Времяимпульсный компаратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХевицишакнюРЕСПУБЛИК аю ииН 03 К 5/26 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк АВтоРсному свидательстВуииа,:(72) В.А; Добрыдень и И.Д. Пузько (71) Сумский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института им. В.И. Ленина и Харьковский инженерно-строительный институт (53) 621.318.5(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР к 618845, кл. Н 03 К 5/26, 05.08.78.2, Авторское свидетельство СССР В 783989, кл. Н 03 К 17/04,08.02.79 (прототип),(54) (57) ВРЕМЯИМПУЛЬСНЬЙ КОМПАРАТОР, содержащий формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной устройства, а выход - с первым входом первого элемента И непосредственно и с его вторым входом через одновибратор, второй элемент И, выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй триггер и третий элемент И, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два счетчика импульсов, два элемента ИЛИ, два элемента задержки, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, причем счет ный вход первого счетчика импульсов соединен с выходом формирователя импульсов, а выход через первый элемент задержки соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого,элементов И и через последовательносоединенные первый и второй элементы задержки - с входом сброса второго счетчика импульсов, счетный входкоторого соединен с выходом пятогоэлемента И, первый вход которогосоединен с выходом первого элементаИ, а второй - с вторым входом второго элемента И и выходом шестого злемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом младшего разряда второго счетчика импульсов, авторой - с прямым выходом старшегоразряда второго счетчика импульсови первым входсм седьмого элементаИ, второй вход которого соединен синверсным выходом младшего разрядавторого счетчика импульсов, а выходс вторым входом третьего элемента И,выход которого соединен с первымивходами первого и второго элементовИЛИ, выход первого из которых соединен с первым входом второго триггера, а второй вход - с первым входомпервого триггера, второй вход которо"го соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединенс вторым входом второго. триггера ис выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом старшего разряда второгосчетчика импульсов.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и в измерительной технике.Известно устройство, содержащееодновибратор, вход которого соединенс входной шиной и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом одновибратораи с первыми входами триггера и вто Орого элемента И, вторые входы которых соединены с выходом первого элемента И, а выход триггера соединен стретьим входом второго элемента И1 3.Недостаток этого устройства состоит в невысокой помехоустойчивостииз-за отсутствия какого-либо усреднения в устройстве.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемо Ому результату является частотный компаратор, содержащий формировательимпульсов, вход которого соединен свходной шиной устройства, а выход -с первым входом первого элемента И 25непосредственно и с его вторым входом через одновибратор, второй элемент И, выход которого соединен спервым входом первого триггера, второй триггер и третий элемент И, входы которого соединены с выходной шиной устройства и вторым входом первого триггера, а выход подключен к входу одновибратора и первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первогоэлемента И, выход которого соединенс первым входом второго триггера, выход которого является выходной шинойустройства, а второй вход второго 4 Отриггера соединен с выходом первоготриггера 1.23,Данное устройство обладает болеевысокой помехоустойчивостью, однакообладает гистерезисом переключенияиз-за изменения длительности импульсов на входе одновибратора. Наличиегистерезиса, величина которого зависит от уровня помехи флуктуаций вчастоте входного сигнала. приводит к 50понижению достоверности фиксацииграницы частотного диапазона при реверсном изменении частоты входногосигнала. Кроме того, устройство имеетограниченные функциональные возможности из-за того, что вырабатываетлишь сигнал, соответствующий превышению входной частоты пороговогозначения,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования различных кодовых комбинаций (Равно, "Больше" и "Меньше" ) на выходе устройства при наличии усреднения при принятии решения. Поставленная цель достигается тем, что ремяимпульсный компаратор, содержащий формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной устройства, а выход - с первым входом первого элемента И непосредственно и с его вторым входом через одновибратор, второй элемент И, выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй триггер и, третий элемент И, введены два счетчика импульсов, два элемента ИЛИ, два элемента задержки и четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, причем счетный вход первого счетчика импульсов соединен с выходом формирователя импульсов, а выход через первый элемент задержки соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И и через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки - с входом сброса второго счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом пятого элемента И, первый вход которого соединен с выходом, первого элемента И, а второй - с вторым входом второго элемента И и выходом шестого элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом младшего разряда второго счетчика импульсов, а второйс прямым выходом старшего разряда второго счетчика импульсов и первым входом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом младшего разряда второго счетчика импульсов, а выход - с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход первого из которых соединен с первым входом второго триггера, а второй вход - с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом второго триггера и с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом старшего разряда второго счетчика импульсов.785 3 1081На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема времяимпульсногокомпаратора,Времяимпульсный компаратор содержит формирователь 1 импульсов, вход которого соединен с входной шиной 2 устройства, а выход - с первым входом первого элемента И 3 непосредственно и с его вторым входом через одновибратор 4, второй элемент И 5, вы 10 ход которого соединен с первым входом первого триггера 6, второй триггер7 и третий элемент И 8, два счетчика 9 и 10 импульсов, два элемента ИЛИ 11 и 12, два элемента 13 и 14 задерж ки и четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И 15-18, причем счетный вход первого счетчика 9 импульсов соединен с вьгходом формирователя 1 импульсов, а выход через первый элемент 13 задержки соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И 5, 8 и 15 и через последовательно соединенные первый и второй элементы 13 и 14 задержки - с входом сброса второго счетчика 1 О импульсов, счетный вход которого соединен с выходом пятого элемента 16 И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ЗО 3 И, а второй - с вторым входом второго элемента И 5 и выходом шесто го элемента И 17, первый вход которого соединен с прямым выходом младшего разряда второго счетчика 10 35 импульсов, а второй - с прямым выходом старшего разряда второго счетчика 10 импульсов и первым входом седьмого элемента И 18, второй вход которого соединен с инверсным выходом 0 младшего разряда второго счетчика10 импульсов, а выход - с вторым входом третьего элемента И 8, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов 11 и 12 45 ИПИ, выход первого из которых соединен с первым входом второго триггера 7, а второй вход - с первым входом первого триггера 6, второй вход которого соединен с выходом второго 5 О элемента 12 ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом второго триггера и с выходом четвертого элемента 15 И, второй вход которого соединен с инверсным выходом стар- у щего разряда второго счетчика 10 импульсов, выходы первого и второго триггеров 6 и 7 являются соответственно первой и второй вьгходными шинами 19 и 20 устройства.Устройство работает следующим образом.С появлением на шине 2 входного сигнала на выходе формирователя 1 формируются прямоугольные импульсы единичного уровня, длительность которых равна полупериоду входного сиг нала, Эти импульсы, поступая на счет" ный вход счетчика 9, заполняют его, на выходе счетчика 9 периодически появляются импульсы, определяющие момент выдачи результатов работы уст ройства (для конкретности примем, что счетчики 9 и 10 являются двух- разрядными). При этом импульсом с выхода счетчика 9, прошедшим через элементы 13 и 14, обнуляется счетчик 10. Одновременно каждым импульсом с выхода формирователя 1 запускается одновибратор 4, вырабатывающий импульсы нулевого уровня, поступающие на вход элемента 3, На выходе же элемента 3 импульсы появляются только в момент совпадения сигналов с выходов формирователя 1 и одновибратора 4. Таким образом, на выходе эле. мента 3 формируются импульсы только в том случае, если длительность полупериода входного сигнала превышает длительность импульса одновибратора 4. Эти импульсы поступают через элемент И 16 на счетный вход счетчика 10, т.е. этот счетчик импульсов считает только то число периодов входного сигнала, длительность полупериода которых больше заранее установленного порога.В момент заполнения счетчика 9 импульс .с его выхода поступает через элемент 13 на первые входы элементов И 5, 8 и 15, на вторые входы которых поступают сигналы, уровни которых зависят от степени заполнения счетчика 10 (за четыре периода входной частоты). Если на вход счетчика 10 не посту" пит ни одного импульса или только один, то разрешающий сигнал присутствует на первом входе элемента И 15, при этом на его выходе появляется импульс, после которого триггер 6 оказывается в единичном, а триггер 7 в нулевом состоянии, что соответствует коду на шинах 19,20-"10" (" Меньше") .1081785 Составитель А. СоколовРедактор С.,Патрушева Техред М.Кузьма Корректор В. Бутяга Заказ 1564/51 Тираж 862ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, -35, Раушская наб д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Если на вход счетчика 10 поступит два импульса, то разрешающий сигнал присутствует на первом входе элемен" та И 8, при этом на его выходе появляется импульс, который, пройдя через элементы ИЛИ 11,и 12, установит триггеры б и 7 в единичное состояние, что соответствует коду на шинах 19, 20 - "11" (" Равно" ). Если же на вход счетчика 1 О поступит три импульса, то разрешающий сигнал присутствует на нервом входе элемента И 5, при этом на его выходе появляется импульс, посл которого триггер 6 оказывается Ь нулевом, а триггер 7 - в единичном состоянии, что соответствует коду на шинах 19, 20 - "01" (" Больше" )Больше трех импульсов на вход счетчика 10 поступить не может, так как элемент И 16 по сигналу на его втором входе запрещает прохождение импульсов на счетный .вход счетчика 10.Таким образом, работа устройства происходит циклически, а каждый цикл состоит из и операций сравнения (где и - число разрядов в счетчиках импульсов), результат же сравнения формируется по мажоритарному принципу, обеспечивая высокую достоверность результатов работы устройства,Данный времяимпульсный компаратор по сравнению с известным устройством имеет большие функциональные возможности за счет формирования различных (трех) кодовых комбинаций при наличии усреднения при принятии решения