Селектор импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/22 

(54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ

I

Устройство относится к импульсной технике и может быть использовано в измеритешьных устройствах и устройствах управления.

Известно устройство, содержащее два канала, в котором первая входная шина соединена через первый одновибратор с входом элемента И и дифференцирующим элементом, пропускающим задний фронт импульса одновибратора, а вторая - через второй одновибратор, с входом элемента ИЛИ, и через дифференцирующий элемент, пропускающий передний фронт импульса с вторым входом элемента И, вы- . ход которого через третий одновибратор подключен ко второму входу элемента ИЛИ Q3.

,Недостаток; этого устройства состоит в том,что оно позволяет разделить импульсы, следующие одновременно по двум каналам, но не может быть использовано для од1 овременной селекции импульсов по длительности.

Наиболее близко по технической сущности к предлагаемому устройство для временного разделения двух импульсных сигналов, содержащее элемент постоянной задержки и формирователь, входы которых подкл)очены к первому входу устройства, элемент совпадения, первый вход которого через инвертор соединен с выходом фор мирователя, второй вход через последовательно включенные элемент задержкИИ второй формирователь подключен ко второму входу устройства, а выход элемента совпадения подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен со вторьгм входом устройства f2j.

Недостатком известного устройства является то, что оно не может решать задачу селекции импульсов по длительности, поступающих по одному из каналов,, что ограничивает его функт иональные возможности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности селекции импульсов по длительности, поступающих по одному из входных каналов.

Для достижения этой цели в устройство, с1рдержащее элемент задержки, вход которого соединен с первой входной шиной, первый элемент , входы которого подключены к первой и второй входным шинам, триггер, первый вход которого соединен с вьпсрдом первого элемента И-НЕ, а второй с второй входной шиной через первый формирователь импульсов, введены три элемента И-НЕ, генератор импульсов эталонной длительности и два формирователя импульсов, причем первый выход триггера через второй формирователь импульсов подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом генератор импульсов эталонной длительности, вход которого через третий формирователь м пульсов подключен ко второй Входной шине, выход элемента задержки соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого подключен ко второму выходу триггера, а выходы второго и третьего элементов И-НЕ подключены ко входам четвертого элемента И-НЕ.

На чертеже представлен селектор импульсов.

Устройство содержит элемент 1 эадержки, время задержки которого опре/т деляется внутренними задержками в схеме устройства и ньшолнвнный в виде четного числа элементов И-НЕ , ИЛИНЕ , включенных последовательно элемент И-НЕ 2 первый, триггер 3, выполненный на двух элементах И-НЕ; формирователь 4 импульсов первый, осуществляющий формирование короткого импульса, соответствующего логическому нулю по заднему фронту входного импульса, т.е. в момент смены входного сигнала с уровня, соответствующего логической единице, на уровень логического нуля, элементы И-НЕ второй, третий и четвертый формирователь 8 импульса второй, соответствукйдего логической единице по заданирму фронту импульса, поступающего с нулевого выхода триггера 3 в момент смены его выходного потенциала с уровня, соответствующего логической единице на уровень, соответствующий логическому нулю, генератор 9 импульсов эталонной длительности, выполненный, например в виде одновибратора (ждущего мультивибратора) на четырех элементах ИЛИ-НЕ, и формирователь 10 импульсов третий формирующий импульс, соответствуилций логической единице по переднему фронту входного импульса, т.е. в момент смены входного потенциала с уровня логического нуля на уровень логической единицы.

Первый вход триггера 3 соединен с выходом элемента И-НЕ 2, первый вход которого подключен к первой входной шине и входу элемента 7 задержки, а второй вход - к второй вxojq нoй щине и входу формирователя Ш непосредственно, а через формирователь 4 - к второму входу триггера 3, нулевой выход которого соединен через формирователь 8 с первым входом элемента 5, второй вход которого через генератор 9 подключен К выходу формирователя 10, а единичный выход триггера 3 соединен с вторым входом элемента И-НЕ 6, первый вход которого подключен к выходу элемента 1 задержки а выход - к одному из входов элемента И-НЕ 7, другой вхо которого соединен с выходом элемента

И-НЕ 5,

Несмотря на то, что форьшрователи 4, 8 и }0 форк(ф5Ш)Т различные импульсы из различных входных импульсов, строятся они по единой схеме на Двух логических элементах И-НЕ (ЕШ-НЕ) . При необходимости на входе (или выходе) такого формирователя устанавливается инвертор. Тик, например формирователь 8 состоит из двух двухвходовых элементов ЙЛИ-НЕ , входы первого из которых объединены и соединены с одним из входов второго, а выход подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ, Объединенные входы элементов ИЛИ-НЕ - вход формирователя, выход второго элемента ШШ-НЕ - выход формирователя- {в качестве формирователей не могут быть использованы обычные дифференцирующие резистивно-емкостные (индуктившле) цепи).

Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии (при отсутствия импульсов на входных шинах устройства) на входе элемента 1 задержки следовательно, на одном из входов элемента И-НЕ 6 присутствует логический нуль, а на втором входе логинеская единица, поступающая с единичного вьпхода триггера 3 (поэтому на выходе элемента И-НЕ 6 логи ческая единица). На обоих входах эл мента И-НЕ 5 логические нули, один из которых поступает с выхода форми рователя 8, управляемого с нулевого выхода триггера 3, на выходе которо го логический нуль, а второй - с выхода генератора 9, на входе которого логический нуль, поэтому на выходе элемента И-НЕ 5 логическая единица. Так как на обоих входах элемента И-НЕ 7 логическая единица, на ее: выходе (выходная шина устройства) - логический нуль. На выходе элемента И-ИЕ 2 логическая единица так как на обоих его входах логические нули. На втором входе триггера 3 - логическая единица, поступающая с выхода формирователя 4. На выходе формирователя 10 логический нуль. Исходное состояние триггера 3 обеспечивается с помощью дополнительных цепей установки (на схеме не показашя) . Возможны три случая работы устройства. В случае, когда импульсы, поступающие на первую и вторую шшнь не совпадают по времени, импульс поступивший на первую входную щину, пройдя элемент 1 задержки, поступает на один из входов элемента И-НЕ 6, на втором входе которого присутствует л гическая единица с единичного выхода триггера 3. Поэтому на время действия импульса на первой входной шиие на выходе элемента И-НЕ 6 устанавливается логический нуль, что сопровождается появлегаэем импульса на выходной пшие {выходе элемента И-НЕ 7) Импульс поступивший на первую входную шину устройства, проходит на его выход беспрепятственно (если не принимать во внимание малой его задержки элементом 1) . Элемент И-НЕ 2 не работает, так как отсутствует совпадение сигналов на ее входах, пот этому состояние триггера 3 не меняется . Состояние выхода формирователя 8 так же не меняется. При поступл нии на вторую входную шину устройств импульса длительность этого импульса может меняться в широких пределах например, от едитшц микросекунд до десятков миллисекунд по его переднему фронту формирователем 10 на ко- роткое время формируется короткий импульс, соответствующий- логической единице. Сигналом с выхода формирователя 10 осуществляется запуск генератора 9, на выходе которого формируется эталонный временной интервал в виде логической единицы, который по-ступает на один из входов элемента И-НЕ 5. Состояние выхода элемента И-НЕ 5 при этом не может Изменяться, -ак как на его втором входе присутствует логический нуль, обеспечиваемьй формирователем 8. По заднему фронту имцульса, поступающего на вторую входную шину ус ройства, формирователем 4, вырабатывается на короткое время логический нуль. Этот импульс, поступая на второй вход триггера 3, лишь подтверждает его исходное состояние. Таким образом сигнал независимо от его.длительности, поступающий на вторую входную шину устройства, на его работу влияния не оказывает. Рассмотренный случай характеризуется тем, что здесь отсутствует временноеразделение импульсов, поступающих по двум каналам, если они не совпадают по времени. Селекция импульсов по длительности здесь так же отсутствует. В случае, когда импульсы поступающие на входы, устройства совпадают длительность импульса на второй входной шине меньше длительности эталонного импульса, на выходе элемента И-НЕ 2 устанавливается логический нуль. Это сопровождается изменением состояния триггера 3. При этом на входе элемента И-НЕ 6 появляется логический нуль, чем запрещается прохозвдение импульса задержанного элементом I через элемент И-НЕ 6 на входную шииу устройства. Как и ранее с помощью формирователя 10 по переднему фронту импульса, поступающего на вторую входную шину устройства осуществляется пуск генератора 9. Эталонный импульс поступает на вход элемента И-НЕ 5, на другом входе которого присутствуе.т логический нуль до момента окончания импульса на второй входной шине устройства. По заднему фронту этого импульса формирователем 4 на короткое время на входе триггера 3 устанавливается логический нуль, что сопровождается установкой триггера 3 в исходное состояние. При этом на входе формирователя 8 сигнал меияетая с высокого уровня на низкий. Формирователь 8 при этом вырабатьшает на своем выходе логическую единицу. На входа элемента И-НЕ 5 при этих условиях одновременно присутствуют логические единицы, что сопровождается появлени ем на его выходе логического нуля и явлением сигнала на выходной шине устройства. Таким образом, во втором случае .импульс на выходе устройства появляется с некоторой задержкой после око чания импульса, поступающего на вторую входную шину устройства. Это означает, что входные импульсы оказыВсцотся разделенными во времени. Наличие же импульса на выходе устройства, говорит о том, что импульс, поступающий на вторую входную шину , устройства, короче эталонного, а это означает, что а данном случае имеет место и селекция импульсов по дли тельности. В случае,когда импульсы поступающие на первую и вторую входную шины совпадают, но длительность импульса поступающего на вторую входную шину устройства, больше, чем длительность эталонного импульса. Устройство рабо тает так же как и в предыдущем случа с той лишь разницей, что импульс, сформированный формирователем 8 на входе элемента И-НЕ 5 не попадает в зону действия эталонного импульса (ф мируется после окончания эталонного импульса). Поэтому состояние выхода элемента И-НЕ 5 не меняется, а следовательно, нет импулЬса и на выходе устройства. Отсутствие импульса на выходе устройства в данном случае говорит о том, что на второй входной шине присутствует импульс длиннее, чем эталонный, а значит имеет место селекция импульсов по длительности. Таким образом использование внов введенных элементов И-НЕ формирователей и генератора импульсов эталонной длительности выгодно отличает предлагаемое устройство от известных ранее устройств разделения двух сигналов, так как функциональные возможности предложенного устройства расширены за счет обеспечения возможности селекции импульсов. формула изобретения Селектор импульсов, содержащий элемент задержки, вход которого соединен с первой входной шиной, первый элемент И-НЕ, входы которого подключены к первой и второй входным шинам, триггер, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а второй - с второй входной шиной через первый формирователь импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введень три элемента И-НЕ, генератор импульсов эталонной длительности и два формирователя импульсов, причем первый выход триггера через второй формирователь нмпульсов подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов эталонной длительности вход которого через третий формирователь импульсов подключен ко второй входной шине, выход элемента задержки соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого подключен ко второму выходу триггера, а выходы второго и третьего элементов И-НЕ подключены ко входам четвертого элемента И-НЕ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.АвтЬрское свидетельство СССР №296100, кл. S 06 5/02, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № ЗА9097, кл. Н 03 К 5/20, 1970.