Селектор импульсной последовательности

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах анализа импульсов для выделения импульсов с заданными параметрами по длительности, амплитуде и периоду. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства за счет селекции как периодических импульсов с заданными параметрами, так и импульсов, появляющихся в случайные моменты времени. Устройство содержит входной формирователь импульсов, три блока задержки, ключ, сумматор, многоуровневый амплитудный селектор, коммутатор, триггер, генератор пилообразного напряжения, элемент И, вычитающее устройство. 2 ил.

 

Предлагаемый селектор относится к импульсной технике и может быть использован в устройствах анализа для выделения импульсов с заданными параметрами по периоду, длительности и амплитуде.

Известны селекторы импульсов, основанные на их временных параметрах и амплитуде (см., например, патент США №3922676, авторские свидетельства №894851, 1239852, 1396268, 1624676, патенты №2173935, 2168854, 2235418 и др.), а также селекторы, описанные во 2 и 3 главах книги О.Н.Тимахова, В.К.Любченко "Селекторы импульсов". - М.: Сов. радио, 1966 г.

Из известных селекторов наиболее близким к предлагаемому является селектор импульсной последовательности по патенту №2235418, М. кл. 7 Н03К 5/19 с приоритетом от 26.11.2002 г., который и выбран в качестве прототипа.

Этот селектор позволяет селектировать регулярные и случайные импульсные последовательности по амплитуде и длительности импульсов.

Недостатком этого селектора является то, что он не позволяет разделить периодические импульсы с заданными параметрами по длительности и амплитуде от импульсов с такими же параметрами по длительности и амплитуде, но появляющиеся в случайные моменты времени.

Задачей изобретения является создание селектора импульсной последовательности с более широкими функциональными возможностями, позволяющего разделять отселектированные периодические импульсы с заданной амплитудой и длительностью от импульсов с такими же параметрами по длительности и амплитуде, появляющиеся в случайные моменты времени.

Поставленная задача решается тем, что в селекторе импульсной последовательности, содержащем входной формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной и с входом третьего блока задержки, выход которого через ключ соединен с первым выходом селектора, второй выход входного формирователя, на котором формируются импульсы в моменты, соответствующие задним фронтам входных импульсов, соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с последовательно соединенными многоуровневым амплитудным селектором и коммутатором, выход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом второго блока задержки, а выход триггера соединен с управляющим входом ключа, и первый блок задержки, дополнительно введены новые элементы и связи, а именно генератор пилообразного напряжения, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к второму входу сумматора, выход коммутатора соединен с входом второго блока задержки, элемент И, первый вход которого непосредственно, а второй через первый блок задержки соединены с первым выходом селектора, выход элемента И является вторым выходом селектора, и вычитающее устройство, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами селектора, а выход вычитающего устройства является третьим выходом селектора.

Структурная схема предлагаемого селектора представлена на фиг.1, а временные диаграммы, поясняющие принцип его работы, показаны на фиг.2.

Селектор импульсной последовательности содержит входной формирователь импульсов 1, вход которого соединен с входной шиной, с входом генератора пилообразного напряжения 4 и с входом третьего 2 блока задержки, выход которого через ключ 3 соединен с первым выходом селектора. Второй выход входного формирователя 1 соединен с первым входом сумматора 5, к второму входу которого подключен выход генератора пилообразного напряжения 4. Выход сумматора 5 через последовательно соединенные многоуровневый амплитудный селектор 7 и коммутатор 8 подключен к первому входу триггера 9, к второму входу которого подсоединен выход второго 6 блока задержки, вход которого соединен с выходом коммутатора 8, а выход триггера 9 соединен с управляющим входом ключа 3. Первый вход элемента И 10 непосредственно, а второй вход через первый блок задержки 11 подсоединены к первому выходу селектора, а выход элемента И 10 подключен к второму выходу селектора. Первый и второй входы вычитающего устройства 12 соединены соответственно с первым и вторым выходами селектора, а выход вычитающего устройства подключен к третьему выходу селектора.

Предлагаемый селектор работает следующим образом. Входная импульсная последовательность (фиг.2а), в составе которой наряду с другими импульсами находятся как периодические, так и случайные импульсы с заданными параметрами по длительности и амплитуде (на чертеже они подкрашены разными оттенками), подается на входной формирователь 1, на вход генератора пилообразного напряжения 4 и на вход третьего 2 блока задержки. Передним фронтом входных импульсов запускается генератор пилообразного напряжения 4, а задним фронтом входных импульсов срываются колебания этого генератора. Таким образом, на выходе генератора пилообразного напряжения 4 формируются импульсы пилообразной формы, амплитуда которых пропорциональна длительности входных импульсов (фиг.2б). Эти импульсы подаются на второй вход сумматора 5, а на первый вход этого сумматора подаются импульсы с второго выхода входного формирователя 1, соответствующие задним фронтам входных импульсов и равные по амплитуде входным импульсам (фиг.2в). На выходе сумматора 5 появятся импульсы (фиг.2г), в которых заложена информация об амплитудах и длительностях входной последовательности. С выхода сумматора 5 импульсы подаются на многоуровневый амплитудный селектор 7, где в зависимости от суммарной амплитуды входных импульсов распределяются по его уровням (фиг.2д). Каждый канал многоуровневого амплитудного селектора 7 пропускает на свой выход импульс только тогда, когда амплитуда суммарного напряжения U заключена в некотором интервале U_min<U<U_max, характеризующем данный уровень (канал). Коммутатор 8 позволяет подключить к первому входу триггера 9 любой канал многоуровневого амплитудного селектора 7. При наличии напряжения, например, на k-том уровне многоуровневого амплитудного селектора 7 эти импульсы поступают на коммутатор 8 (фиг.2е) и с его выхода подаются на первый вход триггера 9, устанавливая его в единичное состояние. В нулевое состояние триггер 9 устанавливается импульсами с выхода второго 6 блока задержки, задержанные относительно импульсов на выходе коммутатора 8 на время заданной длительности импульса t_и (фиг.2ж). На выходе триггера 9 появятся импульсы (фиг.2з), соответствующие импульсам с заданной длительностью t_и и амплитудой U_и, задержанные относительно входной последовательности на время t_и. Импульсы с выхода триггера 9 поступают на управляющий вход ключа 3, на другой вход которого подается входная последовательность импульсов, задержанная на время, равное заданной длительности t_и(фиг.2и). На выход ключа 3, то есть на первый выход селектора пройдут только импульсы с заданными длительностью t_и и амплитудой U_и (фиг.2к). Среди этих импульсов есть как периодические импульсы, так и импульсы, появляющиеся в случайные моменты времени. С выхода ключа 3 импульсы непосредственно подаются на первый вход элемент И 10, а на второй вход этого элемента подаются импульсы, задержанные в первом блоке задержки 11 на время, равное периоду следования Т_и импульсов (фиг.2л). На выход элемента И 10, который является вторым выходом селектора, пройдут только периодические импульсы (фиг.2м). На первый и второй входы вычитающего устройства 12 поступают импульсы соответственно с первого и второго выхода селектора, а на выход вычитающего устройства, являющегося третьим выходом селектора, пройдут импульсы с заданной амплитудой и длительностью, но появляющиеся в случайные моменты времени (фиг.2н).

Таким образом, использование в предлагаемом селекторе новых элементов и связей позволяет расширить функциональные возможности селектора по выделению импульсов с заданными параметрами и выделить периодические импульсы с заданными параметрами по длительности и амплитуде на одном выходе, а на другом выходе выделить импульсы с такими же параметрами по длительности и амплитуде, но появляющиеся в случайные моменты времени.

Селектор импульсной последовательности, содержащий входной формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной и с входом третьего блока задержки, выход которого через ключ соединен с первым выходом селектора, выход входного формирователя импульсов, на котором формируются импульсы постоянной длительности, пропорциональные амплитуде входных импульсов в моменты, соответствующие задним фронтам входных импульсов, соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом многоуровневого амплитудного селектора, выходы которого соединены с входами коммутатора, выход коммутатора соединен с S-входом триггера, R-вход которого соединен с выходом второго блока задержки, выход триггера соединен с управляющим входом ключа, и первый блок задержки, отличающийся тем, что в него дополнительно введены генератор пилообразного напряжения, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен ко второму входу сумматора, выход коммутатора соединен с входом второго блока задержки, элемент И, первый вход которого непосредственно, а второй вход через первый блок задержки соединены с первым выходом селектора, на котором формируется последовательность импульсов с заданными длительностью и амплитудой, выход элемента И является вторым выходом селектора, на котором формируются периодические импульсы с заданной длительностью и амплитудой, и вычитающее устройство, первый и второй входы которого соединены соответственного с первым и вторым выходами селектора, а выход вычитающего устройства является третьим выходом селектора, на котором формируются импульсы с заданной длительностью и амплитудой, появляющиеся в случайные моменты времени.