Селектор импульсов заданной длительности

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах передачи данных, в устройствах автоматики и вычислительной техники для селекции импульсов из суммы произвольных импульсов. Селектор обеспечивает повышение качества селектирования за счет пропускания импульсов заданной длительности. Устройство содержит первый, второй и третий одновибраторы, входную шину , формирователь короткого импульса, первый и второй элементы И, селектирующий блок, состоящий из одновибратора, дифференцирующей цепи и линии задержки, а также дифференцирующую цепь, сумматор, ограничитель, одновибратор и выходную шину селектора. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системе передачи данных, в устройствах автоматики и вычислительной техники для селекции импульсов из суммы произвольных импульсов.

Известен селектор импульсов минимальной длительности, содержащий элемент совпадения, элемент ИЛИ и элемент задержки [1]. Данное устройство пропускает на выход импульсы, длительность которых превышает длительность времени задержки (при большой скважности).

Недостатком устройства является низкое качество подавления коротких импульсных помех.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является селектор импульсов по длительности, содержащий первый одновибратор, вход устройства, формирователь короткого импульса, первый и второй элементы И, второй и третий одновибраторы, выход устройства. Вход первого одновибратора соединен с входом селектора и входом формирователя короткого импульса, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго одновибратора, вход которого соединен с инверсным выходом первого одновибратора, а инверсный выход - с первым входом второго элемента И. Выход первого элемента И соединен с входом третьего одновибратора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с выходом селектора [2].

Однако данный селектор не обеспечивает надежность селектирования, так как осуществляет селекцию импульсов по длительности в заданном диапазоне (τ_мин<τ_и<τ_макс).

Цель изобретения - повышение качества селектирования за счет пропускания импульсов заданной длительности.

Цель достигается тем, что в селектор импульсов по длительности, содержащий первый одновибратор, вход устройства, формирователь короткого импульса, первый и второй элементы И, второй и третий одновибраторы, выход устройства, причем вход первого одновибратора соединен с входом селектора и входом формирователя короткого импульса, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго одновибратора, вход которого соединен с инверсным выходом первого одновибратора, а инверсный выход - с первым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен с входом третьего одновибратора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с выходом селектора, дополнительно введено селектирующее устройство, состоящее из четвертого одновибратора, первой дифференцирующей цепи и линии задержки, а также вторая дифференцирующая цепь, сумматор, ограничитель и пятый о дновибратор, причем вход четвертого одновибратора соединен с входом устройства, а выход - с вторым входом сумматора через последовательно соединенные первую дифференцирующую цепь и линию задержки, первый вход сумматора соединен с выходом второй дифференцирующей цепи, вход которой соединен с выходом селектора, выход сумматора подключен к выходу устройства через последовательно соединенные ограничитель и пятый одновибратор.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями, являются селектирующее устройство, новые связи между новыми и известными признаками, т.е. новая схема устройства.

Указанные признаки обладают существенными отличиями, так как в известных технических решениях не обнаружены.

Применение всех новых признаков позволяет повысить качество селектирования за счет пропускания импульсов заданной длительности.

На фиг.1 изображена структурная схема селектора заданной длительности; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Селектор импульсов заданной длительности содержит первый одновибратор 1, вход 2 устройства, формирователь 3 короткого импульса, первый и второй элементы И 4 и 6, второй и третий одновибраторы 5 и 7, выход 8, селектирующее устройство 9, состоящее из четвертого одновибратора 10, первой дифференцирующей цепи 11 и линии 12 задержки, а также вторую дифференцирующую цепь 13, сумматор 14, ограничитель 15, пятый одновибратор 16 и выход 17 селектора, причем вход первого одновибратора 1 соединен с входом 2 устройства и входом формирователя 3 короткого импульса, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 4, второй вход которого соединен с прямым выходом второго одновибратора 5, вход которого соединен с инверсным выходом первого одновибратора 1, а инверсный выход - с первым входом второго элемента И 6. Выход первого элемента И 4 соединен с входом третьего одновибратора 7, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 6, выход которого соединен с выходом 8, вход четвертого одновибратора 10 соединен с входом 2 устройства, а выход - с вторым входом сумматора 14 через последовательно соединенные первую дифференцирующую цепь 11 и линию 12 задержки, первый вход сумматора 14 соединен с выходом второй дифференцирующей цепи 13, вход которой соединен с выходом 8 селектора, выход сумматора 14 подключен к выходу 17 устройства через последовательно соединенные ограничитель 15 и пятый одновибратор 16.

Первый, второй и третий одновибраторы 1,5 и 7, вход 2 устройства, формирователь 3 короткого импульса, первый и второй элементы И 4 и 6, выход 8 селектора взяты из прототипа без изменений [2].

Четвертый одновибратор 10 подобен третьему одновибратору 7 и имеет длительность импульса τ_макс, а пятый одновибратор 16 отличается только длительностью импульса, соответствующей τ_зад .

Первая дифференцирующая цепь 11 и вторая дифференцирующая цепь 13 могут быть подобны [3].

Ограничитель 15 может быть подобен [3].

Сумматор 14 может быть реализован на операционном усилителе [4].

Время задержки линии 12 определяет заданную длительность селектируемого импульса τ_зад , а сама линия задержки может быть подобна [3].

На фиг. 2 показаны: сигналы а -на входе 2 устройства; б - на выходе первого одновибратора 1; в - на прямом выходе второго одновибратора 2; г - на инверсном выходе второго одновибратора 2; д - на выходе третьего одновибратора 7; е - на выходе второго элемента И 6; ж - на выходе четвертого одновибратора 10; з - на выходе первой дифференцирующей цепи 11; и - на выходе линии 12 задержки; к - на выходе второй дифференцирующей цепи 13; л - на выходе сумматора 14; м - на выходе ограничителя 15; н - на выходе селектора.

Селектор импульсов заданной длительности функционирует следующим образом.

Входной импульс длительностью τ_вх (фиг.2а) подается на входы первого одновибратора 1, формирователя 3 короткого импульса и четвертого одновибратора 10. При этом одновибраторы срабатывают по переднему, а формирователь - по заднему фронтам входного импульса.

Первый одновибратор 1 формирует импульс, длительность которого равна нижнему порогу селекции τ _мин (фиг.2б). Этот импульс поступает на вход второго одновибратора 5, срабатывающего по заднему фронту импульса длительностью и формирующего импульс, длительность которого определяет интервал селекции τ=τ_макс-τ_мин , где τ_макс - верхний порог селекции (фиг.2в).

С прямого выхода второго одновибратора 5 импульс длительностью τ поступает на второй вход первого элемента И 4. Если во время действия этого импульса на входе формируется задний фронт входного импульса τ_вх, то формирователь 3 короткого импульса (по заднему фронту входного импульса) формирует короткий импульс, который проходит через первый элемент И 4 на вход третьего одновибратора 7 и вызывает его срабатывание.

Третий одновибратор 7 формирует импульс длительностью τ_макс(фиг.2д), который поступает на второй вход второго элемента И 6. По окончании действия импульса длительностью τ (фиг.2,г) на выходе второго элемента И 6 формируется импульс длительностью τ_вх , которая находится в интервале - (фиг.2е).

Импульсы с длительностями τ_вх<τ_минилиτ_вх>τ_макс не проходят на выход второго элемента И 6, так как первый элемент И 4 не пропускает импульсы формирователя 3 короткого импульса для срабатывания третьего одновибратора 7.

Четвертый одновибратор 10 запускается передним фронтом входного импульса и формирует импульс длительностью τ_макс (фиг.2ж). Этот импульс дифференцируется первой дифференцирующей цепью 11. При этом получаются два разнополярных импульса (фиг.2з). Эти импульсы задерживаются линией 12 задержки на время τ_зад , что и определяет заданную длительность селекции (фиг.2и).

Импульсы с выхода второго элемента И 6 дифференцируются второй дифференцирующей цепью 13 (фиг.2к).

Задержанные импульсы с первой дифференцирующей цепи 11 и второй дифференцирующей цепи 13 поступают на сумматор 14.; При этом сложение импульсов возможно только в том случае, если длительность входного импульса соответствует τ_зад(фиг.2л).

Происходит превышение порога срабатывания ограничителя 14, на выходе которого формируется импульс, соответствующий заднему фронту селектируемого импульса (фиг.2м). Этим импульсом запускается пятый одновибратор 16, который формирует импульс τ_зад (фиг.2н).

Таким образом на выход селектора проходят импульсы заданной длительности, тем самым повышается качество селектирования.

Формула изобретения

СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ЗАДАННОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержащий первый одновибратор, вход которого соединен с входной шиной и входом формирователя короткого импульса, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго одновибратора, вход которого соединен с инверсным выходом первого одновибратора, а инверсный выход - с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего одновибратора, входом соединенного с выходом первого элемента И, отличающийся тем, что в него введены дифференцирующая цепь, последовательно соединенные сумматор, ограничитель и четвертый одновибратор, а также селектирующий блок, состоящий из последовательно соединенных одновибратора, вход которого является входом селектирующего блока, дифференцирующей цепи и линии задержки, выход которой является выходом селектирующего блока и соединен с вторым входом сумматора, первый вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи, входом подключенной к выходу второго элемента И, вход селектирующего блока соединен с входной шиной, а выход четвертого одновибратора - с выходной шиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2