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

(54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматике, в телемеханике и в информационно-измерительных системах для селекции импульсов, длительность которых находится в заданнь1Х пределах

Известен селектор импульсов по тельности, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент И и счетчик, к выходам которого через дешифраторы подключены триггеры нижнего и верхнего порогов, выходной элемент И, дафференцирукяцую депь и элемент задержки l.

Недостатками известного устройства яголяются недостаточная надежность селек- тировакия и помехоустойчивость из-за накопления тактовых импульсов в счетчике „ при воздействии на селектор не дифференцируемых по заднему фронту импульсов и помех, а также искажение, выходного импульса при совпадении заднего фронта селектируемого импупьса с границей интервала селекции.

Известен также селектор импульсов по длительности, имеющий более высокую надежность селектирования и содержащий элемент И, к входу которого подключен входной инвертор, и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, второй элемент И и счетчик, к выходам которого через дешифраторы подключены триггеры нижнего и верхнего порога, выходной элемент И и элемент задержки Г21

Однако при совпадении заднего фронта входного импульса с тактовым импульсом выходной сигнал искажается по длительности. Кроме того, короткие паузы межру импульсами фиксируются ненадежно, если их длительности меньше периода следования тактов и синхронные с тактами помехи не сбрасывают счетчик, а накапливаются в нем и искажают работу устройства. 389 Цель изобретения - повышение помехсо стойчивести и уменьшение искажений выходных импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в селектор импульсов по длительности, содержащий входной инвертор, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом инвертора, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, второй элемент И и счетчик, выходы которого соединены со входами первого и второго дешифраторов, первый и второй триггеры, S -входы которых соединены с выходами соответствующих дешифраторов и у которых инверсный выход первого триггера соединен со вторым вхо дом первого элемента И, а прямой выход это1о и инверсный второго соединены со входами третьего элемента И, введены третий и четвертый триггеры, второй инвертор и элемент ИЛИ, первый вход которого соеданен с выходом первого элемен- та И, второй вход - с выходом третьего и D -входом четвертого триггеров, третий вход - с выходом второго триггера, а вы ход - с R-входами счетчика и первого триггера и через второй инвертор с вторым входом второго элемента И, причем выход четвертого триггера соединен с R-входом третьего триггера, S - вход которого соединен с выходом третьего элемента И, третий вход этого элемента соединен с R-входом второго триггера и выходом входного инвертора, а входы синхронизации дешифраторов и четвертого триггера сюединены с генератором тактовых импульсов. На фиг. 1 приведена структурная элек трическая схема селектора импульсов по длительности; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Селектор содержи-р генератор 1 такто- вых импульсов, элементы И 2 и 3, счетчик 4 импульсов, дешифраторы первый 5 и второй 6, триггеры первый 7 второй 8, третий 9, четвертый 10, третий элемент И 11, инверторы 12 и 13 и элементы ИЛИ 14. Сепектор импульсов по длительности работает следующим образом. В исходном состоянии устройства счетчик и триггеры находятся в состоянии О. На выходах элемента И 3 и элемента ИЛИ 14 - единичный потенциал. Элемент И 2 закрыт. Входной импульс положительной поля1 ности (фиг. 2а) поступает на инвертор 12, а с его выхода инвертирюванный им пульс поступает на первый вход элемента 1 И 3, устанавливая на его выходе нулевой потенциал, поступающий на второй вход элемента ИЛИ 14, на остальных входах которого действуют нулевые сигналы с выходов триггеров 8 и 9.На выходе инвертора 13 устанавливается единичный сигнал, который поступает на вход элемента И 2 и разрешает прохождение через него тактовых импульсов на счетчик 4 (фиг. 2в). Когда счетчик 4 отсчитает п тактовых импульсов, что соответствует нижней границе интервала селекции, то по окончании п -го такта срабатывает дешифратор 5 и своим выходным сигналом устанавливает триггер 7 в единичное состояние (фиг. 2г, в рассматриваемом примере принято п 4). Единичный сигнал с выхода триггера 7 поступает на первый вход элемента И 11, Одновременно нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 7 пост пает на второй вход элемента И 3 и запирйет его, тем самым достигается надежная регистрация окончания контролируемого импульса. Если входной импульс заканчивается в заданном интервале селекции, то по окончании его единичный сигнал с выхода инвертора 12 поступает на третий вход элемента И 11, на рругке два его входа поступают единичные сигналы с выходов триггеров 7 и 8. Элемент И 11 срабатывает и переводит триггер 9 в единичное состояние (фиг. 2э) и через инвертор 13 на вход элемента И 2, запрещая прохождение через него тактовых импульсов на счетчик. Одновременно единичный сигнал поступает на 3 -вход триггера 10. Очередной тактовый импульс, поступакяций на вход синхронизации триггера 10 устанавливает в единичное состояние. Единичный сигнал (фиг. 2ж), поступает на R-вход триггера 9 и возвращает его в исходное состояние. Счетчик 4 и триггеряы 7-9 находятся в исходном состоянии и устройство подготовлено к контролю следующего импульса. Единичный сигнал с инвертора 12 в паузе между импульсами через открытый элемент И 3 и элемент ИЛИ 14 удерживает очетчик 4 и триггер 7 в исходном состоянии, а сигнал с выхода инвертора 13 запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент И 2 на счетчик 4. Следующий тактовый импульс поступает на С-вход триггера 10 и по его заднему фронту на выходе триггера 10 уста58навпивается нулевой сигнал (фиг.2ж). На этом процесс селекции заканчивается. Если длительность входаого импульса больше заданной (фиг. 2а, второй импульс), срабатывает дешифратор 6, на его выходе появляется сигнал, который устанавливает триггер 8 в состояние тем самым фиксируется достижение верхней границы интервала селекции (фиг.2д) Нулевой сигнал с инверсного иыхода триггера 8 поступает на второй вход элемента И 11 и запрещает его срабатывание по заднему фронту входного сигнала, а единичный сигнал с прямого выхода триггера 8 через элемент ИЛИ 14 воз- врашает счетчик 4 и триггер 7 в исходное состояние и через инвертор 13 запре шает дальнейшее прохождение тактов на счетчик 4, Триггер 7 возвращается в исходное состояние. По окончании входного импульса единичный сигнал с инвертора 12 поступает на первый вход элемента И 3, на второй вход которого поступает единичный сигнал с инверсного выхода триггера 7, элемент И 3 срабатывает и поддерживает че рез элемент ИЛИ 14 счетчик 4 и триг гер в исходном состоянии в паузе между входными импульсами. Одновременно сигнап с инвертора 12 возвращает в исходное состояние триггер 8. Если длительность входного импульса будет меньше заданной (фиг, 2ai третий импульс), то счетчик 4 будет возвращен в исходное состояние сигналом с эле мента И 3 через элемент ИЛИ 14 раньше, чем сработает по заднему фронту П -го импульса триггер 7. Возврат в исходное состояние устройства в этом случае произойдет непосредственно по окончании входного импульса без дополнительных задержек, после чего селектор вновь может контролировать очередной входной импульс. На выходе селектора импульсы появляются только в том случае, если длительность входного импульса соответствует заданной, при этом на точность задания интервала селекции не оказывает влияние время распространения сигнала через счетчик и возникающие при этом помехи на входах дешифраторов 5 и 6, разрешение на срабатывание которых поступает по входу синхронизации после окончания тактового импульса, когда переходные процессы переключения разрядов счетчика закончились. Остановка отсчета времени и возврат устройства в исходное состояние осушестт 1 вляются сразу по окончании входного импульса в случае, если контролируемый импульс меньше заданной длительности, и сразу по окончании заданного интервала селекции, если контролируемый импульс превышает заданную длительность, дополнительная задержка на синхронизацию импульса сбрххза не требуется, поэтому импульсы с короткими паузами между ними и синхронные с тактами помехи не накапливаются в счетчике и не нарушают работу устройства. Формула изобретения Селектор импульсов по длительности, содержащий входной инвертор, первый элемент И, вход которого соеди- нен с выходов инвертора, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, второй элемент И и счетчик, выходы которого соединены со входами первого и второго дешифраторов, первый и второй тртггерта, S -«ходы которых соединены с выходами соответствующих дешифраторов и у которых инверсный выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента И, а прямой выход этого и инверсный второго триггера соединены со входами третьего элемента И, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и уменьшения искажения выходных импульсов, в него введены третий и четвертый триггеры, второй инвертор и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход - с выходом третьего и D -входом четвертого триггеров, третий вход - с выходом второго триггера, а выход - с R-входами счетчика и первого триггера и,через второй инвертор с BTOffciM входом второго элемента И, причем выход четвертого триггера соединен с R-входом третьего триггера, 5 -вход которого соединен с выходом третьего элемента И, третий вход этогх) элемента соединен с R-входом второго триггера и выходом входного инвертора, а входы синхронизации дешифраторов и четвертого триггера соединены с генератором тактовых импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Ms 451186, кл. И ОЗ К 5/20, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 658727, кл. И ОЗ К 5/2О, 1979.

ч1

.1

«а Х