Селектор импульсов по длительности Советский патент 1981 года по МПК H03K5/26 

(54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации для разделения импульсов с различной длительностью.

Известно устройство, содержащее элемент задержки, элемент И, элемент И-НЕ и триггер. Первый вход элемента И-НЕ соединен со входом устройства и со входом элемента задержки, второй вход - с выходом элемента задержки и с первым входом элемента И. Первый вход триггера соединен с выходом элемента И-НЕ и со вторымвходом элемента И, второй вход соединен с выходом элемента задержки, а выход соединен с третьим входом элемента И 1.

Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон скважности селектируемых импульсов. При скважности селектируемых импульсов меньшей или равной двум и при длительности входных импульсов меньшей установленной величины длительность выходных импульсов у известного устройства не равна длительности входных, кроме того, при этом выходные импульсы присутствуют одновременно на обоих выходах.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее триггер, первый вход которого через первый элемент И-НЕ соединен со входной шиной, первый выход - с первым входом второго элемента И, а второй выход - с первым входом 5 третьего элемента И-НЕ, второй вход которого подключен ко второму входу второго элемента И-НЕ и к выходу инвертора 2J.

Однако для того,, чтобы данное устройст „ во использовать в качестве селектора импульсов по длительности, необходимо на скважность входных импульсов наложить ограничения. Для устранения ошибки селекции скважность должна поддерживаться постоянной (т. е. при изменении длитель15 ности входных импульсов соответствующим образом должен изменяться период).

Цель изобретения - расширение диапазона скважности селектируемых импульсов при сохранении равенства длительностей входных и выходных импульсов.

20

Поставленная цель достигается тем, что в селектор импульсов по длительности, содержащий триггер, первый вход которого через первый элемент И-НЕ соединен со

входной шиной, первый выход - с первым входом второго элемента И-НЕ, а второй выход - с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого подключен ко второму входу второго элемента И-НЕ и к выходу инвертора, введены элемент задержки и четвертый элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход - со входом инвертора, со вторым входом первого элемента И-НЕ и через элемент задержки со входной шиной, а выход - со вторым входом триггера.

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

Устройство содержит триггер 1, выполненный, например, на элементах И-НЕ 2 и 3, элементы И-НЕ 4 и 6, инвертор 7, элемент 8 задержки, элемент И-НЕ 9, входную шину 10, выходные шины 11 и 12.

Первый вход триггера I через элемент И-НЕ 4 соединен со входной шиной 10, первый выход - с первым входом элемента И-НЕ 5, а второй выход - с первым входом элемента И-НЕ 6. Вторые входы элементов И-НЕ 5 и 6 объединены и через последовательно соединенные инвертор 7 и элемент 8 задержки подключены ко входной шине 10. Второй вход элемента И-НЕ

4соединен со входом инвертора 7. Первый вход элемента И-НЕ 9 подключен к выходу элемента И-НЕ 4, второй вход - ко входу инвертора 7, а выход - ко второму входу триггера 1. Выходы элементов И-НЕ

5и 6 соединены с выходными шинами 11 и 12 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии входных импульсов на входной шине 10 (фиг. 2, а, момент to) появляется уровень логической «1 (высокий потенциал), на выходе элемента 8 задержки также уровень логической «1 (фиг. 2, б). Поскольку на входах элемента И-НЕ 4 уровни логической «1, на его выходе устанавливается уровень логического «О - низкий потенциал (фиг. 2, г), который обуславливает уровень логической «1 на выходе элемента И-НЕ 9 (фиг. 2, д). Триггер 1 устанавливается в положение, при котором на его прямом выходе, т. е. на выходе элемента И-НЕ 2 устанавливается уровень логической «I,. а на инверсном выходе, т. е. на выходе элемента И-НЕ 3 - уровень логического «О (фиг. 2, е, ж).

На выходе инвертора 7, подключенного к выходу элемента 8 задержки, в исходном состоянии поддерживается уровень логического «О (фиг. 2, в), которым на выходах элементов И-НЕ 5 и 6 удерживается уровень логической «1 (фиг. 2, з, и, момент to).

При подаче на входную шину 10 импульса логического «О (фиг. 2, а, интервал ti-tg), длительность которого меньше времени задержки элемента 8 задержки, во время действия входного импульса на выходных шинах 11 и 12 выходные импульсы отсутствуют, поскольку на выходе элемента 8 задержки сохраняется уровень логической «1 (фиг. 2, б, интервал to-it), следовательно, на выходе инвертора 7 - уровень логического «О (фиг. 2, в), а на выходных шинах 11 и 12 - уровень логической «1. В момент поступления входного импульса триггер 1 переводится в положение, при котором на его прямом выходе устанавливается уровень логического «О, а на инверсном - уровень логической «1 (фиг. 2, е, ж, момент ti).

В момент окончания входного импульса (фиг. 2, а, момент t) на входах элемента И-НЕ 4 устанавливаются уровни логической 1 (время задержки элемента задержки больше длительности входного импульса), вследствие чего на его выходе от момента окончания входного импульса (фиг. 2, а, момент ti) до момента появления переднего фронта задержанного импульса (фиг. 2, б,

5 момент ts) .формируется импульс уровня логического «О (фиг. 2, г, интервал 1г-13). Этим импульсом триггер 1 переводится в исходное положение, при котором на выходе элемента И-НЕ 2 устанавливается уровень логической «1. (фиг. 2, е, момент tz.), а

° на выходе элемента И-НЕ 3 - уровень логического «О (фиг. 2, ж, момент t. Исходное положение триггера 1 сохраняется до момента поступления на входную шину 10 следующего входного импульса (фиг. 2. а, момент is). Задержанный импульс уровне логической «1 с выхода инвертора 7 (фиг. 2, в, интервал tj-t) поступает на первые входы элементов И-НЕ 5 и б, при этом на выходной шине 11 формируется импульс, длительность которого равна длительности входного импульса, а временное положение которого соответствует положению импульса с выхода элемента 8 задержки (фиг. 2, 3, интервал t3-t). На выходной шине 12 выходные импульсы в этом случае

j отсутствуют (фиг. 2, и, интервал to-ts). После окончания выходно.го импульса устройство принимает исходное состояние (фиг. 2, а-и, момент tjj). Таким образом, если длительность входных импульсов уровня логического «О меньше установленной величины, входные импульсы проходят на выходную шину 11 (при скважности входных импульсов большей двух).

Если затем на входную шину 10 поступает импульс уровня логического «О, длительность которого превышает время задержки элемента 8 задержки, а скважность равна двум (фиг. 2, а, интервал ts--tg), на выходе элемента И-НЕ 9 формируется импульс логического «О (фиг. 2, д, интервал ts-te), которым триггер 1 переводится в положение, при котором на выходе элемента И-НЕ 2 устанавливается уровень логического «О (фиг. 2, е, момент ts), а на выходе элемента И-НЕ 3 - уровень логической «1 (фиг. 2, ж, момент ts). На выходе элемента И-НЕ 4 от момента появления входного импульса до момента окончания импульса с выхода элемента 8 задержки сохраняется уровень логической «1 (фиг. 2, г, интервал ts-tg), поскольку на его входах уровни логического «О перекрываются во времени. Указанное положение триггера 1 сохраняется до момента окончания задержанного импульса с выхода элемента 8 задержки (фиг. 2, б, момент tg). В момент окончания импульса с выхода элемента 8 задержки (фиг. 2, б, момент tg) на входах элемента И-НЕ 4 устанавливаются уровни логической «1, вследствие чего на его выходе устанавливается уровень логического «О (фиг. 2, г, интервал tg-19), которым триггер 1 устанавливается в исходное состояние. От момента появления импульса на выходе элемента 8 задержки до его окончания на выходе элемента И-НЕ 6 формируется импульс уровня логического «О (фиг. 2, и, интервал te-tg), длительность которого равна длительности входного импульса. На выходе элемента И-НЕ 5 в этот интервал времени сохраняется уровень логической «1 (фиг. 2, з, интервал ts-tq), поскольку на его второй входе сохраняется уровень логического «О. После окончания импульса с выхода элемента 8 задержки устройство принимает исходное состояние. Таким образом, если длительность входных импульсов уровня логического «О больше установленной величины, входные импульсы проходят на выходную шину -12. Если затем на входную шину 10 устройства поступают импульсы, длительность которых больще установленной величины, а скважность меньше двух (фиг. 2, а интервал tg-tii,), и если при этом задержанный импульс с выхода элемента 8 задержки перекрывается с окончанием первого и с началом последующего входного импульса (фиг. 2, б, интервал tio-tit), на выходе элемента И-НЕ 4 сохраняется уровень логической «1 (фиг. 2, г, интервал tg-tiz). В момент поступления.входного импульса, на выходе элемента И-НЕ 9 формируется импульс логического «О (фиг, 2, д, интервал tg-tio), которым триггер 1 из исходного положения переводится в положение, при котором на выходе элемента И-НЕ 2 устанавливается уровень логического «О, а на выходе элемента И-НЕ 3 - уровень логической «1 (фиг. 2, е, ж, интервал te-ttz). При этом на выходной шине 12 формируются импульсы, длительность и скважность которых равна длительности и скважности входных импульсов (фиг. 2, и, интервал . Wa выходной шине 11 импульсы отсутствуют (фиг. 2, 3, интервал tg-t|j). Таким образом, при входных импульсах, длительность которых больше установленной величины, и при скважности входных импульсов, изменяющейся от величины сколь угодно близкой к 1 () до величины сколь угодно большей () (фиг. 2, а, интервал ), выходные импульсы формируются на выходной шине l2. Прк подаче на вход устройства вслед за импульсом с длительностью, превышаюш,ей установленную величину, импульса с длительностью меньшей установленной величины, причем скважность последуюш,их импульсов меньше двух (фиг. 2, а, интервал t(2-tiu), на выходе элемента И-НЕ 4 сохраняется уровень логической «1 до момента окончания входного импульса, а на выходе элемента И-НЕ 9 уровень логической «1 обуславливается уровнем логического «О с выхода элемента 8 задержки (фиг. 2, б, интервал t,z-tij), т. е. задержанным предыдущим импульсом с длительностью, превышающей установленную величину. Триггер 1 сохраняет предыдущее положение, на выходе элемента И-НЕ 6 заканчивается формирование выходного импульса (с длительностью больще установленной величины). В момент окончания импульса с выхода элемента 8 задержки (фиг. 2, б, момент tij) на выходе элемента И-НЕ 4 устанавливается уровень логического «О (фиг. 2, г), которым триггер 1 переводится в положение, .противоположное предыдущему, и тем самым подготавливая элемент И-НЕ 5 для формирования выходного импульса. При появлении на выходе инвертора 7 задержанного и инвертированного входного импульса (фиг. 2, в, интервал ti4-tie) на выходной щине 11 форм ируется импульс с длительностью, равной длительности входного (фиг. 2, з, интервал и-tie). Таким образом, при длительности входных импульсов меньшей установлениой величины и при скважности изменяющейся от 1 до величины сколь угодно больщей, выходные импульсы формируются на выходной шине 11. Предлагаемый селектор импульсов по длительности реагирует на мгновенное изменение длительности входного импульса, . е. различает длительность двух соседних мпульсов. Для правильной работы устойства лишь необходимо, чтобы период електируемых импульсов превышал велиину времени задержки элемента 8 задержи. Причем длительность и скважность соедних импульсов могут изменяться в произольных соотношениях, например, от режима, при которомТн Тз, , где fц- длительность селектируемого импульса, Tj - время задержки элемента 8 задержки, Q - скважность селектируемых импульсов, и режимуТи Т J далее к режимуСи 1,

далее , (фиг. 2). Или отГ„. , к Ти Г , , далее к , Q: и т. д.

Формула изобретения

Селектор импульсов по длительности, содержащий триггер, первый вход которого через первый элемент И-НЕ соединен со входной шиной, первый выход - с первым входом второго элемента И-НЕ, а второй выход - с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого подключен ко второму входу второго элемента И-НЕ и к выходу инвертора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона скважности селектируемых импульсов при сохранении равенства длительностей входных и выходных импульсов, в него введены элементы задержки и четвертый элемент И-HEj первый вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход - со входом инвертора, со вторым входом первого элемента И-НЕ и через элемент задержки со входной шиной, а выход - со вторым входом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 655072, кл. Н 03 К 5/18, 1977 (прототип).