт по второму входу высоким потенциалом нулевого выходл триггера 12, а элемент И 5 закрыт по второму входу низким потенциалом единичного выхода триггера 12. По первым входам элементы И 4 и 5 закрыты низким потенциалом с входной шины. Элементы И 6 и 7 закрыты по первым входам низкими потенциалами прямых выходов формирователей 1,2 и открыты по вторым входам высоким потенциалом выхода элемента K 20; Элементы И 8 и 9 закрыты по лервым входам низкими потенциалами сооветственно элементов задержки 14, 15 и открыты по вторым входам RMIV)кими потенциалами инворсмплх BbiNr.-.itriH формирователей 1 и 2. И 10

закрыт по всем трем входам, элемент И 11 открыт по первому входу высоким потенциалом инверсно с выхода формирователя 3 и закрыт по второму входу низким потенциалом элемента НЕ 21 и по третьему входу низким потенциалом единичного выхода триггера 13. Время задержки Т з,с(л элементов задержки 14 и 15выбирается равным или несколько большим времени запуска формирователей 1 и 2 и меньшим времени переходного процесса формирователей 1 и 2 при их сброс э сигналами с выходов триггера 12. В качестве элементов задержки 14 и 15 может быть использовано четное число -элементов НЕ.

С приходом на вход селектора импульсов положительного импульса открывается элемент И 4 и запускается формирователь 1. При этом элемен И 8 остается закрытым, так как низкий .потенциал с инверсного выхода формирователя 1 появляется на его втором входе раньше, чем высокий потенциал с выхода элемента задержки 14 на первом входе. При запуске формирователя 1 высоким потенциалом его прямого выхода открывается по первому входу элемент И б, закрытый по второму входу на время действия входного импульса низким потенциалом элемента НЕ 20.

Если длительность входного импульса Тау

то по окончании

mm

входного импульса открывается высоким потенциалом элемента НЕ 20 элемент И 6 и устанавливается в противоположное состояние единичное} триггер 12. При этом высоким потенциалом с выхода триггера 12 открывается элемент И 5, сбрасывается в исходное состояние формирователь 1 и закрывается низким потенциалом нулевого выхода триггера 12 элемент И 4. При этом элемент И 8 остается закрытым, так как после закрывания элемента И 4 на первом входе элемента И 8 низкий потенциал с выхода элемента задержки 14 появляется раньше, чем на втором входе высокий потенциал с инверсного выхода формирователя 1.

На время открывания элемента И б на выходе элемента ИЛИ 16 и, соотвественно на выходной шине Tg / появляется импульс, указывающий, что длительность входного импульса Тцх меньше .

С приходом на вход селектора импульсов второго импульса открывается элемент И 5 и запускается формирователь 2. Если длительность второго входного импульса также меньше заданной, то по его окончании открывается элемент И 7, переводится в противоположное состояние (нулевое) трит-гер 12, открывается элемент И 4, сбрасывается формирователь 2 и закрывается элемент И 5. При этом элемент И 9 остается закрытым, а на выходной шинеТ у 4L селектора импульсов снова появляется импульс.

Таким образом, при поступлении на входную шину импульсов с длительностью Tg Trnin происходит поочередный запуск (и сброс) формирователей 1 и 2. При этом элементы И 8 и 9 остаются закрытыми и не запускается формирователь 3.

o

С приходом на вход селектора импульсов импульса длительностью Т , запускается формирователь 1 (если открывается элемент И 4). На время дейст5вия импульса формирователя 1 закрывается низким потенциалом инверсного выхода формирователя 1 элемент ИЗ, а по окончании импульса открывается высоким потенциалом.

0 При этом элемент И 6 в течение этого времени остается закрытым низким потенциалом элемента НЕ 20. При открывании элемента И 8 высокий потенциал его выхода проходит через элемент ИЛИ 17 и запускает формиро5ватель 3, длительность импульса которого определяется заданной верхней границей селекции импульса. Низким потенциалом инверсного выхода формирователя 3 закрывается по перво0му входу элемент И 11, а высоким потенциалом прямого выхода открывается по первому входу элемент И 11 и устанавливается (по переднему фронту ) в единичное состояние триг5гер 13. При этом высоким потенциалом единичного выхода триггера 13 открываются по третьим входам элементы И 10 и 11. При поступлении на второй вход положительного импульса,

0 сформированного дифференцирующим элементом 19 от заднего фронта входного импульса, открывается элемент И 10 и на выходе селектора импульсов появляется импульс. Импульс с выхода элемента И 10 поступает так;;се через

5 элемент ИЛИ 18 на счетный вход триггера 13, который по окончании импульса (по заднему фронту) возвращается в исходное (нулевое) состояние. При этом закрываются по третьим входам

0 Элементы И 10 и 11.

Таким образом, последовательная работа формирователей 1 и 3 ( формирователей 2 и 3 ) позволяет повысить разрешающую способность устройства,

5 так как, если сразу же за окончанием входного импульса, имеющего заданную длительность, приходит следующий входной импульс, то формирователь 1 (формирователь 2), находясь в исходОном состоянии еще с момертта начала работы формирователя 3 от предьщущего входного импульса, г-отов к новому запуску.

С приходом на вход селоктора импульсов импульса длительнг1(,:тьк) г ;

S дифференцированный импульс °на выходе элемента НЕ 21 появляется после окончания импульса формирователя 3, когда элемент И 10 закрыт низким потенциалом прямого выхода формирователя 3, а элемент И 11 открыт высоким потенциалом инверсного выхода формирователя 3 и высоким потенциалом единичного выхода тригге ра 13, Поэтому на выходе элемента И 11 и, соответственно, на выходной Шине tTg появляется импульс, указывающий,что длительность входного импульса больше заданной; Импульс с выхода элемента И 11 поступает также через элемент ИЛИ 18 на счетный вход триггера 13, который по окончании импульса (по заднему фро т-у ) возвращается в исходное состояние, закрывая по третьим входам эле менты И 10 и 11. Конструктивные особенности предл гаемого технического решения позволяют:-повысить разрешающую способност селектора импульсов благодаря обеспечению поочередной работы формирователей 1 и 2 без запуска формирова теля 3 в случае, если длительность входных сигналов меньше нижнего порога срабатывания селектора, а такж благодаря обеспечению последователь ной работы формирователей 1 и 2 с формирователем 3 в случае, если длительность входных сигналов находится в заданных пределах; -расширить функциональные возмож ности благодаря тому, что устройств кроме селекции игушульсов заданной длительности вьщает дополнительную информацию, если длительность входных импульсов становится меньше ниж него и больше верхнего порога срабатывания селектора импульсов. Формула изобретения Селектор импульсов по длительнос ти содержащий три элемента ИЛИ, дв элемента НЕ, вход первого из которы соединен с входом дифференцирующего элемента, первый триггер, первый вх которого подключен к nepaoN входу первого элемента ИЛИ, а первый вход к первому входу первого элемента И формирователь стробирующих импульсо прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выходкоторого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход - через второй триггер с первым входом третьего элемента И, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены четыре элемента И, два формирователя импульсов и два элемента задержки, выходы которых через четвертый и пятый элементы И соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, а выходы - с первыми входами первого и второго формирователей импульсов, вторые входы которых подключены к первому и второму выходам первоготриггера, первые входы - к вторым входам четвертого и пятого элементов И, а вторые выходы к первым входам шестого и седьмогЬ элементов И, вторые входы которых соединены между собой и с выходом первого элемента НЕ,а выходы - с первым и вторым входами первого триггера, второй вход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, второй выход - к первому входу восьмого элег1ента И, второй .вход которого соединен с входной шиной, входом первого элемента НЕ и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к входу первого элемента задержки, а выход - с входом второго элемента задержки, причем вход формирователя стробирующих импульсов подключен к выходу третьего элемента Или, инверсный выход - к второму входу третьего элемента И, третий вход которого соединен через второй элемент НЕ с выходом дифференцирующего элемента и непосредственно - с вторым входом второго элемента И, первый вход которого подключен к второму входу второго триггера,а третий вход - к выходу второго тригге- Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 319061, кл. В 03 К 5/18, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2429661, кл. Н01К5/18,

ч

ь

S

.

J««s