Селектор импульсов по длительности и фазе Советский патент 1982 года по МПК H03K5/15 

(54 СЕЛЕКТОР 1МПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ

Селектор импульсов по длительности и фазе относится к импульсной технике и может быть использованв автоматических устройствах для поиска и разделения импульсных последовательностей по длительности и фазе импульсов относительно опорных импульсов.

Известен селектор импульсов по длительности и фазе, содержащий два формирователя импульсов, входы которых подключены соответственно к первому и второму входам устройства, а выходы через элементсовпадения соединены со входом триггера ,1 .

Недостатками данного устройства являются изменение фазы и длительности импульсов на выходе устройства относительно входных и опорных импульсов, отсутствие селекции импульсов, длительность которых больше или меньше опорных, низкая помехоустойчивость .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является селектор импульсов по длительности и фазе, осуществляющий селекцию импульсов, длительность которых равна и больше заданной. Известное устройство содержит два формирователя импульИ ФАЗЕ

сов, входы которых подключены соответственно к пepвo 1y и второму входам устройства, первые выходы через первый элемент П подключены к первым входам первого и второго триггеров, второй выход второго, формирователя импульсов соединен с первыми входами второго и третьего элементов И и элемента ИЛИ непосредственно и со вто10рым входом второго триггера - через первый элемент задержки, а второй выход цервого формирователя импульсов соединен со вторьши входами второго элемента И и элемента ИЛИ, выход

15 которого через второй элемент задержки подключен ко второму входу первого триггера, прямой и инверсный выходы первого триггера и выход второго триггера соединены соответственно с

20 третьим входом второго элемента И и с вторым и третьим входами третьего элемента И 2 .

Недостаткагли известного устройства являются запаздывание по фазе .и

25 изменение длительности импульсов навыходе устройства относительно входных импульсов, возмояногть искажения выходного импульса из-за дроб/.зния импульса при частичном пере30крытии во времени импульсов выделенных задних фронтов и разрешающих сиг налов ча входах второго и третьего элементов И, низкая помехоустойчивость, обусловленная возникающим в схеме процессом последействия после окончания действия на входе помехи в течение времени распространения сигнала через элемент задержки. Указанные недостатки ограничивают функциональные возможности известного устройства. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей пр сохранении фазы и улучшение стабиль ,нести длительности выходных импульсов относительно входных. Поставленная цель достигается тем, что в селектор импульсов по длительности и фазе, содержащий первый и второй формирователи импульсов, входы которых подключены соответственно к первому и второму входам селектора, а выходы через первый элемент И-НЕ соединены с пер вым входом первого триггера, первый и второй элементы И и второй триггер первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, введены второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И-НЕ, трети и четвертый триггеры и элемент ИЛИпричем первые входы второго и треть го элементов И-НЕ подключены соответственно к первому выходу первого триггера и к первому входу селектора, вторые входы - к выходу третьег триггера, выход второго элемента И-НЕ соединен с первым входом четве того триггера, а . выход третьего эле мента И-НЕ - с вторым входом четвер того триггера и с первыми входаг-ш четвертого, пятого и шестого элемен тов И-НЕ и элемента ИЛИ-НИ, вторые входы которых подключены к первому входу третьего триггера и к второму выходу первого триггера, третьи вхо ды четвертого и пятого элементов И-НЕ подключены соответственно к первому и второму выходам четвертог триггера, а выходы - соответственно к первому и второму входам второго триггера, выход элемента ИЛИ-НЕ сое динен с вторым входом первого элеме та И, выход шестого элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего триггера и с первым входом второго элемента И, второй вход которого по ключен к второму выходу второго три гера, а второй вход первого триггер подключен к второму входу селектора На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Селектор импульсов по длительнос ти и фазе содержит формирователи 1 и 2 импульсов, триггеры З-б, выполненные, например, на элементах И-НЕ элементы И-НЕ 7-12, элемент ИЛИ-НЕ 13, элементы И 14 и 15, первый и второй входы 16 и 17 устройства. Селектор импульсов по длительности и фазе работает следующим образом. В исходном состоянии на входах формирователей 1 и 2, на первом выходе триггера 3, на выходе триггера 5,на вторых выходах триггеров 4 и 6,н,а выходах элементов 10 и 13-15 присутствуют нулевые уровни , на втором выходе триггера 3, на первых выходах триггеров 4 и 6, на выходах элементов 8, 9 и 11 присутствуют единичные уровни. Опорные положит ел ьные импульсы поступают на первый вход 16 устройства, на вход формирователя 1 и на первый вход элемента 9. С выхода формирователя 1 импульсы, соответствуюЕцие передним фронтам опорных импульсов, поступают на первый вход элемента 7. Селектируемые импульсы поступают на второй вход 17 устройства, на вход формирователя 2 и на второй вход триггера 3. С выхода формирователя 2 импульсы, соответствующие передним фронтам селектируемых импульсов,поступают на второй вход элемента 7. При совпадении иtvlпyльcoв, соответствующих передним фронтам опорного и селектируемого импульсов, на выходе элемента 7 возникает отрицательный импульс, который поступает на первый вход триггера 3, на второй вход которого поступает в это время единичный уровень с второго входа 17 устройства. Триггер 3 переключается в единичное состояние, при котором единичный уровень с его первого выхода поступает, на первый вход элемента 8 и подготавливает ег® к срабатыванию, а нулевой уровень с второго выхода триггера 3 поступает на вторые входы элементов 10-12 и на первый вход триггера 5. При этом на выходах элементов 1012 устанавливаются единичные уровни, а триггер 5 переключается в единичное состояние, при котором единичный уровень с его выхода поступает на вторые входы элементов 8 и 9,поцготовленные по первым входам единичными уровнями соответственно с первого выхода триггера 3 и со входа 16 устройства, Элементы 8 и 9 срабатывают и нулевые сигналы с их выходов поступают на входы триггера 6 и на входы с выхода элемента 9, элементов 10-13,при этом подтверждается единичный уровень на выходах элементов 10-12. На выходе элемента 13, на входы которого поступают нулевые уровни, устанавливается единичный уровень, который через элемент 14, подготовленный по другому входу единичным уровнем с первого выхода триггера 4, поступает на выход устройства. По.окончании селектируемого импу са нулевой уровень со входа 17 пост пает на второй вход триггера 3, при этом триггер возвращается, в исходно состояние. Тем самым на выходах три гера 3 формируются противофазные им пульсы, повторяющие по длительности и фазе те из поступающих на вход 17 устройства, которые совпадают по фа зе с опорными, Вслед за переключением в единичное состояние триггера 3 переключае ся в единичное состояние и триггер 5 J с его выхода единичный уровень поступает на входы элементов 8 и 9 и разрешает их срабатывание. При эт на выходе элемента 8 формируются инвертированные входные импульсы, совпадающие по фазе с опорньлми импульсами, а на выходе элемента 9 фо мируются инвертированные опорные им пульсы в тех случаях, когда фазы им пульсов на входах 16 и 17 устройства совпадают. Отрицательные импульсы с ВЕЙХОДОВ элементов 8 и 9 поступают на входы триггера. & и сравниваются им по дли |тельности между собой. В случае, если длительность селектируемого импульса меньше длительности опорного импульса, то импульс на выходе элемента 8 заканчивается раньше, чем на выходе элемента 9, и триггер б остается в прежнем состоянии, при котором на его первом выходе присутствует единичный уровень, а на втором выходе - после окончания входного импульса - устанавливается нулевой ур вень. Импульсы нулевого уровня с выхода элемента 9, длительность которых определяется длительностью опорных импульсов, поступают на первые входы элементов 10-13, на вторые входы которых поступают инвертированные селектируемые импульсы со в.торого выхода триггера 3, На выходе элемента 12 формируются импульсы единичного уровня, длительность которых определяется большей из двух длительностей: селектируемого и опорного импульсов. На выходе элемента 13 формируются импульсы единичного уровня,длительность которых определяется меньшей из длительностей опорного и селектируемого импульсов, В рассматриваемом случае, когда длительность селектируемого импульса меньше длительности опорного импульса, длитель ность импульса на выходе элемента 12 равна длительности опорного импульса, а на выходе элемента 13 - длительности селектируемого импульса. Импульс с выхода элемента 13 через. элемент 14, открытый по первому входу единичнЕлм уровнем с первого выхода триггера 4 проходит на выход устройства. Таким образом, на выходе устройства формируется импульс, совпадающий по длительности и фазе с входным. На выходе элемента 10 формируются импульсы, совпадающие с опорными. По окончании опорного импульса нулевой сигнал с выхода элемента 10 поступает на вход триггера 4 и подтверждает его исходное состояние,при котором единичный уровень с его первого выхода подготавливает по первому входу элемент 14 к прохождению через него импульса с элемента 13 на выход устройства. Одновременно (по окончании опорного импульса) на выходе элемента 12 устанавливается нулевой уровень, который поступает на второй вход триггера 5 и возвращает его в исходное состояние, На этом цикл контроля одного селектируемого импульса заканчивается. Работа устройства при контроле следующих входных импульсов, совпадающих по фазе с опорными и имеющих длительность меньше длительности опорных импульсов, происходит аналогично. Совпадение фаз селектируемого и опорного импульсов фиксируется триггером 3, сигналы на выходах которого повторяют по длительности и фазе се ектируемые импульсы. По переключе1нию Б единичное состояние триггера |3 переключается в единичное состояние и триггер 5, который остается в единичном состоянии до момента окончания опорного импульса. Селектируемый и опорный импульсы сравниваются по длительности триггером 6, По окончании опорного импульса нулевой уровень с выхода, элемента 10 подтверждает исходное состояние триггера 4, соответствующее соотношению длительностей импульсов на входах 16 и 17 устройства, когда селектируемый импульс короче длительности опорного. Если длительность селектируемых импульсов изменяется и становится большей, чем длительность опорного импульса, то первый импульс новой последовательности широких импульсов, поступающий с первого выхода триггера на первый вход элемента 8, сравнивается триггером б по длительности с длительностью опорного импульса, поступающего на первый вход элемента 9; нд выходе элемента 13 формируется положительный импульс, длительность которого равна длительности опорного импульса, который через элемент 14 проходит на выход устройства Меньше, По окончании опорного мпульса на Выходе элемента 9 устаавливается единичный уровень, а на ыходе элемента 8 остается нулевой уровень до окончания входного импул са , поэтому триггер 6 переключается в состояние, при котором на его пер J30M выходе устанавливается нулевой уровеньf который закрывает по треть му входу элемент 10, а единичный уровень с второго выхода триггера 6 подготавливает по третьему входу к срабатыванию элемент 11. По окончании входного импульса единичный уровень с второго выхода триггера 3 поступает на вторые входы элементов 11 и 12, на остальных вхо дах которых действуют разрешающие единичные уровни. Элемент 11 срабатывает и нулевой уровень с его -выхода поступает на второй вход триггера 4, при этом три гер переключается в состояние, при котором нулевой уровень с е-го первого выхода закрывает по первому входу элемент 14, а единичный уровень с его второго выхода подготавливает по втopo I входу элемент 15 к прохождению через него следующих широких импульсов новой последовательности На выход Больше устрой ства. Нулевой уровень с элемента 12 поступает на второй вход триггера 5 и возвращает его в исходное состояниеПоследующие селектируемые импульсь},, совпадающие по фазе с опорными и имеющие длительность большую, чем д-пительность опорных импульсов,вызывают срабатывание триггеров 3 и б и проходят с выхода элемента 12 через элемент 15 на выход Больше устройства без изменений их длительностей и без дополнительного фазового запа дывания. Каждый селектируемый импуль сравнивается по длительности с опорным триггером 6, при этом подтверждается состояние триггера 6, соответ ствующее широким входным и 1пульс at4 с По окончании каждого селектируемого импульса последовательности широких импульсов на выходе элемента 11 формируется нулевой уровень, поступающий на вход триггера 4 и подтверждающий его состояние, при котором единичный уровень с его второго выхода подготавливает элемент 15 к прохождению через него импульса на выход устройства. Если длительность селектируемых импульсов изменяется и вновь станови ся меньшей, чем длительность oпopнoго импульса., то первый входной импуль новой последовательности узких импульсов втлзывает переключение триггеров 3 и 6, При этом на выходе элемента 12 формируется импульс единичного , длительность которого опреляляг 1сл ЛЛИТР.ЛЬНОСТЬЮ опорного и№туяьг-т, готорнй чере элемент 15 проходит на выход Больше устройства. Одновременно селектируемый импульс сравнивается по длительности с опорным триггером 6. По окончании селектируемого импульса на втором выходе триггера б устанавливается нулевой уровень,закрывающий по третьему входу элемент 11, а единичный уровень с первого выхода этого триггера подготавливает по третьег- у входу к срабатыванию элемент 10. По окончании опорного импульса срабатывает элемент 10 и нулевой уровень с его выхода поступает на первый вход триггера 4 и возвращает его триггер в исходное состояние. Если селектируемый импульс не совпадает по фазе с опорным, то выделенные формирователями 1 и 2 импульсы передних фронтов не совпадут по времени и не вызовут срабатывания элемента 7 и переключения триггеров, В этом случае селектируемые импульсы на выход устройства не проходят. Следующие селектируемые импульсы последовательности совпадаюЕцих по фазе узких импульсов проходят на выход Меньше устройства без дополнительных изменений длительности и фазы. При изменении длительности селектируемых импульсов переключение триггера 4 происходит после окончания действия входного импульса, поэтому импульсы на выходах не дробятся. Длительность последнего импульса каждой последовательности на выходах элементов 14 и 15 Рч1вна длительности опорного импульса, а остальные вы ходные импульсы по длительности и все импульсы по фазе совпадают с входными. КоличествоИмпульсов на выходах устройства совпадает с количеством входных импульсов. Помехи на входе селектируемых импульсов элементами устройства не запоминаются и дополнительного последействия не вызывают. Предложенное устройство разделяет входные последовательности -импульсов, совпадающих по фазе с опорными, на две, имеющие длительности меньше и больше заданной длительности импульсов, определяемой длительностью опорного импульса. Осуществление селекции импульсов с длительностью в заданных пределах с нижним и верхним порогом селекции может быть выполнено, например, последовательной селекцией двумя предложенными устройствами, на которые задаются опорные импульсы с длительностями, соответствующими нижнему и верхнему порогам селекции. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройст)за за счет сохранпннп фпяы и уменьшения отклонений дгштечьчости Ftjxo.THMx импульсов относительно импульсов на входе, за счет исключения возможных дроблений выходных импульсов. Формула изобретения Селектор импульсов по длительности и фазе, содержащий первый и второй формирователи импульсов, входы которых подключены соответственно к первому и второму входам селектора, а выходы через первый элемент И-НЕ соединены с первым входом первого триггера, первый и второй элементы И и второй триггер, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И,отличающийся тем, что, с целью расширения его функ циональных возможностей при сохранении фазы и улучшения стабильности длительности импульсов на выходе селектора относительно входных, в него введены второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И-НЕ,третий и четвертый триггеры и элемент ИЛИ-НЕ причем первые вхддь второго и третье го элементов И-НЕ подключены соответственно к пррвому выходу первого триггера и к первому вхрду сегэктора, вторые входы - к выходу третьего триг гера, выход второго элемента И-НЕ сое динен с первым входом четвертого триггера, а выход третьего элемента И-НЕ с вторым входом четвертого триггера и с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И-НЕ и элемента ИЛИ-НЕ, вторые входы которых подключены к первому входу третьего триггера и к второму выходу первого триггера, третьи входы четвертого и пятого Элементов И-НЕ подключены соответственно к первому и второму выходам четвертого триггера, а выходы - соответственно к первому и второму входам второго триггера, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, выход шестого элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего триггера и с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу второго триггера, а второй вход первого триггера подключен к второму входу селектора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 566336, кл. Н 03 К 5/18, 17.08.72. 2.Авторское свидетельство СССР k 725218, кл. Н 03 К 5/18, 02.11.78 ((прототип).