Устройство для синхронизации сигналов

льскийприунивертво СС979. ИНХР Р 85 тем, стой НИЗА 789,что,ивосГосудАРбтВенный номитет сссРпо делдм изоБРетений и отнРцтии(56) 1. Авторское свидетельР 853789, кл. Н 03 К 5/13,(54)(57) УСТРОЯСТВО ДЛЦИИ СИГНАЛОВ по авт. сотличающеесс целью повышения поме ти, в него введены счетчик импульсов, два элемента И, элемент ИЛИ-НЕ;между шиной тактового сигнала и вторым инвертором включен первый элемент И, первый вход которого соеди.нен также через дополнительный инвертор с первым входом второго элемента И, выход которого подключенк счетному входу счетчика импульсов,выходы которого через элемент ИЛИНЕ подключены к второму входу первого элемента И, при этом единичныйвыход первого триггера соединен свторым входом второго элемента И ис входом установки в ноль счетчикаимпульсов.Пзобреение относится к импульсной технике и может быть примеченодля синхронизагтии импульсов с различНЫХ ДИСКРЕТНЫХ УСТРОЙСТВт В ТОМ 1 ИСле с электромеханических.гПо основному авт. св, У 853789известно устройство для синхронизации сигналов, содержащее первый, второй триггерытриггеры сброса и контРоля, восемь элементов И-НЕ. два инвертора,. шлцы тактового и Синхрони Озируемого сигналов и выходную шину,причем выходы первогои второго элементов И-НК соединены соответственнос единичным и нулевым входами первого триггера, единичный и нулевой выХОДЫ КОТОРОГО СОЕДИНЕНЬт СООтВЕтотВЕНно через третий и четвертый элементы И-НЕ с единичным и нулевым входами второго триггера и через пятый ишестой элементы И-НЕ с единичным Инулевым входами триггера контроля,нулевой выход котооого подключен кпервому входу седьмого элемента И-НЕ,выход которого соединен с выходойшиной устройства и с единичным вхо-, 15дОм триГГера сброса причем нулевыеВыходы второго триггера и триггерасброса соединены с первым и вторымвходами первого элемента И-НК, третийвход кторог Сединен с шинойхронизируемого сигнала и через первьгй инвертор с вторым входом пятогоэлемента И-НЕ и с первым входом восьмого элемента И-НК, а четвертый входпервого элемента И-НК соединен с пер.вым входом второго элемента И-НЕ,35С ВТОРтГт 1 И ВХОДаМИ СЕДЬМОГО И ВОСЬМОго элемецтог, И-НЕ и через второй инвертор с Вторыми входами третьего,четвертого, шестого элементов И-НЕи с третьим входом гтятого элемента фИ НК, при этом еликичньтй ВыхОД втоРОГО тРЛГГСРа 11 ОДКЛ 1 ттЧЕН К тРЕтЬЕМУвходу седьмого элемента И-НЕ и к втоРому входу второго элемента И-НЕ, авыход восьмого элем.нта И-НЕ соединен с нулевым входом триггера сброса 1",1 зт,Однако в известном устройствеиз-за отсут:тгия элементов, устанавЛ 1 ГВаЮЩИХ БРЕМЯ КОНТРОЛЯт ВЕЛЙКа. ЗОна неразличимости гтолезного сигнала.от помехи, что снижает помехоустойчивость устройств-. при длительностях помех, близких к длительностям 55полезного сигнала. Минимальная длиТСЛЬНОСТЬ ВХОДНОГО СИГНаЛа .Сггт 1 т 1г 1 ри котОРОЙ Он надежно раз,ггичается,г:;КаК ПОЛЕЗНЫЛ СИГННЛ, РаВНа гг,ттД.1. .де 1.Длительностгимйульса тактового сигнала а ,ДЛИТЕЛ 1,НОСТЬ ГтаУЗЫ тактОВОГО СИГ 11 а.ла вРяксималлная длительность Входног;ГС СИГНаЛН т тгОК , ПРИ Которай ОН надежно различается как сигнал помехи равна 1., сли длительность входного сигчала 1 с, находится В интервале( 1 с с 1.,1 + 2 7 р, то такОи сиГнал может быть воспринят и как помеха, и как полезный сигналПри этом зона неразличимости ЛТпри скважцости тактового сигнала,равной 2 равна= -Г ГГттГт ттлтаК -Гт ГГтаКТ.е. Для надежной работы известного устройства необходимо, чтобыдлительность полезного сигнала былав 3 раза больше длительности помехи,что не всегда выполняется в реальныхусловиях,Кроме тсго в известном устройстве получение требуемого порогасрабатывания осуществлятся подборомпараметров тактового сигнала чтоприводит к сужению области использования устройства, так как в реальных условиях гтараметры тактовогосигнала задаются, как правило, условиями Функционирования приемногоустройства.Пелью изобретения является повышение г;омехоустойчивости.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для синхронизации сигт-алов, содержащее первый и второй триггеры, триггеры сбросаконтроля, восемь элементов И-НЕ, два 1 гнзерто 1 а, шины тактового И сийхроцизируемого сигналов и выход-ную шину, причем выходы первого и второго элементов И-НК соединены соответственно с единичным и нулевым входами первого триггера, единич 11 ьтй 1 И 1:уд ЕВ ОЙ ВЫХОДЫ КОТОРОГО СОЕДИ нечы соответственно через третий и1четвертый элементы И-НЕ с единичным и нулевым входами второго триггера и через пятый и шестой элементы И-НЕ с единичным и нулевым входами триггера контроля, нулевой выход которого годключен к первому входу седьмого элемента И-НЕ, выход которого соединен с Выходной шиной устройства и с единичным входом триггера сброса, причем нулевые выходы второго триггера и триггера сброса соединены с первым и вторым входами первого элемента И-НК, третий вход которого соединен с шиной синхронизируемого сигнала и через первый инвертор с вторым входом пятого элемента И-НЕ и с первым входом восьмого элемента И-НК, а четвертый вход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НК, с вторыми Входами седьмого и восьмого элементов И-НЕ и через второй инвертор с вторьъи входами третьего, четвертого, шестого элеме 11 тов И-НЕ и с третьим10 15 20 25 30 Р 35 .40 45 Мина 21 соединена с входом элемента И 15 и через инвертор 18 - с входом элемента И 14. Выход элемента И 15 подключен к входам элементов И-НЕ б, 7, 12, 13 и Через инвертор 19 - к входам элементов И-НЕ 8-11. Выход элемента И-НЕ 13 ,соединен с входом триггера 4, а единичный выход триггера 2 - с входами элементов И-НЕ 7 и 12. 50 55 60 65 Единичный выход триггера 1 соединен с входом элемента И 14 и с входом установки в ноль счетчика 5, счетный вход которого подключен к выходу элемента И 14, а выходы через элемент ИЛИ-НЕ 16 - с входом элемента И 15. входом пятого элемента И-НЕ, при этом единичный выход второго триггера подключен к третьему входу седьмого элемента И-НЕ и к второму входу второго элемента И-НЕ, а выход восьмого элемента И-НЕ соединен с нулевым входом триггеРа сброса, введены счетчик импульсов, два элемента И, элемент ИЛИ-НЕ и дополнительный. йнвертор, причем между шиной тактового сигнала и вторым инвертором включен первый элемент И, первый вход которого соединен также через дополнительный инвертор с первым входом второго элеменТа И, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, выходы которого через элемент ИЛИ-НЕ подключены к второму входу первого элемента И, при этом единичный выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И с входом установки в ноль счетчика импульсов.На чертеже приведена функциональная схема устройства для синхронизации импульса.Устройство содержит первый триггер 1, второй триггер 2, триггер 3 контроля, триггер 4 сброса, счетчик 5 импульсов, элементы И-НЕ 6-13, элементы И 14 И 15, элемент ИЛИ-НЕ 16 инверторы 17-19, шины синхронизируемого сигнала 20, тактового сигнала 21 и выходную шину 22.Вюходы элементов И-НЕ б и 7 со- единены с входами триггера 1, выходы которого через элементы 8 и 9 соединены с входами триггера 2 и через элементы И-НЕ 10 и 11 - с входа(ми триггера 3, нулевой выход которого соединен с входом элемента И-НЕ 12 Выход элемента И-НЕ 12 соединен с выходной шиной 22 и с входом триггера 4. Нулевые выходы триггеров 2 и 4 соединены с входами элемента И-НЕ б, третий вход которого соединен с шиной 20 и через инвертор 17 с входами элементов И- НЕ 10 и 13. Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии все триггеры и счетчик 5 импульсов находятсяв нулевом состоянии (на единичныхвыходах триггеров - низкий потенциал, на нулевых - высокий). На шине20 синхронизируемого сигнала - низкий потенциал, на шине 21 - тактирующие импульсы с длитепьностью 1 идлительностью паузы 1.На выходах элементов И-НЕ б, 7,8, 10, 12 и элементе ИЛИ-НЕ 16 поддерживается высокий потенциал, навыходах элементов И-НЕ 9, 11, 13 иэлемента И 15 - тактирующие импульсы, на выходной шине 22 - высокийпотенциал.Рассмотрим два основных режимаработы устройства,1) Если входной сигнал на шине 20имеет длительностьс" + п+")где п - коэффициент пересчета счетчика 5.При совпадении во времени входного сигнала и тактового импульса происходит запись единицы в триггер 1 через элемент И-НЕ б, подготовленный высокими потенциалами с нулевых плеч триггеров 2 и 4. Единичный сигнал с триггера 1 снимает сигнал установки счетчика 5 импульсов в ноль и разрешает через элемент И 14 поступление тактовых импульсов на счетный вход счетчика 5. Состояние счетчика 5 изменяется по заднему фронту тактового импульса на шине 21. С приходом первого импульса на счетчик 5 на выходе элемента ИЛИ-НЕ 16 появляется нулевой потенциал, .запрещающий работу элемента И 15. Нулевой потеНциал на выходе элемента ИЛИ-НЕ ,16 сохраняется до тех пор, пока на вход счетчика 5 не поступит и импульсов.В течение искусственно созданной паузы тактового сигнала на выходе элемента И 15 происходит запись единицы в триггер 2 и контроль входного сигнала на длительность. Если наблюдается неустойчивость входного сигнала, на выходе инвертора 17 появятся положительные импульсы, которые через элемент И-НЕ 10, разрешенный высокими потенциалами с триггера 1 и инвертора 19, запишутся в триггер 3 контроля. В раСсматриваемом режиме входной сигнал имеет достаточную длительность и устойчив (т.е, не наблюдается отрицательных выбросов на вершине импульса, которые могут возникнуть в результате колебатель.ных процессов на фронте входного сигнала, а также из-за дребезга механических контактов).Заказ 11492/55 Тиран 868 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Иосква, Я, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г Уйгород, ул, Проектная, 4 Триггер 3 сохранит нулевое состояние, при этом высокий потенциал сего нулевого плеча разрешает работуэлемента И-НГ 12, При появлении навыходе элемента И 15 после искус -ственно созцанной паузы, первоготактового импульса происходит формирование выходного сигнала и установка триггера 4,сброса в единичноесостояние. Одновременно с формированием выходного сигнала происходит 10сброс триггера 1 в исходное нулевоесостояние. При этом запрещается работа счетчика 5 и он сохраняет нулевое состояние, С приходом очередной паузы тактового сигнала сбрасывается триггер 2, а после окончаниявходного сигнала сбрасывается триггер 4.2) Бсли входной сигнал на шине20 имеет длительность . Т, С 2 О1 п)Г. + пег.Также, как и при первом режиме,происходит срабатывание триггсра 1,разрешение работы счетчика 5 и создание искусственной паузы тактового , р 5,сигнала на выходе элемента И 15,в течение котооой прои. водится контроль входного сигнала на длительность и отсутствие колебаний на фронте. ЗОТак как входной сигнал имеет врассматриваемом режиме длительность,меньшую длительности созданной паузы тактового сигнала, произойдетзапись в триггер 3 сигнала о недостоверности входного сигнала. Припоявлении первого тактового импульса после созданной паузы на выхсдеэлемента И 15 происходит сброс триггера 1 в ис-.одное нулевре состояниеи запрещение работы счетчика 5, вы Оходной сигнал при этомне Формируется так как элемент И-НЕ 12 запрещен нулевым сигналом с триггера 3.При появлении очередной паузы тактового сигнала происходит сброс 45триггеров 2 и 3 в исходное нулевоесостояние. При наличии на входе серии помех, пибо колебательных процессов на фрднте полезного сигнала, устройство многократно срабатывает во втором режиме цо тех пор, пока не появится устойчивый входной сигнал, при этом устройство переходит в первый режим и формирует выходной импульс. Таким образом, в предлагаемом устройстве благодаря введению счетчика импульсов и дополнительных логических элементов осуществляется контроль входного сигиала на длительность и на отсутствие колебательных процессов на фронтах с четким порогом срабатывания. При этом зона неразличимости ВТ равнаг, гспчг игпах Я пгоох При й8 зона неразличимости практически не влияет на работу устройства, Следовательно, в предлагаемом устройстве достигается повышение помехоустойчивости, что приводит к более надежной работе устройства при длительностях помех, близких к длительности полезного сигнала.,Кроме того, расширяется область использования устройства, так как согласование заданных временных параметров тактирующего сигнала и требуемого порога срабатывания монет быть осуществлено подбором в по формулеЪл2Наибольший.эффект от использования предлагаемого устройства достигается при использовании его для согласования электромеханических и электронных устройств с различным быстродействием. При этом порог срабатывания задается значительно больщйм, чем период тактового сигнала, что позволяетпри и8 получать устройства для синхронизаций имйульсов с четким порогом срабатывания.