Формирователь импульсов

(51)М. Кл, Н 03 К 5/1 Ъеударетввннмх кемитет ссер дф делам нзебретеиик н открыткита опубликования описания 10.07.8 72) Авторы изобретени С. В. Чепурных, М. К. Чмых, А, С. Глинченк и В. Г. Патюков Красноярский политехнический институт 1) Заявит 54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМГ 1 УЛЬСО И:1 обретение относится к измерительной технике и преФаазначено для исполь зования во входных и логически цепях широкодиапазонных время-импульсных преобразователей и измерительных приборов - частотомеров, фазомвтров и пери-одомеров, а также обнаружителей сигналов на фоне широкополосных помех.Известно устройство для подавления широкополосных шумов, содержащее усилитель, фильтры, пороговые схемы 11. йкеищен 1 подаве форггер,2 О едо форейст-. Это устройство сложное в настри обладает недостаточной помехозащпостыл,Известно также устройство аля.ления импульсных помех, содержащемирователь, счетчик импульсов, тригенератор опорных импульсов, елвмИ 23.Однако устройство имеет такжестаточную помехозащищенность примировании сигналов подверженных двию шума. 2Цель 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, введен 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 им. пульсов, ко второму входу которого подсоединен выход генератора опорной частоты.На фиг, 1 приведена структурная элект рическая схема формирователя; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.формирователь импульсов содержит формирователь 1 входного сигнала, генератор 2 опорных импульсов, коммутатор37468Эсчетчик 4 импульсов, счетнйй триггер5. Работает устройство следующим образом.При действии на выходе формировате ля 1 смеси гармонического сигнала и ши.рокополосного шума, включающего и внутренние шумы самого формирователя (фиг, 2 а), возникают ложные импульсы (или ложные нуль-переходы) (фиг. 2 б), ко 10 личество 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 (е., с: ) имеют место в области;сг.экстремальных значений сигнала, При достаточно больших отношениях сигнал-шум20 это время существенно превышает длительность ложных импульсов (выбросов) са, Стандартизованные по уровням сигналы с прямого и инверсного выходов формирователя 1, содержащие ложныеимпульсы,25 (фиг, 2 б, в) поступают на коммутатор 3, управляемый счетным триггером 5, Коммутатор 3 обеспечивает поочередное под "кпючение прямого и инверсного сигналов к сбросовому входу счетчика 4 импульЭО сов.Режим работы счетчика 4 импульсов определяется уровнем сигнала на сбросовом входе. Во время действия логической "1" (импульса) счетчик 4 ИмпульсовЭ 5 обеспечйвает регистрацию счетных импульсов, поступающих от генератора 2 опорных импульсов на его счетный Ьход. Во время паузы между импульсами (логический фО") счетчик 4 импульсов находит-,40 ся. в сброшенном состоянии. Количество счетных импульсов, регистрируемое счетчиком 4 импульсов за время действия импульса (логической ф 1 ф) на сбросовом .входе, пропорционально длительности этого импульса. Объем счетчика М и частотагенератора 2 опорных импульсов выбираются так, чтобы время заполнения счетчиками -Н Я превышало длительность ложного импульса 7; . Устройст 50 во не реагирует на импульсы, удовлетворяющие этому условию и исключает (отфильтровывает) их. Ложные импульсй преимущественно формируются в области положительных и отрицательных перехо 55 дов гармонического сигнала через, нулевой уровень. По мере увеличения мгновенных значений входного сигнала длительность формируемых формирователем 1 им 96 Фпульсов (фиг. 2 б, в) в среднем возрастает, а паузы между ними уменьшаются. Наибольшую длительность имеют импульсы х,с , формируемые в областисэкстремальных значений сигнала. При ,действии такого импульса. переполнение счетчика 4 импульсов является наиболее вероятным, Импульс переполнения с выхода счетчика 4 импульсов (фиг. 2 г) пе- . реключает счетный триггер 5 в противоположное состояние (фиг, 2 д) 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 сигналавозможно появление двух и более импуль-сов, превышающих по длительности время заполнения счетчика 4 импульсов (фиг.2 а, 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 смежду 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, когдафдлительность ни одного из импульсов сформированного сигнала не превышает с: 4 . Предельная помехоустойчивость устройства определяется такими соотношениями сигнал-шум,Составитель А. ФилипповТехред А, Шеианская Корректор Г. Наза Редак Зинзикова Тираж 995 ПодписноеИ Государственного комитета СССРам изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 3/22ИНИИ Заказ 113035,город, ул. Проектная, 4 нт", г. У илиал ППП 5 7468ри которых длительности пауз и импуль-.сов в области экстремальных значенийсигнала становятся соизмеримы междусобой. 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 коммута- тор, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя входно 96 6го 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 экспертизе1. Глинченко А, СЧмых М. КЧепурных С. В. Влияние широкополосных помех на погрешность формирующихустройств на основе звена ограничитель