Селектор импульсов по длительности

 

СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ , содержащий первый элемент задержки, вход которого соединен со ВХОДНОЙ шиной, RS - триггер, элементы И-НЕ и ИЛИ, первые и вторые входы двух последних из которых подключены соответственно к входу и выходу первого элемента задержки, а выходы соответственно к 5 и R - входам RSтриггера , отличающийся, тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй элемент задержки , первый, второй и третий., переключательные элементы, первый и второй элементы И, причем вход первого переключательного элемента и первый вход второго переключательного элемента соединены с прямым выходом ЧСтриггера , второй вход второго переключательного элемента соединен с выход;ом первого переключательного элемента, а инверсный и прямой вы . ходы соединены соответственно с . первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами третьего переключательного элемента, вход которо-; го через второй элемент задержки подключен к выходу первого элемента задержки, при этом прямой выход вто (Л рого переключательного элемента и выходы элементв И соединены с выходными шинами, а первый, второй и третий переключательные элементы име-1 ют равное время переключения в еди- В ницу и в ноль.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ц5П Н 03 К 5/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

I(21) 3520776/18-21 (22) 10.12.82 (46) 15.05.84. Вюл. 9 18 (72) В.И. Сбытов и A.Ô.Tàêñà (53) 621.374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, Р 617745, кл. Н 03 К 5/19, 17.01.77.

2. Авторское свидетельство СССР

9 993467, кл. Н 03 К 5/24, 27.07.81. (54)(57) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержащий первый элемент задержки, вход которого соединен со входной шиной, RS — триггер, элементы И-НЕ и ИЛИ, первые и вторые входы двух последних из которых подключены соответственно к входу и выходу первого элемента задержки, а выходы— соответственно к 5 и Р— входам RSтриггера, отличающийся, тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй элемент задержки, первый, второй и третий, пере„.80„„А ключательные элементы, первый и второй элементы И, причем вход первого переключательного элемента и первый вход второго переключательного элемента соединены с прямым выходомйс,— триггера, второй вход второго переключательного элемента соединен с выходом первого переключательного элемента, а инверсный и прямой выходы соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами третьего переключательного элемента, вход которо-; го через второй элемент задержки подключен к выходу первого элемента Е задержки, при этом прямой выход второго переключательного элемента и выходы элементв И соединены с выходными шинами, а первый, второй и третий переключательные элементы име ют равное время переключения в еди- Я ницу и в ноль.

1092718

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для защиты цифровых устройств от импульсных помех и помех типа "дробление", а также для определения наличия и количества этих помех в 5 линии передачи цифроной информации.

Известен селектор импульсов по длительности, содержащий элемент задержки, элемент И-НЕ, Р5 -триггер и элемент И j13.

Однако он селектирует импульсы с длительностью как больше, так и меньше заданной только положительной полярности и не позволяет селектировать импульсы отрицательной полярности, в том числе и импульсы помех отрицательной полярности, поступающие одновременно с импульсами информации положительной полярности.

Наиболее близким к изобретению является селектор импульсов по дли- 20 тельности, содержащий элемент задержки, вход которого соединен с шиной входных сигналов, RS -триггер, элементы И-HF, и ИЛИ, входы которых подключены к входу и выходу первого 25 элемента задержки, а ныходы — соответственно к 5 и R -входам PS -триггера; прямой выход которого соединен с шиной выходных сигналов Г2 2.

Известный селектор только защищает30 цифровые устройства, подключенные к его выходу, от импульсов помех положительной и отрицательной полярн< сти, но не дает снедений о наличии этих помех и об их количестве, т.е. функциональные возможности этого устройства недостаточны.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей селектора импульсов по длительности. для достижения цепли в селектор 40 импульсов по длительности, содержащий первый элемент задержки, вход которого соединен с входной шиной, RS -триггер, элементы И-HE и ИЛИ, первые и вторые входы двух последних 45 из которых подключены соответственно к входу и выходу первого элемента задержки, а выходы — соответственно к S -и R -входам RS -триггера, введены второй элемент задержки, первый, 50 второй и третий переключательные элементы, первый и второй элементы

И, причем вход первого переключательного элемента и первый вход второго переключательного элемента соединены, с прямым выходом Р5-триггера, второй вход второго переключательного элемента соединен с выходом первого переключательного элемента, а инверсный и прямой выходы соединены соответственно с первыми входами первого и 60 второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами третьего переключательного элемента, вход которого через второй элемент задерж-65 ки подключен к выходу первого элемента задержки, при.этом прямой выход второго переключательного элемента н выходы элементов И соединены с выходными шинами, а первый, второй и третий переключательные элементы имеют равное время переключения в единицу и в ноль.

На фиг. 1 представлена структурная схема селектора; на фиг. 2 ,временные диаграммы работы устройства.

Селектор содержит первый элемент задержки 1, элементы ИЛИ 2 и И-НЕ

3, Rs -триггер 4, состоящий из двух переключательных элементов 5 и 6, уР второй элемент задержки 7, первый, второй и третий переключательные элементы 8- 10, перный и второй элементы И 11 и 12, входную шину 13 первую, вторую и третью выходные шины 14-16.

Вход элемента задержки 1 соединен с входной шиной 13 селектора. Входы элементов ИЛИ 2 и И-НЕ 3 подключены к входу и выходу элемента задержки

1, а их выходы соединены соответственно с R и 5 -входами RS -триггера 4. Прямой выход RS -триггера соединен с входом первого переключательного элемента 8 и первым нходом второго переключательного элемента

9. выход первого переключательного элемента 8 соединен со вторым входом второго переключательного элемента

9, инверсный и прямой выходы которого соединены с первыми входами элементов И 11 и 12, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным входами третьего переключательного элемента 10, вход которого через элемент 7 задержки соединен с выходом элемента 1 задержки.

Переключательный элемент с равным временем переключения в "0" и "1" представляет собой двухвходовый элемент И с прямым и иннерсным выходами, причем времена задержек распространения сигнала от входа до прямого и инверсного вйходов равны между собой и не зависят от того, какой перепад поступил на вход: положительный или отрицательный. Примером таких элементов могут служить интегральные схемы серии 199 например 199 ЛКЗ).

R5 -триггер собран на переключательных элементах 5 и 6, а к его выходу подключены переключательные элементы

8 и 9 для того, чтобы время прохождения сигналов от и и S -входов до выходов при установке триггера в "1" равнялось времени прохождения сигнала при установке в "0". При установке триггера в "1" сигнал проходит через элементы 5,8 и 9, а при устновке в "0" — через элементы 6,5 и 9.

Устройство работает следующим образом.

1092718

Если в исходном состоянии на входе селектора (фиг. 2 а ) нулевой уровень, то К5 -триггер 4 находится в нулевом состоянии, так как на его

Р -вход с элемента ИЛИ 2 (фиг. 2г) поступает нулевой уровень, а на 9— вход с элемента И-HE 3 (фиг. 2 в) единичный. С прямого выхода И -триггера 4, т.е. с инверсного выхода переключательного элемента 5 (фиг.2д) нулевой уровень поступает на входы переключательных элементов 8 и 9.

Следовательно, на прямом выходе пере ключательного элемента 9 (фиг.2 з) нулевой уровень, а на инверсном (фиг. 2 и ) — единичный. С выхода элемента задержки 1 (фиг. 2 б) нулевой уровень через элемент задержки

7 (фиг. 2к) поступает на вход переключательного элемента 10, на его прямом выходе (фиг. 2л ) нулевой уровень, а на инверсном выходе 20 (фиг. 2м) единичный уровень. Так как элементы И 11 и 12 закрыты нулевыми уровнями с прямых выходов элементов

9 и 10, то на выходных шинах 15 и

16 тоже нулевые уровни фиг.(2н,о ). 25

При поступлении на вход селектора импульса единичного уровня (фиг.2 alo длительностью, большей времени задержки элемента задержки 1, задержанный (фиг. 2б ) и входной импульсы перекроются во времени и на выходе элемента И-НЕ 3 устанавливается нулевой уровень(фиг. 2в), который переключает R5-триггер 4 в единичное состояние (фиг. 2д,е ), так как на второй его вход с выхода элемента

ИЛИ 2 поступает единичный уровень (фиг. 2г ). Единичный уровень с прямого выхода RS -триггера поступает на вход элемента 8 и на один из входов элемента 9, на второй вход которого 40 единичный уровень поступает с .выхода элемента 8 (фиг.2ж ) через время, равное времени задержки элемента 8, после чего, через время равное времени задержки элемента 9 на его 45 прямом выходе и, следовательно, на шине l4 выходных сигналов(фиг.2з) установится единичный уровень, а на инверсном (фиг.2и ) — нулевой.

В тот момент, когда входной и 50 задержанный импульсы перекроются на входе элемента И-НЕ 3, задержанный импульс с выхода элемента 1 задержки поступит на вход элемента задержки 7, а затем через время, равное времени задержки элемента задерж) и

7, — на вход элемента 10 фиг. 2к. и далее с его выходов фи -. 2л,м) на входы элементов И 11 и 12. Элемент задержки 7 служит для того, чтобы задержать сигнал, поступивший бО на него с выхода элемента задержки

1, на время, необходимое для переключения RS -триггера.

После окончания входного импульса на выходе элемента И-НЕ 3 установится единичный уровень, RS -триггер

4 останется в прежнем единичном состоянии, потому что на один из входов элемента ИЛИ 2 продолжает поступать задержанный импульс и, следовательно, на его выходе до окончания задержанного импульса будет оставаться единичный уровень.

После окончания задержанного импульса нулевым уровнем с выхода элемента ИЛИ 2 Р -триггер 4 возвращается в исходное нулевое состояние.

В течение всего времени, пока на вход селектора поступает импульс с длительностью, большей времени задержки элемента задержки 1, и до окончания задержанногб импульса, элементы И 11 и 12 будут закрыты вначале нулевыми уровнями с прямых выходов переключательных элементов

9 и 10, затем после переключения

R5 -триггера в единичное состояние, нулевыми уровнями с их инверсных выходов, и после окончания задержан" ного импульса и возврата — триггера в нулевое состояние вновь нул зыми уровнями с прямых выходов, и, следовательно, на шинах 14 и 15 выходных сигналов будут нулевые уровни.

Для исключения появления ложных сигналов на выходах элементов И 11 и 12 необходимо, чтобы сигналы на прямых и инверсных переключательных элементах 9 и 10 переключались одновременно, т.е. должно выполняться условие (. + . 5+i +(+(, +ф

1о 3 5 8 9 2 6 5 9 где „. — время задержки распространения сигнала от входа до выхода элемента, номер которого на фиг. 1 соответствует индексу в формуле.

Если в исходном состоянии на входе селектора единичный уровень, то при поступлении импульса отрицательной полярности Р5 -триггер 4 переключается в нулевое состояние только после того, как на оба входа элемента

ИЛИ 2 поступят нулевые уровни,т.е. через время задержки элемента задержки 1. Элементы И 11 и 12 в этом случае вновь остаются закрытыми, так как сигналы на их входах переключаются одновременно, но таким образом, что на одном из входов обоих элементов сигнал нулевого уровня.

Если в исходном состоянии на входе селектора был нулевой уровень и поступает импульс единичного уровня с длительностью, меньшей времени задержки элемента задержки 1 (фиг. 2а ), то RS -триггер 4 останется в нулевом состоянии (фиг.2д), так как входной и задержанный с выхода элемента задержки 1 импульсы не перекроются. Короткий импульс через элементы задержки 1 и 7 с прямого

109?718

Фи.2

ВНИИПИ Заказ 3,275/43 Тираж 862 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 выхода элемента 10 (фиг.2л } поступает на один из входов элемента И

1, на другой вход которого поступа11 ет единичный уровень с инверсного выхода элемента 9.Короткий импульс проходит на выход элемента И 11 5 (фиг. 2н) и далее на шину 15 выходных сигналов. На прямом выходе элемента 9 продолжает оставаться нуле- вой уровень, элемент И 12 закрыт, поэтому на шинах 14 и 16 (фиг. 2з,o ) 10 остаются нулевые уровни.

Если в исходном состоянии на шине

13 {фиг. 2а) входных сигналов селектора единичный уровень, то Кб— триггер находится в единичном состо- 15 янин (фиг. 2д,е ), так как íà его

5 -вход с выхода элемента И-НЕ (фиг. 2 в )поступает нулевой уровень.

Единичный уровень с выхода Р5 -триггера, т.е. с выхода элемента,5 поступает на вход элемента 8 и один из входов элемента 9,на другой вход которого поступает единичный уровень с выхода элемента 8.Следовательно, на прямом выходе элемента 9 единичный уровень — эле25 мент И 12 открыт, а на инверсном нулевой уровень — элемент И 1.1 закрыт. При поступлении на вход селектора импульса нулевого уровня с длительностью меньшей времени задержки элемента задержки 1, этот импульс через элементы задержки 1 и 7 (фиг. 2б,к )поступает на вход переключательного элемента 10, а с его инверсного выхода — на вход открытого, элемента И 12 и далее на шину 16 выходных сигналов.

В тех случаях, когда период следования импульсов помех равен времени задержки элемента задержки 1 или укладывается в нем целое число раз, возможно ложное срабатывание R5-òðèãгера. Чтобы устранить этот недостаток необходимо применить элемент задержки с отводами (на фиг.1 показано пунктиром ). Для этого достаточно выбрать время задержки между двумя соседними отводами меньше, чем время следования двух соседних импульсон помех.

Таким образом, предлагаемый селектор позволяет селектировать импульсы как больше, так и меньше заданной длительности любой полярности, причем длительность импульсов на выходе селектора равна длительности импульсов на входе селектора. Импульсы информации выдаются с прямого выхода с шины 14, импульсы помех, т.е. импульсы, длительность которых меньше заданной, единичного и нулевого уровней выдаются, соответственно с выходов элементов И 11 и 12.

Предлагаемый. селектор по сравнению с известными селекторами импульсов по длительности обеспечивает большую точность работы и хорошую помехоустойчивость.