Селектор импульсов по длительности Советский патент 1982 года по МПК H03K5/19 

1

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для селекции импульсов, длительность которых больше или меньше заданного значения. Оно может использоваться в устройствах автоматики, телемеханики, вычислительной техники в целях контроля параметров импульсов по длительности, например, в блоках реального времени управляющих вычислительных комплексов.

Известен селектор импульсов по длительности, содержащий интегратор и пороговый элемент.

Интегратор состоит из ключа, подключенного управляющим входом к входу селектора, генератора зарядного тока, п одключенного к рабочему входу ключа, и интегрирующего конденсатора, подключенного к выходу ключа. Вход порогового елемеига подключен к интегрирующему конденсатору, пыход - к выходу селектора.

Известный селектор работает следующим образом.

При подаче контролируемого импульса на вход селектора, т.е. на управляющий вход ключа, последний подключает генератор зарядного тока к интегрирующему конденсатору на время длительности входного импульса. Происходит заряд интегрирующего конденсатора, в процессе которого напряжение на нем возрастает. Заданным временем, с которым сравниваются длительности входных импульсов, являет10ся время, в течение которого напряже-; ние на интегрирующем конденсаторе возрастает до порога срабатывания порогового элемента. Если за время длительности входного импульса напряжение на

IS гаггегрируюшем конденсаторе не превысит уровень срабатывания порогового элемента, то последний не срабатывает, и (на его выходе, т.е. на выходе селектора, импульс отсутствует.

20

Таким образом, импульсы, длительность которых меньше заданного времени, на выходе селектора не по;являются. Если за время (длительности входного импульса напряжение на да1тегрирукщем конденсаторе превысит уровень срабатывания порогового эпемеига, последний срабатывает, и на выходе селектора появляется импульс, сигнализирующий о том, что длительность входного импульса больше заданной. Как только Еэсодаой импульс, независимо от его длительности оканчивается, ключ отключает генератор зарядного тока от. интегрирующего кон- денсатора, который разряжается. По окончании разряда интегрирующего конденсатора селектор готов к контролю следующего импульса i . Однако функциональные возможности извесэного устройства низкие - оно не селектирует импульсы, длительность которых меньще заданной, не допускает селектирования импульсов в регулируеMOM интервале длительностей ,, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является селектор импульсов по длительности, который содержит интегратор и пороговый элемент, а также элемент И-НЕ и компаратор. Вход интегратора подключен ко входу селектора, а выход - ко входу порогового элемента, выход которого подключен к первому выходу селектора, сигйализи рующему о подаче входного импульса, длительность которого бсльше заданного значения. Инверсный юсод компаратора подключен ко входу селектора, неинверсный вход - к выходу интегратора, а выход - к установочному входу элемента И-НЕ, запрещающий вход которого подкл чен к выходу порогового элемента, а вы ход - КС второму, выходу селектора, сиг нализирующему о подаче входного импуль са, длительность которого меньше задан ного значения. Данный селектор работает следующим образом. .. При подаче контролируемого импульса на вход селектора, т.е. на вход интегратора происходит заряд интегрирующего конденсатора, в процессе которого напря жение на нем ( линейно возрастает. Задан ное время, с которым сравниваются длительность входных импульсов, является фиксированной величиной и определяется так же, как. и в селекторе, описанном ранее. Если за время длительности вход ного импульса напряжение на интегрирую щем конденсаторе не превысит уровень срабатывания порогового элемента пос- ледний не срабатывает и на его выходе И на запрещающем входе элемента И-НЕ импульс отсутствует. В этом случае на втором выходе селектора появляется импульс, сигнализирующий о том, что длительность входного импульса меньще заданной. Если за время длительности входного импульса напряжение на интегрирующем конденсаторе превысит уровень срабатывания порогового элемента, то на первом выходе селектора появляется импульс, сигнализирующий о том, что длительность входного импульса больще заданной. Одновременно выходной импульс порогового элемента подается на запрещащкщий I вход элемента И-НЕ, запрещая прохождение импульсов с выхода компаратора на второй выход селектора 2 . Данный селектор импульсов по длительности не позволяет осуществлять селекцию импульсов в регулируемом интервале длительностей. Цель изоб{Тетения - расширение функциональных возможностей путем селекции импульсов в регулируемом интервале длительностей. Указанная цель.достигается тем, что в селектрр импульсов по длительности, содержаихий компаратор, выход которого соединен с первой выходной шиной устройства, а неинвертирующий вход компаратора через интегратор подключен ко входной шине устройства, и элемент . И-НЕ, выход которого соединен с второй выходной щиной устройства, введены дополнительный компаратор и первый и второй источники регулируемого напряжения, выходы каждого из которых соединены /соответственно с инвертирующими входами компаратора и дополнительного компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с выходом интегратора, а Еыход введенного компаратора подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого соединен со входной шийой устройства. На фиг. 1 изо ажена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Селектор импульсов по длительности содержит интегратор 1, компаратор 2, первый и второй источники регулируемого напряжения 3 и 4, дополнительный компаратор 5 и элемент И-НЕ 6. Селектор илшульсов по длительности имеет входную шину 7 и первую и вторую выходные шины 8 и 9. Интегратор 1 состоит из инвертора 10, вход которого подключен ко входной шине 7 устройства, а выход через резистор 11 - к интегрирующему конденсатору 12, и инвертора 13с открытым коллекторным выходом, вход которого подключен ко входной шине 7 устройства, а выход - к интегрирующему конденсатору 12. Инвертирующие входы компафаторов 2 и 5 подключены к выходам источников регулируемого напряжения 3 и 4 соответственно, а неинвертирующие входы - к выходу интегратора 1. Выход компаратора 2 является первой выходной шиной 8 устройства. Выход компаратора 5 соединен с,первым (запрещающим) входом элемента И-НЕ 6, второй вход которого соединен с входной шиной 7 устройства, а выход - с второй выходной шиной 9 устройства.

Источники регулируемого напряжения 3 состоят из последовательно соединенных инвертора 14 и делителя напряжени

состо1пцего из резистора 15 и потенциометра 16. Средняя точка делителя соединена с движком потенциометра 16 и является выходом источника регулируемого нащ яжения 3. Источник регулируемого напряжения 4 аналогич«1 источнику регулируемого напряжения 3 (на схеме не раскрыт).

Устройство работает следующим обра зом.

Во время действия входного импульса подаваемого на входную шину 7 устройства (фиг. 2а), происходит заряд интегрируклдего конденсатора 12 (фиг. 26). Напряжение на интегрирующем конденсаторе 12 нарастает. Одновременно происходит сравнение напр51жения на интегрирующем конденсаторе 12 и опорных напряжений, вырабатываемых исто1чниками регулируемого напряжения 3 и 4 на соответствующих компараторах 2 и 5. По окончании входного импульса интегрирующий конденсатор 12 почти мгновенно разряжается через открьлтый выходной транзистор инвертора 13.

Уровень опорного напряжения (фиг. 26) устанавливается источником регулируемого напр:1жения 4 равным напряжению на интегрирующем конденсаторе 12, накопленному за время Т действия входного импульса, и соответствует нижнему порогу селекции. Уровень опорного напряжения и2(фиг. 2 ) устанавливается источником регулируемого назтряжения 3 равным напряжению на интегрифующем конденсаторе, накопленному за время T действия входного импульса, и соответствует верхнему порогу селекции.

Прн подаче на входную шину 7 входного импульса, длительность которого меньше Т . 2 ), напряжете на интегрирующем конденсаторе 12 дарастает до величины меньшей, чем U , на выходе компаратора 5 не появляется залрешающий импульс и на. выходной шине 9 устройства по фронту входного сигнала формируется импульс, сигнализируклций о том, что длительность входного импульса Т меньше заданной длительности Х( (фиг. 2д).

При подаче юсодного импульса, длительность которого Т соответствует неравенству Т Т -с Т2 (фиг. 2Ь), напряжение на интегрирующем конденсаторе 12 нарастает до величины большей, чем и , но меньшей, чем U 2 ;

На выходе компаратора 5 в момент времени, равный Т (фиг. 2z)t появится импульс, запрещающий выдачу элементом Й-НЕ 6 выходного импульса,. На выходе компараторй 3 также не появится импульс.

Отсутствие импульсов на выходных

шинах 8 и 9 сигнализирует о том, что длительность входного импульса находится в допустимых пределах.

При подаче входного импульса, длительность которого больше Т (фиг. 2 ),

напряжение на гаггегрирующем конденсаторе 12 нарастает до велтетины, большей чем 1Г„ . На выходе компаратора 5 в момент времен равный Т, появится импульс (фиг. 22.), запрещающий выдачу

элементом И-НЕ 6 выходного импульса. На выходе компаратора 2 в момент времени, равный появится импуз&с (фиг. 2е), сигнализирующий о том, что длительность входного импульса больше

заданной.

Предлагаемый селектор импульсов по длительности может применяться для контроля импульсов, вырабатываемых генератором синхронизирующих импульсов

блока реального времени упрагляющего вычислительного комплекса По сигналу селектора, соответствующему отклонению длительности синхронизирующего импульса от допустимого значения, осуществляется ввод резервного блока регишного времени.

Отклонение синхронизирующих импульсов за допустимые {значения по длительности ведет к сбою управляющего вычис5гттельного комплекса, рабо 1-ающего в режиме реального времени, что в свою очередь вызывает 9РЫ в выполнения программ сбора и обработки 1шформации и управления. .

В объектах управления могут возникнуть необратимые процессы. Поэтому применение предлагаемого селектора импульсов по длительности в качестве схемы контроля синхронизирующих импульсов позволяет повысить надежность работы всего комплекса в целом.

Формула изобретения

Селектор импульсов по длительности, содержащий jcoMnapaTOp, выход которого соединен с первой выходной шиной устройства, а неинвертируюший вход компаратора через интегратор подключен к входной шине устройства, и элемент И-НЕ, выход которого соединен с второй выходной шиной устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем селекции импульсов в регулируемом интервале длительностей, введены дополнительный компаратор и первый и второй источники регулируемого

напряжения, выходы каждого из которых соответственно соединены с инвертирующими входами компаратора и дополнительного компаратора, неинвертнруюядий вход коччэрого соединен с выходом интегратора, а выход введенного компаратора подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входной шиной устройства.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство

NO 307507, кл. Н 03 К 5/153, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 584432, кл. Н-03 К 5/19, 1977

(прототип).

Фй9.1

Ul Wl

rL

t

.-1

TT

Фиг. 2