Формирователь импульсов

 

Оп ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союа Соватсних

Социалистических республии ()746896

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено22.11.76 (2)) 2422360/18-2 (51)М. Кл, Н 03 К 5/18 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

3Ъеударствввльй квиитвт

СССР

Ilo делам нзабрвтеиик и открытки

Опубликовано 07.07.80. бюллетень,№ 25 (53) УДК 621.374..3(088.8) Дата опубликования описания 10.07.80 (72) Авторы изобретения

С. В. Чепурных, М. К. Чмых, А. С. Глинченко и В. Г. Патюков

Красноярский политехнический институт (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ!

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исполь зования во входных и логических цепях широкодиапазонных время-импульсных преобразователей и измерительных приборов частотомеров, фазометров и пери- в одомеров, а также обнаружителей сигналов на фоне широкополосных помех.

Известно устройство для подавления широкополосных шумов, содержащее усилитель, фильтры, пороговые схемы (11.

Это устройство сложное в настройке

g обладает недостаточной помехозащищенностью, 15

Известно также устройство для подав.ления импульсных помех, содержащее формирователь, счетчик импульсов, триггер, генератор опорных импульсов, элемент

И (2).

Однако устройство имеет также недостаточную помехозащищенность при формировании сигналов подверженных действию шума.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности при формировании сигналов, подверженных действию шумов.

Это достигается тем, что формирователь импульсов, содержащий формирователь входного сигнала, генератор опорной частоты, а также последовательно соединенные счетчик импульсов и счетный триггер, вваден коммутатор, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя входного сигнала, управляющий вход коммутатора соединен с выходом счетного триггера, выход коммутатора соединен с первым входом счетчика импульсов, ко второму входу которого подсоединен выход генератора опорной частоты.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема формирователя; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Формирователь импульсов содержит формирователь 1 входного сигнала, генератор 2 опорных импульсов, коммутатор

3 "с 468

Э счетчик 4 импуль«сов, счетнй«й триггер

Работает устройство следующим образом.

При действии на выходе формировате- 5 ля 1 смеси гармонического сигнала и ши.рокополосного шума, включающего и внутренние шумы самого. формирователя (фиг.

2а), возникают ложные импульсы (или ложные нуль-переходы) (фиг. 2б), количество которых возрастает с уменьшением отношения сигнал-шум и отношения частоты сигнала к полосе шума. Наибольшая вероятность и, соответственно, наибольшее время пребывания смеси сигнала и шума выше (ниже) нулевого уровня (-, : ) имеют место в области . ср. экстремальных значений сигнала. При достаточно больших отношениях сигнал-шум это время существенно превышает длитель20 ность ложных импульсов (выбросов) а .

Стандартизованные по уровням сигналы с прямого и инверсного выходов формирователя 1, содержащие ложные импульсы, 25 (фиг. 2б, в) поступают на коммутатор 3, управляемый счетным триггером 5. Коммутатор 3 обеспечивает поочередное под»

«кпючение прямого и инверсного сигналов к сбросовому входу счетчика 4 импульсов.

Режим работы счетчика 4 импульсов определяется уровнем сигнала на сбросовом входе. Во время действия логической "1" (импульса) счетчик 4 Импульсов

35 обеспечивает регистрацию счетных импульсов, поступающих от генератора 2 опорных импульсов на его счетный Ьход. Во время паузы между импульсами (логический "О") счетчик 4 импульсов находит-, 40 ся в сброшенном состоянии. Количество счетных импульсов, регистрируемое счетчиком 4 импульсов за время действия импульса (логической "1") на сбросовом .входе, пропорционально длительности этого „ импульса. Объем счетчика М и частота генератора 2 опорных импульсов выбираются так, чтобы время заполнения счетчика „- Н /Z превышало длительность ложного импульса 7. б . Устройст- . во не реагирует на импульсы, удовлетво50 ряющие этому условию и исключает (отфильтровывает) их. Ложные импульсй преимущественно формируются в области положительных и отрицательных перехо55 дов гармонического сигнала через, нулевой уровень. По мере увеличения мгновенных значений входного сигнала длительность формируемых формирователем 1 им96 4 пульсов (фиг. 2б, в) в среднем возрастает, а паузы между ними уменьшаются.

Наибольшую длительность имеют импульсы х-,.с., формируемые в области с > экстремальных значений сигнала. При ,действии такого импульса. переполнение счетчика 4 импульсов является наиболее вероятным.. Импульс переполнения с выхода счетчика 4 импульсов (фиг. 2г) пе- . реключает счетный триггер 5 в противоположное состояние (фиг. 2д) и коммутирует выход формирователя 1. Устройство в результате переходит на анализ инверсного сигнала. Его следующее срабатывание произойдет во втором полупериоде сигйала, Моменты срабатывания устройства имеют одинаковые (в математическом ожидании), смещение относительно нуль-переходов чистого сигнала и формируемый счетным триггером 5 выходной сигнал практически имеет форму меандра.

По мере понижения отношения сигналшум уменьшается различие между импульсами, формируемыми формирователем 1.

При этом в одном полупериоде сигнала возможно появление двух и более импульсов, превышающих по длительности время заполнения счетчика 4 импульсов (фиг.

2а, б). В данном устройстве после первого срабатывания происходит коммутация выходов формирователя 1 и устройство переходит на анализ инверсного сигнала или, что эквивалентно, на анализ длительности пауз прямого сигнала. Ложное срабатывание возможно только при условии, если длительность паузы „ между импульсами превысит время заполнения счетчика, 4 импульсов. Вероятность такого события очень мала, так как длительность пауз между импульсами уменьшается по мере увеличения мгновенных значений сигнала и в области его, экстремальных значений существенно меньше длительности импульсов. В результате веро« ятность ложных срабатываний устройства резко уменьшается, повышается его помехоустойчивость. Время заполнения счетчика 4 импульсов может быть уменьшено до значения, равного длительности ложных импульсов (или пауз) в области нуль-переходов чистого сигнала (с учетом их статистического разброса). Это уменьшает объем счетчика и вероятность пропуска сигнала, когда «длительность ни одного из импульсов сформированного сигнала не превышает с: . Предельная помехоустойчивость устройства определяется такими соотношениями сигнал-шум, 5 7468 ри которых длительности пауз и импуль сов в области экстремальных значений сигнала становятся соизмеримы между собой.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий формирователь входного сигнала, генератор опорной частоты, а также последовательно соединенные счетчик импульсов и счетный триггер, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения номе- хозащищенности, в него введен коммутатор, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя входно«

96 6 го сигнала, управляющий вход коммутатора соединен с выходом счетного триггера, выход коммутатора соединен с первым входом счетчика импульсов, ко второму входу которого подсоединен выход генератора опорной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глинченко А. С., Чмых М. К., Чепурных С. В. Влияние широкополосных помех на погрешность формирующих устройств на основе звена ограничитель

- ФНЧ".-"Измерительная техника, 1 977, М 7.

2, Сб. "Методы и средства преобразования сигналов", Рига, "Зинатне", 1976, с. 69.

Фиа 2

Составитель А. Филиппов

Редактор Н. Зинзикова. Техред А. Щепанская Корректор Г. Назарова

Заказ 4113/22 Тираж 995 Подписное

UHHHflH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4