Времяимпульсный компаратор

союз соаетскисоциллистичесниРЕСПУБЛИК А 1 559398 Ц); Н 03 КУ 26 21 с4,аф ОПИСАНИЕ ИЗОБАТЕ АВТОРСКОМУ ТВИД.:ТЕЛЬСГВУ г е 3 -"сс.4авыйзации, элцц 9 ратсре 11 е нигг рвыее истр а в цнурьигавый ниче ли лова а гч ные связи, ХОНага Иг.11 импульс ульс тво СССР б, 1982, о СССР б, 1986,в ивае 14 срав ыи ре-сравистреразря=сразниимпульс льзова- сис(57) Изо ной техн цы катар ов кон ьппениея этого темах. Ц достовер в компар мощью илснрав и эЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изоБ етениям и отнРьпиямпри гкнт ссо(71) Украинский заочный икий институт им, И,З,Соко) ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ КОМПАРАТОР бретение относится кике и может быть исптрольно-измерительныхель изобретения - поности результатов. Дл атор, содержащий фор тель 1 импульсов, такт 3, блоки 4, 5 синхрани ты И 6, 7, 8 элемент 10, счетчик 11 импульс кампаратары 2, 13, сд 15, введены пифрсвай к и новые функцианачь тельнасть каждого в с помощью счетчика цифрового кампаратара ся. с заданным порогом. Результ сраьнения заносится в сдвигов гистр 15, Результаты последних нений образуют в сдвигавом ре 1 15 и-разрядное число, старшиеаго соответствуют боле им результатам, Данное число вают с заданными порогами с па цифровых компаратарав2, 1 3, 1559398Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в составе помехоустойчивых систем автоматического управления и контрольно-измерительных систем,Цель изобретения - повышение достоверности результатов сравнения,На чертеже приведена структурная схема устройстваВремяимпульсный компаратор содержит формирователь 1 импульсов, входную шину 2, тактовый генератор 3, первый и второй блоки 4 и 5 синхронизации, первый, второй и третий элементы И 6-8, элемент ИЛИ 9, триггер 10, счетчик 11 импульсов, первый, второй и третий цифровые кампараторы 12-14, сдвиговый регистр 15, первую и аторую выходные шины 16 и 17,Первый и второй выходы формирователя 1 импульсов соединены с информационными входами первого и второго блоков 4 и 5, подключенных тактовыми входами к первому и второму выходам тактового генератора 3, Выход первого блока 4 соединен с первым входом триггера 10 (входом установки в единицу), подключенного прямым выходом к первым входам первого и второго элементов И 6 и 7Второй вход первого элемента И 6 соединен с первым выходом тактового генератора 3, а выход - со счетным входом счетчика 11, Второй вход второго элемента И 7 соединен с выходом второго блока 5, а выход - с первым входом элемента ИЛИ 9, подключенного вторым входом к выходу третьего элемента И 8, а выходом - к второму входу триггера О (входу установки в нуль), к входу установки в нуль счетчика 11 и к тактовому входу сдвигового регистра 15. Первый вход третьего элемента И 8 соединен с вторым выходом тактового генератора 3, а второй вход объединен с информационным входом сдвигового регистра 15, подключенного выходами к входам первого и второго цифровых компараторов 12 и 13, и соединен с выходом третьего цифрового компаратора 14, подключенного входами к выходам счетчика 11. Выходь 1 первого и второго цифровых компараторов 12 и 13 соединены с первой и второй выходными шинами 16 и 17. Формирователь 1 импульсов формирует короткие импульсы на первом и на втором выходах - по фронту и по. сре О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 зу каждого входного импульса соответственно,Тактовый генератор 3 генерируетна выходах короткие импульсы высокойстабильной частоты Р с периодом Т,причем импульсы на различных его выходах сдвинуты на время Т/2.Первый и второй блоки 4 и 5 синхронизации одинаковы; импульс, поступающий на информационный вход блока, запоминается в нем и выдается на выход блока синхронно с очереднымимпульсом с второго выхода тактовогогенератора,Первый, второй и третий цифровыекомпараторы 1 2-14 поддерживают единичный сигнал на выходе при выполнении условий8 ) Б , (1)8 8+ (2)1 о Ф (3)где Б и 8 - содержимое счетчикаимпульсов и регистра 15, соответственно; Я", Б+, Б - числа, устанавливаемые перед началом работы устройства на вторых входах компараторов12-14.Компаратор работает следующим образом.На вход устройства поступают пря-.Лмоугольные импульсы длительностью с,на которую накладываютсяслучайныепомехи. Длительность каждого входного импульса сравнивается (в цифровой форме) с эталонной длительностью Ф, а именно, проверяется ус-.ловие г Л (4) Результат г сравнения (г=1 при выполнении условия (4) и г = О в противном случае) подается на информационный вход сдвигового регистра 15, содержимое которого сдвигается на один разряд вправо (в сторону младших разрядов) после каждого сравнения. Таким образом, в сдвиговом регистре 15 формируется скользящая выборка результатов и последних сравнений, Содержимое регистра интерпретируется как и-разрядное двоичное число, значение -го разряда которого представляет собой результат 1.-го сравнения, т.е, результату г. последнего сравнения придается вес 2 " , результату предыдущего, и-го сравнения - вес 2 "и т.д., результату г "самого старого" из учитываемых сравнений - вес 1(г- результат хго сравнения),Таким образом, устройство осуществляет экспоненциальное взвешивание скользящей выборки, составленной из результатов и последних сравнений (проверок условия (4.На основании полученного значения 3 устройство вырабатывает на выходных шинах 16, 17 логические сигналы С, С по следующему правилу: при о(о С,= 0 С = 1 при х= д С=О С=О л 2(6) при с.ъ С = 1 С,= 0Устройство работает следующим образом.Перед началом работы на вторых входах цифровых компараторов 12-14 устанавливают соответственно числал В, Б 1,= о О,В исходном состоянии устройства триггер 10 и счетчик 11 установлены в нуль, при этом тактовые импульсы не проходят через элементы И 6 и 8.В момент поступления импульса на входной шине 2 формирователь 1 формирует на своем первом выходе короткий импульс, поступающий на информа-. ционный вход первого блока 4, а затем на первый вход триггера 10, устанавливая его в единичное состояние. В результате открываются по вторым входам элементы И 6 и 7 и тактовые импульсы с первого выхода тактового генератора 3 начинают заполнять счетчик 11,лСпустя время ох - в момент окончания входного импульса устройства - формируется короткий импульс на втором выходе формирователя 1, Обозначим через Б число тактовых импульХсов, прошедших через элемент И 6 за время Ф (очевидно, 11= Г с х ) .Если с, т,е, 11 ( Б , то импульс с второго выхода формирователя 1 поступает - одновременно с импульсом с второго выхода тактового генератора 3 - на выход второго блока 5. Этот импульс проходит через открытый теперь элемент И 7 и элемент ИЛИ 9 и сдвигает содержимое регистра 15 на один разряд вправо, записывая в его старший разряд (левый) нуль - сигнал, присутствующий в это 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 время на выходе третьего цифровогокомпаратора 14, соединенном с информационным входом регистра 15, и представляющий результат проверки усло,вия (4). Кроме того, импульс с выхода элемента ИЛИ 9 возвращает в нулевое состояние триггер 10 и счетчик11 импульсов, закрывая тем самым сно"ва элементы И 6-8,Если ,хь, т,е, ЫЫ, топри достижении равенства (3) на выходе третьего цифрового компаратора14 возникает единичный сигнал, и очередной импульс с второго выхода тактового генератора 3 пройдет черезоткрывшийся по второму входу элементИ 8 и через элемент ИЛИ 9, выполняяте же функции, что и в предыдущемслучае, с тем отличием, что теперь влевый разряд сдвигового регистра 15будет записана единица (сигнал с вы.хода компаратора 14, т,е, результатсравнения (4).При) с импульс, Ьормируемьйна втором выходе формирователя 1 имлпульсов в момент окончания ,Х, непройдет через элемент И 7, так какк тому времени триггер 10 уже будетустановлен в нуль импульсом с выходаэлемента И 8. При ь х = , гактовыел лимпульсы на входы элемента ИЛИ 9поступят одновременно (при БХ=Б оэлемент И 8 открыт по второму входу).Таким образом, в любом случае каждоеЛ лсравнение величинх ипорождаетединственный импульс на выходе элемента ИЛИ 9, возвращающий устройствов исходное состояние, причем каждыйраз содержимое регистра 15 сдвигается на один разряд вправо, а в еголевом разряде фиксируется результатпоследней проверки условия (4),После и проверок в регистре 15будут заполнены все разряды; левыйрезультатом последней проверки, следующий - предыдущей и т,д, Цифровыекомпараторы 12 и 13 подключены старшими разрядами к левому разряду регистра 15, т.е. его содержимое воспринимается ими как двоичное число,определяемое формулой (5).Сигналы Си С на выходах компараторов 12 и 13 кодируют при этом,согласно правилу (6), формируемое решение,Каждая следующая проверка условия(4) приводит к сдвигу содержимогосдвигового регистра 15 на один раз1559398 Формула изобретения Составитель А,СмирновТехред А.Кравчук Корректор И.Шароши . Редактор Б,Бугренкова Заказ 841 Тираж 659 Подписное,ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ряд вправо и фиксации результата проверки в его левом разряде, При этом, благодаря сдвигу в сторону младших раз 1 гяцов, вес каждого из ипредыду-. щих результатов проверок уменьшается вдвое, а "самый старый" из них "забывается" (содержимое крайнего пранога разряда сдвигового регистра 15 теряется). Наибольший вес всегда1 О имеет результат последней проверки, в полном соответствии с Формулой (5).С момента включения устройства и до выработки первого обоснованного решения должно быть проведено п проверок.Использование экспоненциального сглаживания позволяет повысить достоверность принимаемых решений при изменениях величины сг во времени, так как последние выборки учитываются с большим весом, чем более ранние. 25Времяимпульсный.компаратор, содержаший формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, первый, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, триггер, счетчик импульсов, первый и второй цифровые компараторы, выходы которых соединены с первой и второй выходными шинами соответственно, сдвиговый ре гистр, первый и второй блоки синхро" низации, информационные входы которых35 соединены соответственно с первым ивторым выходами формирователя импульсов, а тактовые входы соединены ссоответствующими выходами тактовогогенератора, причем выход первогоблока синхронизации соединен с первымвходом триггера, подключенного вьгходом к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которыхсоединены соответственно с первымвыходом тактового генератора и свыходом второго блока синхронизации,причем выход второго элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ,выход которого соединен с вторымвходом триггера, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьпдениядостоверности результатов сравненияв него введен третий цифровой компаратор, входы которого поразрядноподключены к выходам счетчика импульсов, счетный вход которого соединенс выходом первого элемента И, авход установки в "0" с тактовым входом сдвигового регистра и соединенс вьглодом элемента ИЛИвторой входкоторого подключен к выходу третьегоэлемента И, первый вход которого соединен с вторым выходом тактовогогенератора, а второй вход - с выходомтретьего цифрового компаратора и синформационным входом сдвигового регистра, выходы которого соединены поразрядно с входами первого и второгоцифровых компараторов