Селектор импульсных сигналов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/19 

1

Изобретение относится к импульсной технике и автоматике и может найти применение в декодирующих устройствах и системах автоматического регулирования.

Известен селектор импульсных сигналов, содержгиций элемент задержки, два элемента Й-НЕ и триггер .

Недостатком известного устройства является то, что при поступлении на его вход импульса единичного уровня , длительность которого превышает время задержки элемента задержки, на выходе устройства,где должны выделяться импульсы минимальной длительности, появляется ложный импульс, длительность которого равна времени Зсщержки входного элемента И-НВ. Это обстоятельство значительно снижает точность селекции. Кроме того, это устройство имеет недостаточную помехоустойчивость при наличии разрывов во входных сигналах.

Известно также устройство, содержащее два элемента И, два элемента НЕ, элемент ИЛИ, элемент задержки и триггер р.

Недостатком известного устройства -является низкая точность и недостаточная помехоустойчивость при наличии разрывов во входных сигналах.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является селектор импульсных сигналов, содержащий два элемента И, первый вход первого из которых соединен с выходом генератора опорных импульсов, а

0 выход - с суммирующим входом счетчика импульсов, выходы соответствующих разрядов которого подключены ко входам дешифратора, формирователь стробирующих импульсов, выход которого соединен, с первым входом второго элемента И, формирователи импульсов переднего и заднего фронтов входного импульса, входы которых подключены ко входной шине, RS-триггер,

0 единичный вход которого соединен с выходом формирователя импульсов переднего фронта входного импульса, а прямой выход - со вторым входом первого элемента И, элемент задерж5ки и элемент запрета, первый вход которого подключен через элемент задержки к выходу формирователя импульсов заднего фронта входного импульса, а второй вход - ко входной ши0не 3.

Недостатками известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, а также длительност импульсов на выходе устройства, определяемая временем задержки сигнала в счетчике импульсов и в дешифраторе/ недостаточна для надежной работы последующих устройств.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности получения импульсов минимальной и максимальной длительности по раздельным каналам селектирбвания и восстановления длительности входного сигнала при одновременном сохранении постоянства задержки и помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в селектор импульсных сигналов, содержащий два элемента И, первый вход первого из которых соединен с выходом генератора опорных импульсов, а выход - с суммирующим входом счетчика импульсов, выходы соответствующих разрядов которого подключены ко входам дешифратора, формирователь стробирующих импульсов , выход которого соединен с первым входом второго элемента И/ формирователи импульсов переднего и заднего фронтов входного импульса, входы которых подключены ко входной шине, RS-триггер, единичный вход которого соединен с выходом формирователя импульсов переднего фронта входного импульса, а прямой выход со вторым входом первого элемента И, элемент запрета, первый вход которого подключен через элемент задержки к выходу формирователя импульсов заднего фронта, а второй эход - ко входной шине, введены два дополнительных RS-триггера, дешифра тор начального состояния счетчика импульсов, элемент И-НЕ и третий элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, второй вход - с третьим входом первого элемента И и с выходом элемента И-НЕ, первый и второй входы которого подключены соответственно через формирователь стробирующих импульсов и непосредственно ко входной шине, третий вход - с вы дом формирователя стробирующих импульсов, а четвертый вход - со вторым входом второго элемента И и с прямым выходом первого дополнительнго RS-триггера, единичный вход которого подключен к выходу элемента запрета и к нулевому входу RS-триггра, а нулевой вход - к выходу дешифратора начального состояния, входы которого соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика импулсов , и к нулевому входу второго дополнительного RS-триггера, единичный вход которого соединен с выходо дешифратора, а инверсный выход - с

третьим входом второго элемента И, при этом вь1ход третьего элемента И подключен к вычитающему входу счетчика импульсов.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Селектор импульсных сигналов (фиг. 1) содержит элемент И 1, генератор 2 опорных импульсов, счетчик 3 импульсов, дешифратор 4, второй элемент И 5, формирователи б и 7 импульсов соответственно переднего и заднего фронтов входного импульса, RS-триггер 8, элемент 9 запрета, эоемент 10 задержки, третий элемент И 11, элемент И-НЕ 12, формирователь

13стробирующих импульсов, первый и второй дополнительные RS-триггеры

14и 15, дешифратор 16 начального состояния счетчика импульсов, входную шину 17, -вызсодные шины 18 и 19.

Первый вход элемента И 1 соединен с выходом генератора 2, а выход с суммирующим входом счетчика 3 импульсов, выходы соответствующих разрядов которого подключены ко входам дешифратора 4. Входы формирователей 6 и 7 соединены со входной шиной 17. Единичный вход триггера 8 подключен к выходу формирователя 6, а прямой выход - ко второму входу элемента И 1. Первый вход элемента 9 запрета через элемент 10 задержки соединен с выходом формирователя 7, второй вход - со входной шиной 17, а выход с нулевым входом триггера Вис единичным входом триггера 14. Йервый вход элемента И 11 подключен к выходу генератора 2, .второй вход - к третьему входу элемента И 1 и подключйн к выходу элемента И-НЕ 12, первый и второй входы которого соединены соответственно через формирователь 13 и непосредственно со входной шиной 17. Нулевой вход триггера 14 соединен с нулевым входом триггера 1 и с выходом дешифратора 16. Единичный вход триггера 15 подключен к выходу дешифратора 4, а инверсный выход - к третьему входу элемента И 5, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 14. Первый вход элемента И 5 подключен к третьему входу элемента И 1 и к выходу формирователя 13. Выход элемента И 11 соединен с вычитающим входом счетчика 3 импульсов, выходы соответствующих разрядов которого подключены ко входам дешифратора 16. Четвертый вход элемента И 11 соединен с прямым выходом RS-триггера 14.

Селектор импульсных сигналов работает следующим образом.

В исходном состоянии все триггеры .находятся в нулевом состоянии (низкий уровень напряжения на прямом выходе триггера). При этом элементы И 1 и 11 закрыты соответственно по второму и четвертому входу и импуль сы с выхода генератора 2 на входы счетчика 3 импульсов не поступают, а элемент И 5 закрыт по второму вхо ду и сигналы на выходных шинах 18 и 19 отсутствуют. При поступлении на входную шину 17 импульсного сигнала (фиг. 2а) формирователь 6 выдает короткий отрицательный импульс (фиг. 26), переводящий триггер 8 в единичное сос тояние (фиг. 2в), при этом формиров тель 13 формирует отрицательный импульс (фиг. 2г), длительность которого соответствует временному порогу устройства. Низким уровнем напряжения с выхода формирователя 13 элемент И-НЕ 12 закрывается по первому входу и на его выходе продолжает поддерживаться высокий уровень напряжения (фиг. 2д). Таким образом элемент И 1 открывается по второму и третьему входам, разрешая, тем Сс1мым, поступление импульсов с выхода генератора 2 (фиг. 2 е) на сум мирующий вход счетчика 3 импульсов (фиг. 2ж). Если длительность входного импул са меньше временного порога устройства, то дешифратор 4 не формирует выходного импульса и поэтому тригге 15 продолжает находиться в нулевом состоянии. В момент окончания импул ного сигнала на входной шине 17 фор мирователь 7 выдает короткий положи тельный импульс (фиг. 2 з), который задерживается элементом 10 задержки и через вpeмяt,fJ(гRe(:,al - время задержки элемента 10 задержки) пос тупает на вход элемента 9 запрета. При отсутствии на входной шине 17 импульсного сигнала элемент 9 запре открыт и на его выходе появляется отрицательный импульс (фиг. 2 и) которым триггер 8 возвращается в ну левое состояние, а триггер 14 переводится в единичное состояние (фиг. 2 к). При этом блокируется поступление опорных импульсов на суммирую щий вход счетчика импульсов 3, а элемент И 11 открывается по четвертому входу, После окончания стробирующего импульса элемент И 11 откры вается и по третьему входу, что способствует прохождению опорных импульсов на вычитающий вход счетчика 3 импульсов (фиг. 2 д) и появлению импульса на выходной шине 19 (фиг. 2м). После считывания импульсов, поступивших ранее на суммирующий вход счетчика импульсов 3, дешифратор 16 выдает отрицательный импульс (фиг. 2 и), которым триггер 14 возвращается в нулевое состояние. При этом блокируется дальнейшее прохождение опорных импульсов на вычитающий вход счетчика 3 импульсов и происходит закрывание элемента И 5, что свидетельствует об окончании импульса. Если длительность входного импульса больше временного порога устройства, то когда количество импульсов зафиксированных счетчиком импульсов 3 достигает установленного для устройства, дешифратор 4 выдает отрицательный импульс (фиг. 2 с), которым триггер 15 переводится в единичное состояние (фиг. 2 п). В момент срабатывания дешифратора 4 заканчивается и формирование стробирующего импульса, что приводит к появлению низкого урбвня напряжения на выходе элемента И-НЕ 12, так как он открыт по обеим входам. Низкий уровень напряжения с выхода логического элемента И-НЕ 12 блокирует поступление опорных импульсов на входы счетчика 3 импульсов. Это дает возможность ограничиться количеством разрядов счетчика 3 импульсов независимо от максимальной величины длительности входных импульсов. С установкой триггера 15 в единичное состояние на выходной шине 18 появляется выходной импульс (фиг. 2 р). В момент окончания входного импульса, как и в предьщущем случае, -триггер 8 возвращается в нулевое состояние, а элемент И-НЕ 12 закрывается по второму входу и на его выходе появляется высокий уровень напряжения. Это приводит к поступлению опорных импульсов на вычитающий вход счетчика 3 импульсов. После считывания импульсов , поступивших ранее на суммирующий вход счетчика 3 импульсов, дешифратор 16 выдает отрицательный импульс, которым триггеры 14 и 15 возвращаются в нулевое состояние. При этом блокируется дальнейшее прохождение опорных импульсов на входы счетчика импульсов 3, а также происходит закрывание элемента И 5 по второму входу. Возвращение триггера 15 в нулевое, состояние свидетельствует об окончании входного-импульса. При появлении во входном импульсном сигнале разрыва длительностью меньшесзад/ формирователь 7 выдает импульс, который после задержки элементом 10 задержки поступает на вход элемента 9 запрета, но к этому времени разрыв окончится, и задержанный импульс не попадет на нулевой вход триггера 8 и сбоя в работе устройства не произойдет. Введение двух RS-триггеров 14 и 15 элемента И 11, дешифратора 16 и элемента И-НЕ 12 обеспечивает возможность получения импульсов минимальной и максимальной длительности по аздельным каналам селектирования, осстановления длительности входного игнсша.

Формула изобретения

Селектор импульсных сигналов, содержащий два элемента И, первый вход первого из которых соединен с выходом генератора опорных импульсов, а выход - с суммирующим входом счетчика импульсов, выходы соответствующих разрядов которого подключены ко входам дешифратора, формирователь стробирующих импульсов, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, формирователи импульсов переднего и заднего фронтов, входы которых подключены ко входной шине, RS-триггер, единичный вход которого соединен с выходом формирователя импульсов переднего фронта входного импульса а .прямой выход - со вторым входом первого элемента И, элемент запрета, первый вход которого подключен через элемент задержки к выходу формирователя импульсовзаднего фронта, а второй вход - ко входной шине, отличающийся тем, что, с целью расшинения функциональных возможностей, в него введены два дополнительных RS-триггера, дешифратор начального состояния счетчика импульсов, элемент И-НЕ и третий элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, второй вход - с третьим входом первого элемента И и с выходом элемента И-НЕ, первый и второй входы которого подключены соответственно через, формирователь стробирующих импульсов и непосредственн ко входной шине, третий вход - с выходом формирователя стробирующих импульсов, а четвертый вход - со вторым входом второго элемента И Ич;С прямым выходом первого дополнительного RS-триггера, единичный вхо которого подключен к выходу элемента запрета и к нулевому входу RSтриггера, а нулевой вход - к выходу дешифратора начального состояния, входы KOTOpSoro соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика импульсов, и к нулевому входу второго дополнительного RS-триггера единичный вход которого соединен с выходом дешифратора, а инверсный выход - с третьим входом второго элемента И, при этом выход третьего элемента И подключен к вычитгиощему входу счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 618845, кл. Н 03 К 5/18, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР № 666637, кл. Н 03 К 5/18, 1979.

3.Авторское свидетельство СССР № 540365, кл. Н 03 К 5/18, 1977.

//

пар.

а

t tnof.

г

д

е

ж

3

и к л

м

н о п

и

t t