Селектор импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/26 

(54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для анализа различных сигналов и их идентификации.

Известен селектор импульсов, содержащий реверсивный счетчик, элементы И, элемент запрета, генератор импульсов эталонной частоты, элемент задержки, элемент НЕ., элемент ИЛИ 1.

Недостаток известного селектора - низкая точность.

Наиболее близким к предлагаемому является селектор импульсов, который содержит блок укорочения импульсов, выход которого соединен непосредственно со входом синхронизатора и через инвертор - с входом дифференцирующего элемента и первым входом вентиля, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход - к первбму входу распределителя, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов И, вторая группа входов которого подключена к выходу дифференцирующего элемента 2.

Известный селектор позволяет измерять интервалы времени в щироких пределах и с высокой точностью.

Однако возникает необходимость не только в измерении интервалов времени, но и в фиксации характера изменений различных интервалов времени, например для сравнения и идентификации различных процессов или сигналов,- сводимых к импульсным последовательностям, чего не обеспечивает известный селектор импульсов.

Цель изобретения - повышение точности фиксации измерений длительности импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что

10 в селектор импульсов, содержащий блок укорочения импульсов, выход которого соединен непосредственно со входом синхронизатора и через инвертор - с входом дифференцирующего элемента и первым входом вентиля, второй вход которого подключен

ts к выходу генератора импульсов, вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход - к первому входу: распределителя, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов И, вторая груп20па входов которого подключена к- выходу дифференцирующего элемента, введены пороговый элемент, счетный триггер и преобразователь «код-напряжение, входы которого подключены к выходам блока элементов И, причем пороговый элемент и счетный триггер последовательно включены между входной шиной и входом блока укорочения импульсов.

Кроме того, преобразователь «код-напряжение состоит из элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами аналоговых ключей, первые входы которых соединены с резисторным делителем напряжения, а вторые входы - с входами преобразователя «код-напряжение.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого селектора импульсов.

Селектор импульсов содержит последовательно включенные блок I укорочения входных импульсов, инвертор 2, дифференцирующий элемент 3, последовательно включенные генератор 4 импульсов, вентиль 5, управляющий вход которого соединен с выходом инвертора 2, и распределитель 6, блок 7 элементов И, первые п входы которого соединены с выходами распределителя 6, а вторые - с выходом дифференцирующего элемента 3, преобразователь 8 «код-напряжение п-позиционного сигнала на выходе блока 7 в напряжение, пропорциональное текущей частоте входного сигнала, синхронизатор 9, включенный между блоком 1 и генератором 4, пороговый элемент 10 и счетный триггер 11, включенные последовательно на входе блока 1 укорочения импульсов. Один из вариантов исполнения преобразователя 8 содержит элемент 12 ИЛИ на выходе, п аналоговых ключей 13, соединенных выходами с соответствующими входами элемента 12 ИЛИ, управляющими входами - с выходами блока 7 элементов И, а сигнальными входами - с выходами делителя напряжения, состоящего из п+1 резисторов 14, последовательно подключенных к шине питания.

Селектор работает следующим образом.

Сигнал, подлежащий исследованию по текущей частоте, поступает на вход селектора и с помощью порогового элемента 10 преобразуется в последовательность импульсов равной амплитуды, поступающих далее на счетный триггер 11, который формирует новую последовательность импульсов, длительность которых равна периоду следования импульсов первой последовательности. Эти импульсы поступают на блок 1, который укорачивает каждый импульс до заданной минимальной длительности Импульсы менее заданной минимальной длительности не контролируются и не участвуют в дальнейщей работе. Для импульсов превыщающих по длительности минимальное заданное значение, сигнал разности входного и укороченного импульсов на выходе блока 1 инвертируется инвертором 2 и отпирает вентиль 5. Одновременно с началом этого сигнала синхронизатор 9 устанавливает в исходное состояние распределитель 6 и заданную фазу генератора 4. Импульсы с выхода генератора 4 поступают через открытый вентиль 5 на вход распределителя 6, в результате чего на п выходах последнего 5 появляются импульсы, выполняющие функции перемеи1.ающег6ся интервала контроля, равного периоду Т работы, генератора 4.

Окончание упомянутого сигнала раз0 ности входного и укороченного импульсов в результате дифференцирования элементом 3 поступает в виде короткого импульса на блок 7 элементов Н-, регистрирует на выходе последнего измеренный период входного импульса, длительность которого оп5 ределяется выражением:

Tr-ITmln- hT

И поступает далее на преобразователь 8 полученного п позиционного сигнала в напряжение, однозначно отображающее текущую частоту, в частности на управляющий вход соответствующего аналогового ключа 13. Поскольку сигнальный вход этого же ключа имеет потенциал, определяемый его включением в делитель напряжения на резисторах 14, в момент регистрации измерения на выходе элемента 12 ИЛИ этот потенциал зафиксирован и может быть записан шлейфовым осциллографом или самописцем, причем потенциал в зависимости от величины п однозначно связан с текущей частотой входного сигнала. Например для включения делителя напряжения по схеме, изображенной на чертеже, имеет место известное соотнощение:

U--|- iR

5

Полагая U kC иС,, можно определить коэффициент пропорциональности из равенства:

Kt hR, i

0 откудаw -Rj-T

где Е - напряжение источника питания; R -сопротивление резистора 14; Rj - суммарное сопротивление делителя напряжения.

Таким образом, введение в селектор импульсов порогового элемента, счетного триггера и преобразователя «код-напряжение, однозначно отображающего текущую частоту входного сигнала, обеспечивает фиксацию результатов анализа различных сиг налов по текущей частоте в :форме зависимости напряжения от времени, отображающей изменение текущей частоты сигнала во времени и удобной для записи на носитель (бумагу или фотобумагу).. ; Последнее, в свою очередь, позволяет осуществлять идентификацию и сравнение различных сигналов по структуре текущих частот и характеру их изменений.; Формула изобретения 1. Селектор импульсов, содержащий блок укорочения импульсов, выход которого соединен непосредственно со входом синхронизатора и через инвертор - с входом дифференцирующего элемента и первым входом вентиля, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход - к первому входу распределителя, выходы которого соединены t первой группой входов блока элементов И, вторая группа входов которого подключена к выходу дифференцирующего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фиксации изменений длительноетей импульсов, в него введены пороговый элемент, счетный триггер и преобразователь «код-напряжение, входы которого подключены к выходам блока элементов И, причем пороговый элемент и счетный триггер последовательно включены между входной шиной и входом блока укорочения импульсов. 2. Селектор по п. 1, отличающийся тем, что преобразователь «код-напряжение состоит из элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами аналоговых ключей, первые в)Соды которых соединены с резисторным делителем напряжения, а вторые входы - с входами преобразователя «код-напряжение. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 666638, кл. Н 03 К 5/18, 10.12.77. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2671961, кл. Н 03 К 5/18, 09.10.78 (прототид).