Селектор импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в устройствах анализа и измерения параметров регулярных импульсных последовательностей. Селектор импульсов содержит дифференцирующий элемент (1), первый (2) и второй (4) ограничители по нулевому уровню, инвертор (3), третий элемент задержки (5), элемент И (6), сумматор (7), многоуровневый амплитудный селектор (8), коммутатор (9), триггер (10), генератор пилообразного напряжения (11), второй элемент задержки (12), первый элемент задержки (13), ключевой элемент (14), индикатор (15). Технический результат: упрощение селектора импульсов без снижения достоверности селекции заданной регулярной импульсной последовательности. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах анализа и измерения регулярных импульсных последовательностей.

Известны селекторы импульсов, основанные на использовании временных параметров и амплитуды импульсов (см., например, патент США N 3922676, авторские свидетельства NN 894851, 1624676 и др.).

Из известных селекторов импульсов наиболее близким к предлагаемому является селектор импульсов по авт.свид. N 1624676, М.кл⁶ H 03 K 5/26 с приоритетом от 17.10.88 г, который и выбран в качестве прототипа.

Для селекции импульсов регулярных импульсных последовательностей в этом селекторе используются период следования импульсов Т_и, их длительность t_и и амплитуда U_и. Применение трех информативных параметров для селекции регулярных импульсных последовательностей позволяет обеспечивать высокую достоверность такой селекции.

Недостатком прототипа является его сложность, обусловленная тем, что в нем используются два сумматора, два многоуровневых амплитудных селектора, дешифратор, и пороговый ограничитель. При этом суммарные амплитуды, подаваемые на многоуровневые амплитудные селекторы, несут в себе избыточную информацию, поскольку получены они путем суммирования напряжения генератора пилообразного напряжения, однозначно связанного с периодом следования импульсов, и напряжений, соответствующих переднему и заднему фронтам селектируемых импульсов.

Задачей изобретения является упрощение схемы селектора и повышение его надежности без снижения достоверности селекции заданной регулярной последовательности.

Поставленная цель решается тем, что в селектор импульсов, содержащий последовательно соединенные дифференцирующий элемент, вход которого соединен с входной шиной, первый ограничитель по нулевому уровню и инвертор, а также последовательно соединенные первый элемент задержки, вход которого соединен с входной шиной, ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с выходом триггера, и индикатор, последовательно соединенные сумматор, многоуровневый амплитудный селектор и коммутатор, выход которого соединен с S-входом и через второй элемент задержки - с R-входом триггера, второй ограничитель по нулевому уровню, вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента, генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом сумматора, и третий элемент задержки, дополнительно введен элемент И, первый вход которого соединен с выходом инвертора и третьим входом сумматора, а второй вход элемента И - через третий элемент задержки с выходом второго ограничителя по нулевому уровню, выход элемента И соединен с вторым входом сумматора.

Структурная схема предлагаемого селектора импульсов представлена на фиг. 1, а временные диаграммы, поясняющие принцип работы этого селектора, показаны на фиг. 2. Селектор импульсов содержит последовательно соединенные дифференцирующий элемент 1, вход которого соединен с входной шиной, первый ограничитель 2 по нулевому уровню, инвертор 3, элемент И 6, сумматор 7, многоуровневый амплитудный селектор 8, коммутатор 9 и триггер 10, а также последовательно соединенные первый элемент 13 задержки, вход которого соединен с входной шиной, ключевой элемент 14, управляющий вход которого подключен к выходу триггера 10, и индикатор 15. Выход дифференцирующего элемента 1 через последовательно соединенные второй ограничитель 4 по нулевому уровню и третий элемент 5 задержки подключен к второму входу элемента И 6. Выход коммутатора 9 через второй элемент 12 задержки соединен с вторым входом триггера 10. Первый вход сумматора 7 соединен с выходом генератора пилообразного напряжения 11, а его третий вход - с выходом инвертора 3.

Селектор импульсов работает следующим образом. Принимаемые импульсные сигналы с входной шины (фиг. 2а) подаются на дифференцирующий элемент 1, на выходе которого появляются короткие импульсы положительной и отрицательной полярности (фиг. 2б), соответствующие передним и задним фронтам селектируемых импульсов и равные им по амплитуде. Эти импульсы подаются на первый 2 и второй 4 ограничители по нулевому уровню, где происходит соответственно ограничение сверху (фиг. 2в) и снизу (фиг. 2д). С выхода первого ограничителя 2 нулевого уровня отрицательный импульс, соответствующий заднему фронту, инвертируется инвертором 3 (фиг. 2г) и подается на первый вход элемента И 6. Импульс положительной полярности, соответствующий переднему фронту, с выхода второго ограничителя 4 нулевого уровня задерживается третьим элементом 5 задержки на время, равное длительности импульса t_и, и подается на второй вход элемента И 6 (фиг. 2е). На выходе элемента И 6 появляются импульс только тогда, когда на обоих его входах есть импульсы (фиг. 2ж). Этот импульс, несущий в себе информацию о длительности импульса селектируемой последовательности, подается на второй вход сумматора 7. На третий вход сумматора 7 с выхода инвертора 3 подается импульс, в котором заложена информация об амплитуде импульсов селектируемой последовательности. Наконец, на первый вход сумматора 7 подается напряжение с генератора пилообразного напряжения 11, которое однозначно связано с периодом следования селектируемой последовательности.

Таким образом, на выходе сумматора 7 появляется суммарное напряжение (фиг. 2з), которое несет в себе информацию о всех трех параметрах регулярной импульсной последовательности, а именно о периоде следования Т_и, длительности t_и и амплитуде U_и импульса. Это напряжение подается на многоуровневый амплитудный селектор 8, где в каждом периоде попадает в один и тот же уровень (фиг. 2и). Другие случайные импульсы, даже если они и совпадают по какому-то параметру, например по длительности импульса, распределяются по другим уровням случайным образом. Коммутатор 9 позволяет подключить к S-входу триггера 10 любой уровень многоуровневого амплитудного селектора 8, например i-й (фиг. 2к). Эти импульсы подаются на S-вход триггера 10 и передним фронтом устанавливают его в единичное состояние. В нулевое состояние триггер 10 устанавливается передним фронтом импульсов с выхода коммутатора 9 задержанными вторым элементом 12 задержки на время, равное длительности импульса селектируемой последовательности (фиг. 2л). Таким образом, на выходе триггера 10 появляются импульсы, равные по длительности и периоду следования импульсам селектируемой последовательности (фиг. 2м). Эти импульсы подаются на управляющий вход ключевого элемента 14. Суммарный импульсный поток с входной шины задерживается первым элементом 13 задержки на время, равное длительности импульса селектируемой последовательности (фиг. 2н), и подается на информационный вход ключевого элемента 14, где происходит стробирование суммарного импульсного потока импульсами по управляющему входу. С выхода ключевого элемента 14 на вход индикатора 15 поступают отселектированные импульсы регулярной последовательности с заданными параметрами (фиг. 2р). Изменяя время задержки элементов задержки 5, 12 и 13, а также период генератора пилообразного напряжения 11, можно селектировать регулярные импульсные последовательности с различными параметрами.

Таким образом, предлагаемый селектор импульсов позволяет осуществлять селекцию регулярных импульсных последовательностей с высокой достоверностью, поскольку для селекции используются три информативных параметра последовательности, а именно период следования, длительность и амплитуда импульсов. Это обеспечивается за счет дополнительного введения элемента И и новых функциональных связей между элементами селектора. Исключение из прототипа порогового ограничителя, сумматора и достаточно сложных устройств в виде многоуровневого амплитудного селектора и дешифратора упрощает селектор импульсов и, следовательно, повышает его надежность. При этом следует отметить, что сложность многоуровневого амплитудного селектора и дешифратора возрастает с ростом числа его уровней.

Формула изобретения

Селектор импульсов, содержащий последовательно соединенные дифференцирующий элемент, вход которого соединен с входной шиной, первый ограничитель по нулевому уровню и инвертор, а также последовательно соединенные первый элемент задержки, вход которого соединен с входной шиной, ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с выходом триггера, и индикатор, последовательно соединенные сумматор, многоуровневый амплитудный селектор и коммутатор, выход которого соединен с S-входом и через второй элемент задержки - с R-входом триггера, второй ограничитель по нулевому уровню, вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента, генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом сумматора и третий элемент задержки, отличающийся тем, что в него дополнительно введен элемент И, первый вход которого соединен с выходом инвертора и третьим входом сумматора, а второй вход элемента И - через третий элемент задержки с выходом второго ограничителя по нулевому уровню, выход элемента И соединен с вторым входом сумматора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2