Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки и преобразования импульсных сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности квадратичного преобразования длительности импульсов - достигается введением масштабных блоков, квадратора, блока деления , сумматора. Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов содержит также дифференциатор, RS-триггер, фильтры нижних частот, компаратор , одновибратор, интегратор со сбросом , входную шину, выходную шину. 2 ил.

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 03 К 5/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4775895/21 (22) 02.01.90 (46) 30.05.93. 6юл, М 20 (71) Таганрогский научно-исследователь-. ский институт связи (72) И.Г.Дорух, А.П.Дорух, А.В,Маргалов и

Ю.И.Сакович (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1Ф 1149392, кл. Н 03 К 5/01, 1983.

2.Авторское свиде-ельство СССР

М 1370747. кл. Н 03 К 5/04, 1986. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки и преобразования импульсных сигналов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения возможности квадратичного преобразования длительности импульсов.

Цель достигается тем, что в известный преобразователь длительности периодических импульсных сигналов, содержащий входную шину соединенную с входами дифференциатора, первого фильтра нижних частот и одн овибратора, выход которого через второй фильтр нижних частот соединен с сигнальным входом интегратора, управляющий вход которого соединен с выходом триггера и выходной шиной, а выход — с первым входом компаратора, выход которого соединен с R- входом триггера, S-вход которого соединен с выходом дифференци„„5U„„1818686 А1 (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки и преобразования импульсных сигналов. Цель изобретения— расширение функциональных возможно. стей за счет обеспечения возможности квадратичного преобразования длительности импульсов — достигается введением масштабных блоков, квадратора, блока деления, сумматора. Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов содержит также дифференциатор, RS-триггер, фильтры нижних частот, компаратор, одновибратор, интегратор со сбросом, входную шику, выходную шину. 2 ил. атора, введены два масштабных блока, квадратор, блок деления и сумматор, выход которого соединен с вторым входом компаратора, первый вход которого — с выходом первого масш;абного блока, а второй вход — с выходом второго масштабного блока, вход которого соединен с выходом блока деления, первый вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а второй вход — с выходом квадратора, вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот и входом первого масштабного блока.

Совокупность вновь введенных элементов и связей не является самостоятельным устройством. Вместе с остальными элементами и связями преобразователя она обеспечивает достижение положительного эффекта — расширение функциональных возможностей за счет реализации квадратичного закона преобразования длительности импульсных сигналов, поэтому

1818686 предлагаемый преобразователь следует считать новым и удовлетворяющим критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие его работу, Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов содержит. дифференциатор 1, RS-триггер 2, фильтры 3 и 4 нижних частот, компаратор 5, одновибратор 6, интегратор 7 со сбросом, квадратор

8„масштабные блоки 9 и 10, блок деления

11, сумматор 12, входную 13 и выходную 14 шины, Шина 13 соединена с входами диф- 15 ференциатора 1, фильтра 3 и одновибратора

6, соединенного своим выходом с входом фильтра 4. Выход фильтра 3 соединен непосредственно с входом квадратора 8, а через блок 9 — с первым входом сумматора 11, 20 второй вход которого через блок 10 соединен с выходом блока 8, а выход — с первым входом компаратора 5. S-вход триггера 2 соединен с выходом дифференциатора 1, R-вход — с выходом компарэтора 5, а выход 25 — с шиной 14 и управляющим входом интегратора 7, сигнальный вход которого соединен с выходом фильтра 4, э выход- с вторым входом компаратора 5. Первый и второй входы блока 11 соединены с выходами кеэд- 30 ратора 8 и фильтра 4 соответственно.

Преобразователь работает следующим образом.

И исходном состоянии сигнал на выходе триггера 2, на шине 14 и на управляющем 35 входе интегратора 7 соответствует логическому "О", напряжение на выходе интегратора 7 равно О.

С шины 13 на входы дифференциэтора

1, фильтра 3 и одновибраторэ 6 поступает 40 периодический импульсный сигнал с амплитудой Um, длительностью r> и периодом Т (фиг. 2 а).

Одновибратор 6 преобразует входной импульсный сигнал в импульсный сигнал с 45 тем же периодом Т, амплитудой Uoи длительностью ro. Сигнал с выхода одновибратора 6 поступает на вход фильтра 4, На выходах фильтров 3 и 4 формируются постоянные напряжения с уровнями Оз и 04 соот- 50 ветственно, определяемыми равенствами:

Оз K3 Urn =T (1)

04 К40о — Ò (2) где Кз и Кл — коэффициенты передачи фильтров 3 и 4 соответственно.

Напряжение уровня Оз с выхода фильтра 3 поступает на входы квадратора 8 и блока 9.

На выходе квадратора 8 формируется напряжение с уровнем Оя, определяемым равенством

К» К8 6 02 т2и

λ— (4) На первый вход сумматора 12 через блок 9 поступает напряжение уровня Оз с выхода фильтра 3, а на второй вход через блок 10- напряжение U» с выхода блока l1.

Поступившие на входы сумматора 12 сигналы суммируются, а на em выходе формируется напряжение с уровнем 012, определяемым равенством:

012 К90з+ К100». где Kg и K1o — коэффициенты передачи блоков 9 и 10 соответственно.

С учетом уравнений (1) и (4) можно записать:

К9 Кз UmY + K1o К11 КЗ К3 Um4

012 Т

Напряжение с уровнем U12 с выхода сумматора 12 поступает на.первый вход компаратора 5.

По переднему фронту каждого импульса дифференциатор 1 формирует короткий импульс, под действием которого триггер 2 устанавливается в такое положение, что на его выходе появляется потенциал, соответствующий логической "1" (фиг. 2 б и 2 в). Этот потенциал поступает на шину 14 и на управляющий вход интегратора 7. Уровень От напряжения нэ выходе интегратора 7 и на втором входе компаратора 5 под действием поступающего на сигнальный вход интегратора 7 напряжения уровня 04 с выхода фильтра 4 начинает линейно нарастать (фиг.

2 г), Можно записать.

Щ1) ас Кт ° 04 ° 1 (6) где Кт — коэффициент передачи интегратора 7;

Us = КвОз, (3} где Ke — коэффициент передачи квадратора

8.

Напряжение уровня Овс выхода квадратора 8 поступает на первый вход блока 11, на второй вход которого поступает напряжение уровня 01 с выхода фильтра 4, На выходе блока 11 формируется напряжение, уровень 011 которого пропорционален отношению уровня Us и 04 напряжений íà его первом и втором входах:

0»=K» —, L4

04 где K» — коэффициент передачи блока 11, Решая полученное уравнение совместно с управлениями (1), (2) и (3), можно записать:

1818686

t — время, отсчитываемое с момента установления на управляющем входе интегратора 7 потенциала, соответствующего логической "1". 5

Уровень 0т напряжения на выходе интегратора 7 будет нарастать до тех пор, пока не достигнет уровня Un напряжения на первом входе компаратора 5.

При выполнении условия 10

Оф) = U

Решая совместно уравнения (7), (6), (2), (5), можно определить длительность х импульсов на выходе триггера 2 и шине 14, если в уравнение (6) вместо времени (t) подставить указанную длительность х: 20

К7 K4 Uo

K p Kg> Ka-Q U2 Р. или Х= а Хи + ЬХи (8) 25

К9 Кз um где а =

Ко Ki> Ка КЗ.И

Кт К4 Uo Хо 35

Путем соответствующего выбора коэффициентов а и Ь, устанавливаемых путем соответствующего изменения коэффициентов Kg и Кто, нетрудно установить коэффициент преобразования преобразователя как больше(фиг. 2 б) при t > t, так и меньше 40 (фиг. 2 в) при х" < х единицы.

Из уравнения (8) видно, что предлагаемый преобразователь позволяет реализовать как линейный (при К1о = О), так и квадратичный (при K10 > О) законы преобразования длительности импульсов при сохранении периода их следования. Это существенно расширяет функциональные возможности предлагаемого преобразователя по сравнению с прототипом, который позволяет реализовать только линейный закон преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь длительности периодических импульсных сигналов, содержащий входную шину, соединенную с входами дифференциатора, первого фильтра нижних частот и одновибратора, выход которого через второй фильтр нижних частот соединен с сигнальным входом интегратора, управляющий вход которого соединен с выходом триггера и .выходной шиной, а выход — с первым входом компаратора, выход которого соединен с R-входом триггера, S-вход которого соединен с выходом дифференциатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения воэможности квадратичного преобразования длительности импульсов, в него введены два масштабных блока, квадратор, блок деления и сумматор, выход которого соединен с вторым входом компаратора, первый вход которого — с выходом первого масштабного блока, а второй вход — с выходом второго масштабного блока, вход которого соединен с выходом блока деления, первый вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а второй вход — с выходом квадратора, вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот и входом первого масштабного блока.

1818686

Ф08. Г

Составитель И.Дорух

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор Е,Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1941 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5