Цифровой дискриминатор

ф,ффффф,звве%Рлл О ЭЙВЕтаю, Ф опиЬйние ИЗОБРЕТЕНИЯ пц 600565 Воига Советских Социалистических(22) Заявлено 27.02,75 (21) 2108779/18-2 1) М. Кл.з С 06 Г 15/ присо нением заявкисударственный камит(45) Дата опубликования описания 25.04.78 авета Чинистров СССРо делам изобретенийи открытий(54) ЦИФРОВО РИМИНАТ Изобретение относится к технике измерения характеристик случайных процессов и предназначается для осуществления дискриминации по уровням амплитуд случайных процессов и может быть использовано в анализаторах законов распределения.Известен цифровой дискриминатор 1, имеющий большой объем оборудования, а именно для и-разрядного двоичного счетчика необходимо не менее 4 п логических элементов И, ИЛИ.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является цифровой дискриминатор 2, содержащий п-разрядный двоичный счетчик, триггер результата анализа, элемент И результата анализа, триггер управления, переключатели нижнего и верхнего уровней дискриминации.К недостаткам дискриминатора относится функциональная сложность устройства, связанная с предварительной записью в двоичный счетчик дополняющего кода числа, соответствующего исходному уровню анализа, перед началом функционирования и промежуточной записью дополняющего кода числа, соответствующего ширине дифференциального окна, в процессе работы дискриминатора, что снижает его быстродействие. Для такого дискриминатора время задержки между приходом на вход счетчика импульса, кото рыи является граничным для исходного уровня анализа, и готовностьго устройства к продолжению анализа, т. е. моментом окончания записи в счетчик кода ширины дифференциального окпа, определяется выражением1,)(п+2) ,р,где и - число триггеров в двоичном счетчике;1,Р - время задержки срабатывания триггера.Следовательно, время задержки 10, которое определяет максимальную частоту поступления импульсов на вход счетчика, довольно велико и сильно зависит от числа разрядов счетчика.Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение дискриминатора.Это достигается тем, что цифровой дискриминатор содержит потенциальный (гг+1) - входовои элемент И нижнего уровня, гг входов которого соединены через переключатели нижнего уровня дискриминации с единичными разрядными выходамп гг-разрядного двоичного счетчика, а выход - с единичным входом триггера результата анализа, потенциальный и-в ходовой элемент И верхнего уровня, входы которого связаны через переключатели верхнего уровня дискриминации с едпнпчнымп разряднымп выходамп и-раз3рядного двоичного счетчика, а выход подключен к единичному входу триггера управления, единичный выход которого соединен с нулевым входом триггера результата анализа, а нулевой выход триггера управленияподключен к (и+1)-му входу (и+1)-входового элемента И нижнего уровня. Входам элементов И нижнего и верхнего уровней дискриминации, не подключенным к единичным разрядным выходам двоичного счетчика, соответствует единичный уровень напряжения а них,В предложенном дискриминаторе минимальный период следования импульсов пачки на входе счетчика в общем случае зависит от устаповлеппых уровней анализа пли, иначе, от места и числа подкл)очспных входов элемента И нижнего уровня анализа (или верхнего) к разрядам счетчика, Если к разрядам счетчика подключено А входов элемента И (1=1, 2, 3, , а), но с условием, что подключенные разряды счетчика представляют собой последовательно соединенную группу разрядов, то в этом случае дискриминатор обладает наибольшим быстродействием и время задер)ккп 1 О определяется выражениемЕ - От 1 а тьтр + и - СОПЗ 1Огде 1 п - время задержки срабатывания многовходового элемента И;Й - число подключенных входов элемента И к разрядам счетчика.В других случаях для каждого числа й)2 подключенных входов элемента И имеет место такое подключение, которое обеспечивает максимальное время 1 О для данного Й, определяющееся выражениемЙ);- а Р+ иОга 1 а тах2В - 1а для всех прочих подключений (для данного й) ЬО заключено между) ф)От(а т 1 а И 10 т(п тахТаким образом, для предложенного устройства время 1 О определяется выражениемОт(ат(а тр + и(иЛпализ выражений для времени О прототипа и предложенного устройства показывает, что в зависимости от установленных уровней анализа соотношение максимальных частот импульсов на входе счетчика предложенного устройства и прототипа определяется выражением=2 - :и,1 тах прелл, Птах прототипт. е. предложенное устройство имеет значительно большее быстродействие по сравнению с прототипом.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого дискриминатора, 50 55 б 0 65 Этот же импульс через линию 10 задержки приводит устройство в исходное положение, осуществляя сброс всех триггеров устройства. Если число сосчитанных импульсов У становится равным верхнему уровню дискриминации У то происходит срабатывание элемента И б верхнего уровня, который опрокидывает триггер 9 управления. В свою очередь, триггер 9 по единичному выходу опрокидывает в исходное состояние триггер 8, на выходе которого при этом разрешающий потенциал, установленный при срабатывании элемента И 7, сменяется запрещающим для элемента И 11, и импульс окончания пачки в этом случае не проходит на выход элемента И 11.Одновременно с блокировкой элемента И 11 триггер 9 по нулевому выходу производит блокировку элемента И 7 нижнего уровня дискриминации для исключения повторных 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Цифровой дискриминатор состоит из входной клеммы 1 двоичного счетчика, входной клеммы 2 импульса окончания пачки импульсов, и-разрядного двоичного счетчика 3, переключателей 4 и 5 нижнего и верхнего уровней дискриминации соответственно, потенциального и-входового элемента И б верхнего уровня анализа, потенциального (и+1)-входового элемента И 7 нижнего уровня анализа, триггера 8 результата анализа, триггера 9 управления, линии 10 задержки, элемента И 11 результата анализа, кнопки 12 приведения устройства в исходное состояние, выходной клеммы 13.Работает цифровой дискриминатор совместно с блоком амплитудного преобразования, который преобразует амплитуду входного сигнала в пачку импульсов н вырабатывает также импульс ее окончания.Перед началом работы с помощью кнопки 12 дискриминатор приводится в исходное состояние, Переключатели нижнего 4 и верхнего 5 уровней дискриминации подключаются к тем единичным разрядным выходам двоичного счетчика, прямые коды которых соответствуют величинам нижнего У, и верхнего У 2 уровней дискриминации.Если на входе 1 появляются импульсы, то двоичный счетчик начинает их сосчитывать. В процессе счета в момент времени, когда число сосчитанных импульсов У становится равным нижнему уровню дискриминации Уь что соответствует появлению единичных уровней напряжения на входах элемента И 7 нижнего уровня, подключенных к счетчику, элемент И 7 срабатывает на совпадение и опрокидывает триггер 8 результата анализа, на выходе которого образуется единичный разрешающий уровень напряжения, Если число импульсов в пачке больше или равно Уь но меньше верхнего уровня У 2, то импульс окончания пачки, поступающий на вход 2, проходит на выход элемента И 11, так как на втором его входе стоит разрешающий уровень,600565 Формула изобретения Составитель А. БезугловТехред А. Камышникова Корректоры; Е. Мохова н Е. ХмелеваРедактор О. Пушкин Заказ 919/б Изд,338 Тираж 841 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Типография, пр, Сапунова, 2 5срабатываний элемента И 7 при условии, чточисло сосчанных иульсо У)И 1+И 2.Таким образом, импульс окончания пачкис входа 2 проходит на выход 13 устройствапри выполнении условияЖ, М(Ф,. Использование потенциальных многовходовых элементов И для сравнения кодов нижнего и верхнего уровней дискриминации выгодно отличает предлагаемый цифровой дискриминатор от прототипа, так как при этом устройство упрощается и повышается его быстродействие. Цифровой дискриминатор, содержащий п; разрядный двоичный счетчик, триггер результата анализа, элемент И результата анализа, триггер управления, переключатели нижнего и верхнего уровней дискриминации, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения дискримин атора, он содержит потенциальный(и+1)-входовой элемент И нижнего уровня,и входов которого соединены через переключатели нижнего уровня дискриминации с единичными разрядными выходами и-разрядногодвоичного счетчика, а выход соединен с единичным входом триггера результата анализа,потенциальный и-входовой элемент И верхнего уровня, входы которого соединены черезпереключатели верхнего уровня дискриминации с единичными разрядными выходами иразрядного двоичного счетчика, а выход подключен к единичному входу триггера управления, единичный выход которого соединен снулевым входом триггера результата анализа, а нулевой выход триггера управления подключен к (и+1)-му входу (и+1)-входовогоэлемента И нижнего уровня.Источники информации,20 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мв 374608,кл. 6 06 Р 15/36, 1973.2, Авторское свидетельство СССР Ив 370612,кл. б 061 15/36, 1973.