Селектор сигналов точного времени

/ Сюз Соввтскии Социалмстичесаа РеслублмнОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЮТВЛЬСТВУ пц 661490(51) М. Кл гб 04 С 11/ с присоединением заявкиГасударственный комитет СССР но делам изобретений и аткрмтийАвторыизобретения осла сного 3 а Трудового университет(54) СЕЛЕКТОР СИГНАЛОВ ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ осится к области приб значено для приема и точного времени, пере- времени по каналам св обретение отноения и вреднаения сигналовмых службами рострвыделдавае 20 зи.Известен селектор сигналов точного времени, содержащий узкополосный фильтр, детектор, интегрирующую цепочку, делитель и компенсационный канал, состоящий из заградительного фильтра, соединенного последовательно с детектором 11.Известные селекторы не обладают достаточной помехозащищенностью и не селектируют сигналы точного времени, если последние идут на фоне музыки или речи.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является селектор сигналов точного времени, содержащий счет чик длительности сигналов, счетчик длительности периода сигналов, счетные входы которых соединены с выходом генератора опорной частоты, выходной элемент И 21.Недостаток известного селектора - н достаточная помехоустойчивость.Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости селектора. Поставленная цель достигается тем, что в селектор сигналов точного времени, содержащий счетчик длительности сигналов, счетчик длительности периода сигналов, счетные входы которых соединены с генератором опорной частоты, выходной элемент 1 Л, введены последовательно соединенные узкополосный фильтр и одновибратор, элемент И- - НЕ, три триггера, первый вход элемента И НЕ соединен с выходом одновибратора, второй вход - с выходом третьего триггера, элемент НЕ, два элемента ИЛИ, элемент И, дифференцируюшая цепь, три элемента задержки и регистр сдвига, выход элемента И - НЕ соединен с первым входом первого триггера, со входом элемента НЕ и со входом счетчика длительности сигналов, выходы которого соединены со вторым входом первого триггера, через последовательно включенные дифференцирующую цепь и первь 1 й элемент задержки - со входом счетчика длительности периода сигналов, с первым входом второго триггера, второй вход которого включен на выход первого элемента ИЛИ, и с информационным входом регистра сдвига, выход первого триггера соединен с первымивходами первого и второго, элементов ИЛИ, вторые входы которых соответственно подключены к выходу счетчика длительности периода сигналов и к выходу второго элемента задержки, вход которого соединен с выходом выходного элемента И, выходы счетчика длительности периода сигналов соединены через третий элемент задержки со входом сдвиг регистра сдвига, с первыми входами элемента И и третьего триггера, второй вход элемента И соединен с выходом второго триггера, а выход элемента И -- со вторым входом третьего триггера, при этом выход второго элемента ИЛИ соединен с установочными входами нуля регистра сдвига, а выход элемента НЕ и выходы регистра сдвига соединены со входами выходного элемента И.На чертеже представлена функциональная схема селектора.Селектор состоит из счетчика 1 длительности сигналов, включающего цепочку из семи триггеров с дешифратором, счетчика 2 длительности периода следования сигналов, состоящего из трех последовательно включенных декадных счетчиков с дешифратором, счетный вход которого, как и счетный вход счетчика 1, соединен с генератором 3 опорной частоты; выходного шестивходного элемента И 4; последовательно соединенных узкополосного фильтра 5 с полосой пропускания 1000 +. 20 Гц, одновибратора 6 с нулевым, временем восстановления и элемента И - -НЕ 7; трех триггеров 8, 9 и 10, выход последнего из которых соединен со входом элемента И- - НЕ 7, другой вход которого связан с выходом одновиоратора 6; элемента НЕ 11, двух элементов ИЛИ 12 и 13, элемента И 14; дифференцируюгцей цепи 15; трех элементов задержки 6 - -18 при реализации счетчиков 1 и 2 цепочки триггеров с дешифраторами элементы задержки 16 и 17 могут быть исключены ввиду того, что их роль выполняют дешифраторы счетчиков 1 и 2) и регистра сдвига 9, Выход элемента И - НЕ соединен с первь 1 м входом первого триггера, со входом элемента НЕ 11 и со входом установки нуля счетчика 1 длительности сигналов, олин выход которого соединен со вторым входом первого триггера 8, а второй выход через" последовательно включенные дифференцирующую цепь5 и первый элемент задержки 16 - - со входом установки нуля счетчика длительности периода сигналов 2 и непосредственно соединен с первым входом второго триггера 9, второй вход включен на выход первого элемента ИЛИ 12, и с информационным входом регистра сдвига 19. Выход триггера 8 соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ 12 и 13, вторые входы которых соответственно подключены к выходу счетчика длительности периода сигналов 2 и к выхо 2 О 25 ЗО ду второго элемента задержки 7, вход которого соединен с выходом элемента И 4. Выход счетчика длительности периода сигналов 2 соединен через третий элемент задержки 18 со входом сдвиг регистра сдвига 1 9,Выход счетчика 2 соединен с первым входом третьего триггера, другой выход счетчика 2 - с первым входом элемента И 14, второй вход которого соединен с выходом второго триггера 9, а выход - со вторым входом третьего триггера 10. Выход второго элемента ИЛИ 13 связан с установленными входами нуля регистра сдвига 19, а выход элемента НЕ 11 и выходы регистра сдвига 19 соединены со входами выходного элемента И 4,Счетчик 1 обеспечивает счет количества периодов опорной частоты за время, несколько превышающее время действия сигнала, подлежащего регистрации. Счетчик 2 в отсутствие сигналов на входе селектора должен обеспечить на своих выходах появление импульсов, следующих с периодом повторения 1 с. Для удобства изложения не учитывается некоторое изменение длительности сигнала, которое происходит при его прохождении через фильтр 5. При практической реализации устройства это должно быть учтено путем изменения дешифрированных состояний счетчика 1 или должны быть выполнены рекомендации об установке перед селектором автоматического регулятора уровня входного сигнала. Селектор работает следующим образом, В отсутствие входного сигнала все элеЗ 5 менты схемы, кроме счетчика 2, находятсяв исходных состояниях и не функционируют.Счетчик 2 считает периоды опорной частоты (1000 Гц) и выдает на своих выходах импульсы длительности 1 мс с периодом повторения 1 с. Счетчик 1 не производит счета, так как сигналом с элемента И - НЕон удерживается в нулевом состоянии. Импульсы на втором и третьем выходах счетчика 2 сдвинуты относительно импульсов на первом его выходе соответственно на 10 и 890 с.45 С первого выхода счетчика 2 через элементзадержки 18 (задержка порядка микросекунды) импульсы поступают на вход сдвиг регистра 19 с периодом в 1 с. Таким образом, каждую секунду в регистре 19 происходит сдвиг информации в старшие разря 5 в ды. При записи единицы в первый разрядрегистра 19 последовательно происходит ее сдвиг до полного очищения регистра 19.При прохождении сигналов точного времени на выходе одновибратора 6 формиру ются прямоугольные импульсы приблизительно на 0,5 мсдлиннее сигнала, поступившего на его вход. Этот импульс воздействует на элемент 7, на второй вход которого от триггера 10 поступает единица, освобож661490дает установочный вход нуля счетчика 1,и последний начинает счет опорной частоты. При дИтельности посылки сигналов точного времени, равной 100 мс, счетчик 1 фор.мирует импульс только на своем первом вы.ходе (триггер 9 этим будет установлен в единичное состояние). Этот же импульс, пройдядифференцирующую цепочку 15 и элементзадержки 16 (задержка порядка микросекунды), устанавливает счетчик 2 в нулевоесостояние. В связи с этим на первом выходе счетчика 2 появляется импульс, который,пройдя через элемент задержки 18, воздействует на вход сдвиг регистра 19. Таккак на информационном входе этого регистра присутствует единица (1-й выход счет- .чика), то в первый разряд регистра 19 будет записана единица. После этого черездесять периодов опорной частоты (через1 О мс) будет сформирован импульс на втором выходе счетчика 2, который, пройдяэлемент И 14, на второй вход которого подана единица от триггера 9, перебрасывает триггер 10 в единичное состояние. Совторого входа элемента И - НЕ 7 исчезаетединица, и входной канал селектора закрывается. Он откроется для приема второго сигнала счетчика 2, возвратит триггеры 29 и 10 в исходное состояние: Второй сигналточного временибудет также записан в первый разряд регистра 19, а находившаясятам единица сдвинута во второй разряд.Следующие сигналы точного времени 30также будут записаны в регистр сдвига 19,а записанные там единицы сдвигаются ввысшие разряды. Таким образом, после пятого сигнала точного времени все разрядырегистра 19 оудут заполнены. Шестой сигнал точного времени проходит через элемент11, выходной элемент И 4 и оказывается корректирующим сигналом. Пройдя через элемент задержки 17; который определяет длительность корректирующего сипала, элемент ИЛИ 3, сигнал коррекции устанавливает регистр 19 в исходное состояние по началу шестого сигнала точного времени,Фордлп з;РВ" ,и Для улучшения помехозацищенности шестой вход элемента И 4 может быть соединен не с выходом элемента И - НЕ 7, а с первым выходом счетчика 1 (на схеме эта цепь показана штриховой линией). В этом случае сигнал коррекции сформирован по концу шестого сигнала точного времени и это учитывается при конструировании исполнительных корректирующих устройств. В предлагаемом варианте возможно сформировать сигнал коррекции от помехи при наличии в ее спекторе частоты 1000 + 20 Гц, за 10 мс до начала шестого сигнала точного времени. Однако учитывая незначительность погрешности (не более 10 мс), которая может возникнуть при цаличии помехи, формировать сигнал коррекции по концу шестого сигнала вряд ли целесообразно. 6Если длительность помехи менее 98 мс ни на одном из выходов счетчика 1 импульса не появляется. При длительности помехи более 102 мс на обоих выходах счетчика 1 последовательно будут сформированы импульсы. При большой длительности помехи возможно и неоднократное их появление. При этом триггер 8 окажется в единич- НОЪ состоянии и входной сигнал не будет зарегистрирован. Кроме того, из-за того, что триггер 9 триггером 8 будет установлен в нулевое состояние, импульсом со второго выхода счетчика 1 триггер 10 не будет установлен в единичное состояние и входной канал селектора не закроется, как это делается, когда выходной сигнал имеет длительность 10 + 2 мс,Учитывая, что в промежутках между сигналами точного времени входной канал селектора закрывается, можно утверждать, что в случаях, когда помехи не накладываются на сигналы точного времени и, следовательно, не изменяют их длительности, селектор вовремя сформирует сипял коррекции. Помеха, изменившая длитсльность сигнала точного времени (за исклочением последнего), не позволит сформи. ровать сиГнял коррекции. В этом случае опасности сформирования сигнала коррек ции после Грохожденин Иестого си наля ТО- но.О Вгоемени не Возникает. Селектор сигналов точного времени, содержаций счетчк длительносп сиГ 3 ЗЯОВ, счетчик длительности пе ри ода си Гн ялов, счетные входы которых соединень с генератором Опорной ястоть, ВыходнОЙ элемент И, ОтЛЧЕ 2 ЮИЙСЯ ТЕМ, ЧТО, С ЦЕЛЬЮ ,ВЕЛИЧЕНИЯ помехоустойчивости, ь него Введены послов довятельно соедиГенныс узкополосный фильтр и Одновибратор, элемент 11 - Н., тпи риГгера. первый ВхОд элемента ИНЕ соединен с вьходом одновибратора, Второй вход - с Выходом третьего триггера, элемент НЕ, два элемента ИЛИ, элемент И, дифференцирующая цепь, три элемента задержки и регистр сдвига, выход элемента И - НГ соединен с первым входом первого триггера, со входом элемента НЕ и со входом счетчика длительности, сигналов, выходы которого соединены со вторым входом первого триггера, через последовательно включенные дифференцирующую цепь и первый элемент задержки - со входом счет. чика длительности периода сигналов, с первым входом второго триггера, второй вход которого включен на выход первого элемента ИЛИ, и с информационным входом регистра сдвига, выход первого триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соот661490 7ветственно подключены к выходу счетчика длительности периода сигналов и к выходу второго элемента задержки, вход которого соединен с выходом выходного элемента И, выходы счетчика длительности периода сигналов соединены через третий элемент задержки со входом сдвиг регистра сдвига, с первыми входами элемента И и третьего триггера, второй вход элемента И соединен с выходом второго триггера, а выход элемента И - со вторым входом третьего триггера, при этом выход второго элементаИЛ 1 Л соединен с установочными входами нуля регистра сдвига, а выход элемента НЕ и выходы регистра сдвига соединены со входами выходного элемента И.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство349977,кл. 6 04 С 11/02, 1972.2. Калашников В. И. Устройство привязки хронометрических систем к сигналам по верки времени, Труды НИИГоспрома, выпуск 18, М., 1975, с. 37.витель А, ИО. Луго вая01 ного ний Рау Ужго нтъ, г. Сос Техред Тираж арстве зобрет