Селектор импульсов по длительности

 

1. СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержащий два блока пересчета импульсов, генератор тактовых импульсов , первый выход которого соединен со счетными входами первого блока пересчета импульсов, и счетчика импульсов, выход которого подключен к собственному входу блокировки , и формирователь импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности селектора путем обеспечения возможности контроля импульсов независимо от периода их следования, в него введены инвертор, вход которого подключен к входной шине, выход - к входам записи и сброса счетчика импульсов, первый триггер, вход записи которого подключен к выходу счетчика импульсов, информационный вход - к входной шине, нулевой вход - к выходу инвертора , инверсный выход - к входу записи первого блока пересчета импульсов, прямой выход - к входу записи второго блока пересчета импульсов, счетный вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход - с входом формирователя импульсов, и второй триггер , вход записи которого подключен к выходу первого блока пересчета импульсов, i информационный вход - к второму выходу (Л второго блока пересчета импульсов, нулевой вход - к выходу формирователя импульсов , а выход - к первой выходной шине.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(Я) Н 03 К 5/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3618083/24-21 (22) 11.07.83 (46) 15.04.85. Бюл. № 14 (72) Ю. В. Гладков (53) 621.374.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 917331, кл. Н 03 К 5/26, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР № 930641, кл. Н 03 К 5/26, 1980 (прототип) . (54) (57) 1. СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО

ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержащий два блока пересчета импульсов, генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен со счетными входами первого блока пересчета импульсов, и счетчика импульсов, выход которого подключен к собственному входу блокировки, и формирователь импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности селектора путем обеспечения воз„SU„„1150746 A можности контроля импульсов независимо от периода их следования, в него введены инвертор, вход которого подключен к входной шине, выход — к входам записи и сброса счетчика импульсов, первый триггер, вход записи которого подключен к выходу счетчика импульсов, информационный вход — к входной шине, нулевой вход — к выходу инвертора, инверсный выход — к входу записи первого блока пересчета импульсов, прямой выход — к входу записи второго блока пересчета импульсов, счетный вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход — с входом формирователя импульсов, и второй триггер, вход записи которого подключен к выходу первого блока пересчета импульсов, EO информационный вход — к второму выходу второго блока пересчета импульсов, нуле- /ф вой вход — к выходу формирователя импульсов, а выход — к первой выходной шине. С

1150746

25

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выделения импульсов большей длительности, в него введен третий триггер, вход записи которого, инверсный информационный вход и нулевой вход соединены соответственно с входом записи, информационным входом и нулевым входом второго триггера, а выход подключен к второй выходной шине.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый блок пересчета импульсов содержит К последовательно соединенных счетчиков импульсов, выход каждого из которых соединен с собственным входом блокировки, причем объединенные счетные входы счетчиков импульсов, вход записи первого счет1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и информационно-измерительной техники для контроля и разделения импульсов по их длительности.

Известен селектор импульсов по длительности, содержащий генератор тактовых импульсов, три суммирующих счетчика импульсов, дешифратор, формирователь импульсов, элемент задержки, триггеры и элемент

И (1).

Недостатками данного селектора являются относительная сложность реализации элементов задержек при больших длительностях задержек, сложность реализации элементов управления и устройства в целом, снижающие надежность работы при селектировании импульсов изменяющейся длительности; невозможность разделения импульсов большей и заданной длительностей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является селектор импульсов по длительности, содержащий три счетчика импульсов, выход заема каждого из которых соединен с собственным входом блокировки, а вычитающий вход — с выходом генератора тактовых импульсов, формирователь импульсов, вход которого подключен к входной шине и входу записи первого счетчика импульсов, выход — к первому входу первого элемента совпадения, выход которого соединен с входом записи третьего счетчика импульсов, выход заема которого соединен с первым входом второго элемента совпадения, выход которого подключен к выходной шине, а второй вход— чика импульсов и выход последнего счетчика импульсов являются соответственно счетным входом, входом записи и выходом первого блока пересчета импульсов.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй блок пересчета импульсов содержит Р последовательно соединенных счетчиков импульсов, выход каждого из которых соединен с собственным входом блокировки, и элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам счетчиков импульсов, причем объединенные счетные входы счетчиков импульсов, вход записи первого счетчика импульсов, выход последнего счетчика импульсов и выход элемента ИЛИ являются соответственно счетным входом, входом записи, первым и вторым выходами второго блока пересчета импульсов.

-к второму входу первого элемента совпадения и выходу заема второго счетчика импульсов, вход записи которого подключен к выходу заема первого счетчика им пульсов (2).

Недостатками известного устройства являются сбои при контроле импульсов с периодом следования меньше верхнего порога селекции, невозможность выделения импульсов большей длительности и недостаточная помехоустойчивость из-за нарушения работы устройства при поступлении на его вход коротких импульсов помех.

Цель изобретения — повышение надежности селектора путем обеспечения возможности контроля импульсов независимо от периода их следования и расширение функциональных возможностей за счет выделения импульсов большей длительности.

Поставленная цель достигается тем, что в селектор импульсов по длительности, содержащий два блока пересчета импульсов, генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен со счетными входами первого блока пересчета импульсов и счетчика импульсов, выход которого подключен к собственному входу блокировки, и формирователь импульсов, введены инвертор, вход которого подключен к входной шине, выход — к входам записи и сброса счетчика импульсов, первый триггер, вход записи которого подключен к выходу счетчика импульсов, информационный вход — к входной шине, нулевой вход — к выходу инвертора, инверсный выход — к входу записи первого блока пересчета импульсов, прямой выход — к входу записи второго блока пере1150746

20 счета импульсов, счетный вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход — с входом формирователя импульсов, и второй триггер, вход записи которого подключен к выходу первого блока пересчета импульсов, информационный вход — к второму выходу второго блока пересчета импульсов, нулевой вход — к выходу формирователя импульсов, а выход — к первой выходной шине.

Кроме того, в устройство введен третий триггер, вход записи которого, инверсный информационный вход и нулевой вход соединены соответственно с входом записи, информационным входом и нулевым входом второго триггера, а выход подключен к второй выходной шине.

Первый блок пересчета импульсов содержит К последовательно соединенных счетчиков импульсов, выход каждого из которых соединен с собственным входом блокировки, причем объединенные счетные входы счетчиков импульсов, вход записи первого счетчика импульсов и выход последнего счетчика импульсов являются соответственно счетным входом, входом записи и выходом первого блока пересчета импульсов.

Второй блок пересчета импульсов содержит P последовательно соединенных счетчиков импульсов, выход каждого из которых соединен с собственным входом блокировки, и элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам счетчиков импульсов, причем объединенные счетные входы счетчиков импульсов, вход записи первого счетчика импульсов, выход последнего счетчика импульсов и выход элемента ИЛИ являются соответственно счетным входом, входом записи, первым и вторым выходами второго блока пересчета импульсов.

На фиг. 1 приведена .функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— временные диаграммы его работы.

Селектор импульсов по длительности содержит генератор 1 тактовых им пульсов, счетчик 2 импульсов, первый и второй блоки

3 и 4 пересчета импульсов, первый, второй и третий триггеры 5 — 7, формирователь

8 импульсов, инвертор 9, входную шину 10 и первую и вторую выходные шины 11 и 12.

Первый выход генератора 1 соединен со счетными входами счетчика 2 и блока пересчета 3, второй выход генератора 1 соединен со счетным входом блока 4 пересчета.

Выход счетчика 2 соединен с собственным входом блокировки и входом записи триггера 5. Информационный вход триггера 5 подключен к входной шине 10 и входу инвертора 9, а нулевой вход — к выходу инвертора 9 и объединенным входам записи и сброса счетчика 2.

Прямой и инверсный выходы триггера 5 соединены с входами записи соответственно блоков 4 и 3 пересчета. Выход блока 3 пере25

55 счета соединен с объединенными входами записи триггеров 6 и 7. Первый выход блока 4 пересчета через формирователь 8 соединен с нулевыми входами триггеров 6 и 7.

Второй выход блока 4 пересчета соединен с объединенными противофазными информационными входами триггеров 6 и 7. Выход триггера 6 подключен к первой выходной шине 11, на которой формируются импульсы заданной длительности. Выход триггера 7 подключен к второй выходной шине 12, на которой <рормируются импульсы большей длительности.

Блок 3 пересчета содержит К последовательно соединенных счетчиков импульсов при К = 2, 13 — 1, 13 — 2. Выход каждого счетчика 13 †соединен с собственным входом блокировки. Объединенные счетные входы счетчиков 13 — 1, 13 — 2, вход записи первого счетчика 13 — 1 и выход последнего счетчика 13 — 2 являются соответственно счетным входом, входом записи и выходом блока 3 пересчета.

Блок 4 пересчета содержит P последовательно соединенных счетчиков импульсов для P = 3 14 — 1 — 14 — 3 и элемент ИЛИ 15.

Выход каждого счетчика 14j соединен с собственным входом блокировки. Входы элемента ИЛИ 15 подключены к выходам счетчиков 14 — 1 — 14 — 3. Объединенные счетные входы счетчиков 14 — 1 — 14 — 3, вход записи первого счетчика 14 — 1, выход последнего счетчика 14 — 3 и выход элемента ИЛИ

15 являются соответственно счетным входом, входом записи, первым и вторым выходами блока 4 пересчета.

В устройстве могут использоваться как вычитающие, так и суммирующие счетчики импульсов.

При использовании вычитающих счетчиков импульсов в качестве их выходов используются выходы заема, а на их информационные группы входов 16, 17 — 1, 17 — 2 и

18 — 1 — 18 — 3 устанавливаются прямые коды чисел.

При использовании суммирующих счетчиков импульсов в качестве их выходов используются выходы переноса, а на их информационные группы выходов 16, 17 — 1, 17 — 2 и 18 — 1 — 18 — 3 устанавливаются обратные коды чисел.

Минимальный сдвиг фазы между импульсами на первом и втором выходах генератора 1 определяется исходя из предотвращения состязаний управляющих сигналов, на входах триггеров 6 и 7. В частном случае тактовые импульсы на выходах генератора 1 можно сформировать со сдвигом по фазе на половину периода.

Селектор импульсов по длительности работает следующим образом.

В исходном состоянии устройства счетчик 2, блоки 3 и 4 пересчета и триггеры 5 — 7 находятся в нулевом состоянии, 1150746 при котором на их выходах действуют нулевые сигналы.

На счетные входы счетчика 2 и блока 3 пересчета поступают тактовые импульсы с периодом повторения Т, с первого выхода генератора 1, на счетный вход блока 4 пересчета — тактовые импульсы с второго выхода генератора 1, имеющие тот же период следования То, но смещенные по фазе относительно импульсов с первого выхода генератора 1. Нулевые уровни сигналов с выхо10 да счетчика 2 и выходов счетчиков импульсов 13 — 1, 3 — 2 и 14 — l — 14 — 3 поступают на собственные входы блокировки и запрещают прохождение тактовых импульсов на счетчики. 15

Входной импульс положительной полярности (фиг. 2а) поступает через инвертор 9 на вход сброса счетчика 2, тем самым снимается установочный сигнал и разрешается работа счетчика 2, а также поступает на вход записи счетчика 2, при этом передним фронтом входного импульса, т.е. фронтом

1/О, в счетчик 2 записывается код числа гп = tnyjg /To, определяющий MHHHMBJlbHvlo требуемую длительность импульса входного сигнала — минимальный порог селекции t In 25

При записи в счетчик 2 кода числа m на выходе счетчика 2 устанавливается единичный сигнал (фиг. 26), который поступает на его вход блокировки и разре1нает прохождение импульсов с генератора 1 по счетному входу этого счетчика.

Через время t < — — mT, относительно переднего фронта входного импульса на выходе счетчика 2 появляется сигнал логического нуля, который поступает на вход блокировки этого счетчика и запрещает прохождение импульсов с генератора 1 по счет35 ному входу данного счетчика, а также поступает на вход записи триггера 5, на информационный вход которого поступает единичный входной сигнал, длительность которого находится в заданных пределах 40 (фиг. 2а, первый и второй импульсы).

Фронтом 1/О сигнала, поступающего на вход записи, триггер 5 переключается в единичное состояние (фиг. 2в), нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 5 поступает

45 на вход записи блока 3 пересчета и фронтом 1/О записывает в счетчик 13 — 1 код числа где 1ндх -максималы1ая ГранячНая дЛИтельность импульсов входного сигнала, верхний порог селекции; ищ — ми11имальная граничная длительность импульсов входного сигнала, нижний порог селекции;

К вЂ” количество счетчиков, входящих в состав блока 3 пересчета (в данном случае К = 2).

На выходе счетчика 13 — 1 устанавливается единичный сигнал (фиг. 2г), который разрешает по входу блокировки прохождение импульсов с генератора 1 на счетный вход этого счетчика.

На выходе счетчика 13 — 1 формируется импульс длительности п-ТО, который поступает на вход записи счетчика 13 — 2 и фронтом 1/0 записывает в нем код числа и.

На выходе счетчика 13 — 2 формируется импульс длительностью и То (фиг. 2д), передний фронт которого определяется задним фронтом импульса с выхода счетчика 13 — 1.

По окончании входного импульса триггер 5 возвращается в нулевое состояние сигналом, поступающим на его нулевой вход с выхода инвертора 9, при этом на прямом выходе триггера 5 устанавливается нулевой сигнал, который поступает на вход записи блока пересчета 4 и фронтом 1/О записывает в счетчик 14 — 1 код числа ИЛХ (2) где Р— количество счетчиков, входящих в состав блока 4 пересчета (в данном случае P = 3).

На выходах счетчиков !4 — 1 — 14 — 3 последовательно формируются импульсы длительностью 1. То (фиг. 2е,ж,з), смещенные по фазе на величину длительности импульса.

Сигналы с выходов счетчиков 14 — 1— !

4 — 3 поступают на элемент ИЛИ 15, на выходе которого устанавливается единичный сигнал.

На выходе блока 3 пересчета формируется импульс, задний фронт которого сдвинут на время t mотносительно переднего фронта контролируемого импульса заданной длительности, этот импульс поступает на входы записи триггеров 6 и 7. Если к моменту поступления заднего фронта импульса с блока 3 пересчета контролируемый импульс уже закончился, что свидетельствует о соответствии длительности контролируемого импульса заданным пределам, то единичный сигнал с выхода одного из счетчиков 14 — 1—

14 — 3 поступает через элемент ИЛИ 15 на информационный вход триггера 6, фронтом

1/О сигнала на входе записи триггера 6 он устанавливается в единичное состояние (фиг. 2и) и начинается формирование выходного импульса, соответствующего по длительности заданным пределам.

По заднему фронту импульса на первом выходе блока 4 пересчета, поступающему через время t w относительно заднего фронта контролируемого импульса, на выходе формирователя 8 формируется импульс, поступающий на нулевые входы триггеров 6 и 7. При этом триггер 6 возвращается в исходное состояние и на его прямом выходе устанавливается нулевой сигнал. Формирова1150746

35

40 риод следования, длительность импульса и . 45 паузы.

55 ние выходного импульса, соответствующего по длительности заданным пределам, на выходной шине 11 заканчивается. Длительность выходного импульса сохраняется равной длительности входного, так как его передний и задний фронты сдвинуты на один и тот же временной интервал t .

Следующий входной импульс (фиг. 2а, второй импульс длительности t g контролируется устройством одновременно с формированием первого выходного импульса, совмещение во времени контроля следующего импульса с завершением формирования предыдущего импульса достигается выбором величины кодов m, п и 1, записываемых в счетчики 2, 13 — 1, 13 — 2, 14 — 1 — 14 — 3, исходя из следующих соотношений.

Работа счетчика 13 — 1 по контролю первого импульса должна быть завершена к моменту начала контроля им второго импульса (фиг. 26,г), т.е. необходимо выполнить условие п.Tp(m Tp + tn + Ь4 (3) где t — длительность паузы между импульсами;

Atq — величина превышения длительности первого импульса tu< над нижним порогом селекции 1 1п.

Работа счетчика 14 — 1, запускаемого по заднему фронту первого контролируемого импульса (фиг. 2 е, интервал 1 То), должна быть завершена к моменту окончания второго контролируемого импульса, имеющего длительность t u, т.е. необходимо выполнить условие

11о (и + ttlä> (4) где tuq — длительность второго контролируемого импульса, ta. = mTo + Ма (5)

Если в выражениях (3) и (4}

t =0, sty=0, t =0, tu.q=m To, (6) получаем из выражений (3) и (4) следующие соотношения для выбора величин кодовт,пи1: и (m, I m, (7) при выполнении которых предлагаемое устройство позволяет контролировать импульсы без дополнительных ограничений на пеВ частном случае значения кодов по группам входов 16, 17 — 1, 17 — 2, 18 — 1 — 18 — 3 могут быть выбраны одинаковыми и = 1= m (8)

Если задний фронт импульса с выхода блока 3 пересчета поступает раньше, чем закончится контролируемый импульс, то это свидетельствует о том, что длительность импульса входного сигнала превышает заданную (фиг. 2а, третий импульс).

В этом случае в момент окончания импульса, поступающего с выхода блока 3 пересчета, на выходах счетчиков 14 — 1 — 14 — 3 на выходе элемента ИЛИ 15 действуют

10 !

20 нулевые уровни сигналов. Нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 15 поступает на информационный вход триггера 7, выполненный инверсным, и разрешает переключение триггера 7 в единичное состояние.

Фронтом 1/О сигнала с выхода блока 3 пересчета триггер 7 переключается в единичное состояние (фиг. 2к), тем самым начинается формирование импульса на второй выходной шине 12.

Триггер 7 возвращается в исходное состояние импульсом с выхода формирователя

8, который формируется задним фронтом контролируемого импульса, задержанным на время t блоком 4 пересчета.

Передний и задний фронты входного импульса задержаны на одно и то же время

1 ах, поэтому длительность выходного импульса сохраняется равной длительности входного импульса.

Если контролируемый импульс заканчивается раньше, чем триггер 5 переключается в единичное состояние задним фронтом импульса с выхода счетчика 2, то это свидетельствует о том, что длительность импульса входного сигнала меньше заданной (фиг. 2а, четвертый импульс) .

Нулевой сигнал с входной шины 10 поступает на информационный вход триггера 5 и запрещает его переключение в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода инвертора 9 поступает на нулевой вход счетчика 2 и возвращает его в исходное состояние, а также подтверждает исходное состояние триггера 5. При этом нулевой сигнал поступает на информационный вход триггера 5 раньше, чем сигналом с инвертора 9 возвращается в исходное состояние счетчик 2, поэтому триггер 5 не переключается в единичное состояние задним фронтом сигнала с выхода счетчика 2, если счетчик 2 сбрасывается в исходное состояние входным сигналом нулевого уровня.

Короткие импульсы и помехи, длительность которых меньше гпТо, не вызывают переключение триггера 5, не запускают блоки пересчета 3 и 4 и не накапливаются в устройстве, так как сразу по окончании короткого импульса счетчик 2 возвращается в исходное состояние. Поэтому помехи, длительность которых меньше граничного значения, на выход устройства не проходят, а сразу же по окончании импульса обеспечивается готовность устройства к контролю следующего импульса.

Изменять длительность селектируемого импульса в зону допуска можно путем изменения кодов по группам информационных входов 16, 17 — 1, 17 — 2, 18 — 1 — 18 — 3, дополнительные возможности перестройки параметров селектируемых импульсов предоставляются путем изменения количества счетчиков, входящих в состав блоков 3 и 4 пересчета.

1150746

Составитель С. Чиколаев

Редактор С. Тимохина Техред И. Верес Корректор Г. Ре петннк

Заказ 2160/43 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4!! выполнении расчетных соотношений (! 1,,".), 17), и ут быть обеспечены широкцс диапазоны: ременных х... к",еристик

cc,;,".:!:d ìd0HH ц, 1ульсов при уменьшении гаR!!ñè !(гп. пери< да следования контролир . импу, ов k! их длительности от диа,.л.;н;I .и 1< ктирования.

Констр к:::ннь<е особенности предлагаемого усз р: . ва позволяют расширить его функциональные возможности за счет контроля импульсов изменяющейся частоты следования независимо от диапазонов селектирования и длительности паузы между импульсами, за сче с<.цктирования импульсов, длительность KQTopbix б з.ьше заданной: а также повысить помехоустойчивость устройства за сче исключения накопления помех и исключения влияния помех короткой длительности на работоспособность устройства при селектировании импульсов заданной длительности. Триггер 5 переключается и обеспечивает запуск блоков 3 и 4 пересчета только в случае превышения по длительности контролируемым импульсом "чнимально го порогового значения, бл . 4 пересчс.I 8 обеспечивает накопление информации о моментах задних фронтов контролируемых импульсов, длительности которых превышают минимальное пороговое значение, и через элемент ИЛИ 15 — разделение импульсов заданной и большей длительности, а триггеры 6 и 7 обеспечивают раздель;::ую регистра15 цию импульсов заданно.1!: <;о;;л;ьшей длительности.