Селектор импульсов по длительности Советский патент 1982 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики, в вычислительной и измерительной технике.

Известен селектор импульсов по длительности, содержащий элемент НЕ, дифференцирующий элемент, три элемента И, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, триггер и .делитель частоты, причем первый вход счетчика импульсов через первый элемент и соединен с выходом генератора тактовых импульсов и первым входом второго элемента И, второй с первым входом третьего элемента И непосредственно и через дифференцирующий элемент - с выходом элемента НЕ, а выход - с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И через делитель частоты, а выход - к вторлм входам второго и третьего элементов И lj.

Однако указанное устройство имеет низкую надежность, обусловленную многократным формированием стробимпульсов при входных сигналах, длительность которых выие заданного диапазона селектирования; недостаточную

разр«аающую способность, проявляющуюся в том, что устройство имеет бол:| шое мертвое время при селектировании импульсов, длительность которых лежит в зоне селектирования, что вызвано- тем, что делитель частоты независимо от длительности селектируемого импульса продолжает работать до заполнения, препятствуя восстанов10лению устройства, кроме того, такой алгоритм работы селектора приводит к дополнительному снижению надежности селектирования, так как, если селектируе№1й импульс оканчивается

15 в начале строба, то последующие импульсы, длительность которых укладывается в оставшуюся часть строба, также будут опознаваться как лежащие в заданном диапазоне длитель20ностей и на выходе устройства появится ложная информация; недостаточную точность селекции, связанную с тем, что отсутствует синхронизация генератора тактовых импульсов с се25лектируемыми импульсами.

Наиболее близким к предлагаемому является селектор импульсов по д.пительности, который дополнительно содержит второй триггер, включенный

30 между входами элемента НЕ и первого

элемента И, и элемент ИЛИ, первый .вход которого соединен с выходом элемента НЕ, второй вход - с выходом счетчика импульсов, а выход - со вторым входом второго триггера .

Однако известный селектор обладает недостаточной разрешающей способностью и надежностью при селектироаании импульсов, длительность которж лежит в заданном диапазоне длительности, и недостаточной точт-зостью селектировання из-за ошибки дискрет- ности; сложную конструкцию.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности, наделсности устройства и точности селектирования при одновременном упрощении уст ройства.,

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем элемент НЕ, вход которого соединен с входной шиной устройства, дифференцирующий элемент, генератор тактовых импульсов, первый и второй триггеры, вход запуска последнего из которых соединен с выходом счетчика импульсов, а прямой выход - с первым входом элемента И, и делитель частоты, вход запуска первого триггера через дифференцирующий элемент подключен на входной шине устройства и второму входу элемента И, первый вход сброса подключен к выходу элемента НЕ, второй вход сброса - к выходу делителя частоты, а прямой выход соединен с блокирующим входом генератора тактовых импульсов, третьим входом элемента И и входом сброса второго триггера, инверсньгй вы- ход которого соединен с входом сброса делителя частоты, счетный вход . которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и счетным входом счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с инверсным выходом первого триггера,

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит элемент НЕ 1, дифференцирующую цепь 2, первый триггер 3, выполненный на элементах 2 И-НЕ и 3 И-НЕ, вход запуска которого через дифференцирующую цепь 2 соединен с входом элемента НБ 1, выходом подключенного к первому входу сброса первого триггера 3. Прямой выход триггера 3 соединен с блокирующим входом генератора 4 тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика 5 импульсов и делителя б частоты. Выход счетчика 5 подключен к входу запуска второго триггера 7, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И 8, второй вход - с входом элемента НЕ 1, а третий вход с прямым выходом триггера 3 и входо сброса второго триггера 7, инверсный выход которого соединен с входо сброса делителя 6, выходом соединенного с вторым входом сброса триггера 3. Инверсный выход триггера 3содинен с входом сброса счетчика 5. Устройство имеет входную шину Э, соединенную с входом элемента НЕ 1, и выходную шину 10, соединенную с выходом элемента И 8.

Устройство работает следующим образом.

а исходном состоянии уровень Ч имеется на входе устройства и на инверсных выходах триггеров 3 и 7, уровень О на выходе элемента НЕ 1 и на пряг/ых выходах триггеров 3 и 7. Генератор 4 заблокирован и тактовые импульсы не вырабатываются. Счетчик 5 и делитель 6 заблокирваны по входам сброса.

Входной импульс нулевого уровня снимает сигнал запрета с первого входа сброса триггера 3 и, пройдя через дифференцирующую- цепь 2, передним фронтом опрокидывает его. При этом снимается блокировка с генератора 4 и счетчика 5, а триггер и элемент И 8 подготавливаются к срабатыванию. Генератор 4 начинает вырабатывать тактовые импульсы с фиксированной начальной фазой, которые сосчитываются счетчиком 5. Коэффициент пересчета счетчика 5 пропорционален минимальному порогу селекции. Если селектируемлй импульс по длительности превышает минимальньгй порог селекции, то на выходе счетчика 5 возникает импульс, котоЕжой перебрасывает триггер 7 в

При этом с выходов

состояние

триггера 7 подаются разрешающие уровни на делитель 6 частоты и первый вход элемента И 8. С этого момента делитель 6 с коэффициентом деления, пропорциональным максимальном порогу селекции, начинает сосчитывать тактовые импульсы генератора 4, Во все время счета делителя 6 на первом и третьем входах элемента И / имеются разрешающие уровни, а на втором запрещающий уровень селектируемого импульса. Если в этот, момент селектируемый импульс окончится, то на второй вход элемента И 8 поступит разрешающий уровень. На выходе элемента НЕ 1 появляется уровень О , который возвращает триггер 3 в исходное состояние, при котором на его прямом выходе, а значит, и на третьем входе элемента И 8 устанавливается уровень О. Однако этот уровень устанавливается после окончания селектируемого импульса спустя время , где Тзд9- время задержки распространения сигнала одним логическим элементом. На время на входах элемента И 8 наступает совiпадение и на выходе его появляется импульс той же длительности, достаточной для надежного запуска последующего регистрирующего устройст ва, выполненного в той же или более быстродействующей элементной базе, что и предлагаемое устройство. (Есл последующее регистрирующее устройст во медленно действующее, то между выходом селектора и регистрирующим устройством следует ввести соответс вующее согласующее устройство. Аналогичное устройство необходимо также, если логические уровни селектор и последующего регистрирующего устIройства не сопрягаются). При возвращении в исходное состояние триггер 3 сбрасывает и блокирует счетчик 5, блокирует генератор 4, возвращает в исходное состояние триггер 7, котоЕий в свою очередь сбрасывает и блокирует делитель 6 Часто ты и подает запрещающий уровень на первый вхоД элемента И 8. Таким образом, предлагаемое устройство снов готово к приему.следующего селектируемого импульса. Время восстановле ния селектора определяется временем прохождения сигнгша через элементы устройства и практически не превышает . Если длительность селектируемого импульса меньше минимального порога селекции, то импульс на выходе счет чика 5 отсутствует, триггер 7 переключиться не может и элемент И 8 закрыт по первому входу. Окончание селектируемого импульса поэтому не приводит к появлению импульса на выходе элемента ИВ. По окончанию селектируемого импульса триггер 3 возвращается в состояние блокирует счетчик 5 и генератор 4, после чего селектор снова готов к приему очередного сигнала. Если длительность селектируемого импульса больше максимального порога селекции, то устройство работает так же как и в первом случае. Однак делитель 6 частоты успевает выраг ботать на своем выходе импульс, которым триггер 3 по второму входу сброса возвращается в нулевое состояние. При этом сбрасывается и блокируется счетчик 5, блокируется генератор 4, возвращается в исходное состояние триггер 7 и блокирует ся делитель 6. В таком состоянии се лектор остается до окончания селектируемого импульса. В момент окончания селектируемого импульса на вы ходе устройства импульс не возникае так как элемент И 8 закрыт по первому и третьему входам. Селектор после окончания селектируемого импульса практически сразу готов к приему следующего импульса. Мертвое время определяется лишь временем восстановления дифференцирующей цепи 2. Таким образом, предлагаемое устройство имеет в заданном диапазоне длительностей селектирования повышенную разрешающую способность и иадеж ность, так как имеет существенно меньшее мертвое время и не имеет ложных импульсов на выходе, что обусловлено тем, что селектор приводится в исходное состояние сразу же по окончанию селектируемого импульса; обладает повышенной точностью селекции, так как тактовые импульсы генератора 4 имеют фиксированную начальную фазу по отношению к моменту прихода селектируемых импульсов; проще, поскольку содержит на три блока и две межблочных связи меньше. Формула изобретения Селектор импульсов по длительности, содержащий элемент НЕ, вход которого соединен с входной шиной устройства, дифференцирующий элемент, генератор тактовых импульсов, первый и второй триггеры, вход запуска последнего из которых сЪединен с выходом счетчика импульсов, а прямой выход - с входом элемента И, и делитель частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, надежности устройства и точности селектирования при одновременном упрощении устройства, вход запуска первого триггера через дифференцирующий элемент подключен на входной шине устройства и второму входу элемента И, первый вход сброса подключен к выходу элемента НЕ, второй вход сброса - к -выходу делителя частоты, а прямой выход соединен с блокирующим входом генератора тактовых импульсов, третьим входом элемента И и входом сброса второго триггера, инверсный выход которого соединен с входом сброса делителя частоты, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и счетным входом счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с инверсным выходом первого триггера. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 677088, кл. Н 03 К 5/16, 16.05.77. 2.Авторское свидетельство СССР 790270, кл. Н 03 К 5/26, 23.01.79 , (прототип).