Селектор Советский патент 1982 года по МПК H03K5/19 

Изобретение относится к импульсной технике и может ааКтк применение в полосовых селекторах импульсных последовательностей по частоте повторения , формирователях прямоулгольных огибающих серий (пачек) импульсов с заданным частотным заполнением пачки и других устройствах анализа импульсных сигналов по частоте повторения .

По основному авт.св. № известен селектор, который содержит разветвитель входных импульсов и многоканального временного анализатора, содержащего в каждом канале последовательно соединенные формирователь импульсов, нелинейную интегрирующую депь и элемент И, причем вторые входы элементов И каждого из каналов, кроме последнего, соответствующего верхнему интервалу селектирования, соединены через инверторы с выходами нелинейных интегрирующих цепей последующих каналов.

Недостатком известного устройства является требование наличия в серии входных импульсов с частотой, близкой к Fg,большего числа импульсов и большое время запаздывания выходного напряжения после появления входной серии импульсов. Цель изобретения - повышение быстродействия при одновременном повышении чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что селектор импульсных последовательностей, состоящий из разветвите10ля входных импульсов и- многоканального временного анализатора, содержа1иего в каждом канале последовательно соединенные формирователь импульсов, нелинейную интегрирующую

15 цепь и элемент совпадения, вторые входа которого в каждом канале, кроме последнего соответствующего верхнему интервалу селектирования, соединены через инверторы с выхо20дами нелинейных интегрирующих цепей последующих каналов, введены элемент ИЛИ и дополнительная нелинейная интегрирующая цепь, вход которой соединен с выходом элемента ИЛИ,

25 входы которого подключены к соответствующим выходам каналов многоканального временного анализатора.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройст30ва. Устройство содержит разветвитель 1 входных сигналов, имеющий вход 2, являющийся одновременно и входом селектора в целом, частотные реле 3-6, состоящие из последовательно включенных формирователей 7-10 и нелинейных интегрирующих звеньев 11-14, которые состоят из последовательно соединенных интегрирующей цепи и компаратора, элементы 1517 запрета, состоящие из элементов И и инверторов, элемент ИЛИ 18, дополнительную нелинейную интегрирующую цепь. Устройство работает следующим образом. При отсутствии входных сигналов напрях ение на выходе частотных реле отсутствует. Соответственно отсутствует уровень логической единицы на выходах элементов запрета и входгис элемента ИЛИ 18. Заданный диапазон частот повторения входных сигналов, в котором входные импульсные последовательности должны .создавать напряжение логической единицы на выходе селектора, как и ранее, имеет значение . Данный диапазон разобьем на три поддиапазона. Первый поддиапазон соответствует частотам повторения Б;, +F где Fj второй поддиапазон соответствует частотам , третий частотам FJ-F,гдe . :Если , или F7Fg, то на выходе селектора си нал также соответствует уровню логического нуля. При ,j;j ни одно из частотных реле селектора не срабатывает. При срабатывают все частотные реле селектора, и при этом сигнал каждого последующего (по номеру) частотного реле запрещает про хождение на выход устройства сигнала с выхода предыдущего по номеру частотного реле. Будем теперь считать, что частот повторения входных импульсов F нахо дится в заданном частотном диапазон (F sFfFg), и именно в той его части которая соответствует третьему подди пазону, т.е. . В этом случае Т , , .,, но Т.Го4, где tTox,, Гог f / о4 собственные длительности импульсов формирователей 7-10. Ввиду выполнения приведенных неравенств на выходе нелиней ной интегрирующей цепи 14 будет сохраняться сигнал логического нуля. На выходах нелинейных интегрирующих цепей 11-13 появится сигнал логичес кой единицы. На выходе нелинейной интегрирующей цепи 11 он появится спустя время t после появления входных импульсов, на выходе интегрирующей цепи 12 - через время t,.,, на выходе нелинейной интегрирующей цепи 13 - через время Ъц,,, где tc(it 3a tci Сигнал с выхода частотного реле 5 поступает на сигнальный вход элемента 17 запрета. На вход запрета данного элемента запрета поступает сигнал логического нуля с выхода частотного реле 14. Поэтому запрета на прохождение сигНала с сигнального входа на выход нет. На выходе через время задержки tcJCb появляется сигнал логической единицы, который далее поступает на третий вход элемента 18 и через него поступает на вход дополнительной нелинейной интегрирующей цепи 19. Указанная нелинейная интегрирующая цепь включена для защиты от ложных срабатываний в моменты окончания последовательностей импульсов с . Время нарастания напряжения до порога включения компаратора в интегрирующем звене этой нелинейной интегрирующей цепи удается обеспечить за счет незначительного увеличения общего времени срабатывания селектора. Через интервал времени сигнал появится на выходе селектора. Общее время задержки сигнала при анализе составит 3 данном случае величину 6 При этом tQ,«±Q; , т.е. время анализа сигнала существенно сокращается. (В известном устройстве двухканального типа независимо от положения частоты повторения импульсов в пределах заданной полосы время анализа всегда постоянно: tg ) . На выходах элементов 15 и 16 запрета в рассматриваемом случае сигнала не будет, поскольку выходной сигнал последующего по номеру частотного реле запрещает прохождение сигнала через указанные элементы запрета. В случае, если частота F находится в пределах заданного диапазона, и именно - во втором поддиапазонеt то аналогично можно показать, что задержка включения определяется нелинейной интегрирующей цепью 12. .. В случае, если частота F, находящаяся в пределах заданного диапазона Fy,+Fp, относится к первоьлу поддиапазону; , то задержка включения становится максимальной и определяется первой линейной интегрирующей цепью 11 tQ toi +tQ5- ty Таким образом, по мере повышения частоты повторения в пределах заданного диапазона задержка включения при переходе от одного поддиапазона к следующему уменьшается. Соответственно число импульсов входной последовательности, которое требуется для включения селектора, в определенной степени уравнивается. Пример. Пусть заданное отношение FB/FH составляет 30 и время анализа на нижней частоте составляет 5 периодов этой частоты, т.е. в известном устройст ве ,, При этом в данном примере будем считать, что з ащиты от ложных срабатываний не требуется. Тогда в предлагаемом устройстве мож но выбрать постоянную времени интегрирующего звена 19 малой, вследствие чего toi5C tcjv Тогда в предлагаемом устройстве при , при ,, , при Fi,F5F4- «гВ известном устройстве, как было показано, время анализа всегда постоянно ,j 5-Т,, а число импуль сов, которое должно воздействовать на устройство до момента появления выходного напряжения,будет составля на частоте - 5 импульсов, на частоте F Fp-5{F /Fj импульсов. Неравномерность в числе импульсов равна , т.е. 30. В предлагаемом устройстве весь диапазон , разбит на три поддиапазона с перекрытием по частоте в каждом поддиапазоне, равном 3,1, н апример F /F F,, /F 3,1. Задержка включения сигнала в первом поддиапазоне будет равна 5Т, 5Тц, т.е. такая же, как в извеСтном устройстве (для удобства сравнения). Во втором поддиапазоне, задержка составляет уже ( 1,7 Тц. В третьем поддиапазоне . задержка будет, соответственно, при мерно 0,5Тц. Итак быстродействие предлагаемого устройства повышается, т.е. в среднем..по диапазону задержка сокращается, ее минимальное значение будет равно 0,5Т. Одновременно повышается и чувствительность селектора, т.е. сокращается число импульсов, которое дол но воздействовать на схему до включения. При F Fц это число равно 5 При F F, т.е. на верхней частоте первого поддиапазона, требуемое чис ло импульсов увеличится до 15-ти, з тем при перекоде во второй поддиапа зон снова сократится до 5-ти (при ) , а затем будет возрастать до 15-ти ( при F F-), при переходе третий поддиапазон требуемое число импульсов опять сначала сократится до 5-ти (при F ЕЗ), -а затем увеличится до 15-ти ( ) .Число ; импульсов, требуемое для включения предлагаемого селектора, примерно постоянно: от 5-ти до 15-ти в то время как в известном устройстве оно изменялось в пределах заданного диапазона в 30 раз. Увеличивая число каналов временного анализатора, т.е. сокращая отношение граничных частот в каждом поддиапазоне, зту равномерность можно еще более улучшить. , П р и м е р 2. Пусть теперь в устройстве, noNBiMO сокращения времени анализа, осуществляется также еще и защита от ложных срабатываний (однократных помеховых импульсов, появляющихся при окончании последовательностей с частотой повторения F7Fg) . в этом случае время задержки следует выбирать из условия , 1 Соч ,- IM время анализа t,, равным 47. Тогда по-прежнему при , при Fj.FsF -ta TH/9+T cTH . Таким образом, время анализа при увеличении частоты Повторения F в пределах данного диапазона сократится в 5 раз. Итак применение предлагаемого устройства обеспечивает высо1 ое быстродействие, т.е. малое время включения селектора; высокую чувствительность, так как селектор имеет возможность выделять серии импульсов с частотами повторения, лежащими в заданном диапазоне, даже при малой длительностк этих серий. Формула изобретения Селектор по авт.св. № 364085, отличающийся тем,-что, с целью повышения быстродействия при одновременном повышении гувствительности, в него введены элемент ИЛИ и дополнительная нелинейная интегрирующая цепь, вход которой соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого подключены к соответствующим выходам каналов многоканального временного анализатора.