Селектор импульсных последовательностей

О и Я.АВФтеи е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 168154 Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 2109 оединвнием заявки ио Н 0 сударственный комитет СССР о делам изобретений и открытий(088,8) Опубликовано 250879: бюллетень доДата опубликования описания 260879(72) Авторы изобретен и В,В, ЭавериН, Ер 71) Заявител ВАТЕЛЬНОСТЕ втор ванн х им Из обрет ениной технике идля селекциит ельн ост ей поти частоты пности к заданемых частот 10) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСНЫХ е относится к импульсможет использоватьсяимпульсных последовапризнаку принадлежносовторения последовательному диапазону селектиру повторенияВ импульсной технике в устройствах обработки информации, системахраспознавания образов часто возникает следующая задача селекции, Навход селектирующего устройства поступает импульсная периодическая последовательность с частотой повторенияимпульсов Г; устройство (квазиселектор) должно вырабатывать выходныесигналы в случае, если Г,(ГГ,где Р и Р - граничные частоты заданно 1 о диапазона селектируеьюх частот (Г Г ) . Если же частота Р лежит вне диайазона Р - Р, т.е.если ГГ.( или Г ) Г , то выходные сигналы устройством селекциивырабатываться не должны,Известен селектор импульсных по 25следовательностей по признаку принадлежности частоты повторения импульсов к заданному частотному диапазону,содержащий временной селектор (элемент И), на первый вход которого подаются импуль сы, н а ойпост оян яжение, образо оецепью ь числа входныпульсов ансный усилительдет ектор Вход этой цепи, каки первый вход временного селектора,соединены с источником входных импульсов, Величина продетектированного сигнала на втором входе временного селектора превышает порог еговключения только в диапазоне, близком к резонансной частоте усилителя,Вне этого диапазона временной селектор не пропускает входные импульсы.Выполнение селектора в низкочастотной части диапазона повторенияимпульсных последовательностей характеризуется сложностью, Резонансныесистемы в низкочастотном диапазонегромоздки, имеют малую добротностьи плохую избирательность,Характерна также нестабильностьграничных частот селекции Г и РЗначения этих частот зависят как оттемпературной стабильности резонансной характеристики усилителя и егокоэффициента усиления, так и от нестабильности порогового уровнявходного сигнала временного селектора. Нестабильность порогового уров 681549ня в рабочем диапазоне температурприводит к существенному изменениюполосы селектируемых частот.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является се-.лектор импульсных последовательностей по признаку принадлежности частоты повторения импульсов к заданному частотному диапазону, содержащийгенератор тактовых импульсов, счетчик импульсов на триггерах с выходами оконечного и промежуточного триггеров, элемент задержки и элементсовпадения (2.Этому устройству свойственна труд"ность обеспечения селекции при шйрокой полосе заданных частот Р - Р, 15Если величина Р 1 малар а Р 21 Р 4 тореоннсная частота селектора Яр =- 0,5 аР ргде Р = Р - Р,.При лР = 2 Г частотно-избирательнаяРсистема по существу перестает быть 20резонансной и имеет плохую стабильность граничных частот.В рассматриваемом случае это последнее требование к диапазону селектируеьжх частот (Р З 7 Г ) представляет непосредственный практическийинтерес: предполагается, что частота Р,( - низка (порядка сотни гарЦ),а частота Р - высокая, порядка килОгерц. или несколько десятков килогерц,.Последовательность входных импульсов будем считать радиолокационной" длительностью вхопного импульсаГ удовлетворяющего условию Тр/последнее ограничение, впрочем, неявляется принципиальным, так как соотнсюениес( Т можно обеспечить ипри длинноимпульсных входных сигналах путем жесткого дифференцирования входных импульсов,Цель изобретения - расширение диапазона селектируемых частот, т.е.обеспечение селекции импульсных сигналов по признаку принадлежности частоты повторения к заданному частотному диапазонч для случая, когда указанный частотный диапазон широк(РЯ Р) и требуется высокая точностьг р аничных ч аст от,Достигается зто тем, что в селектор импульсных последовательностейпо признаку принадлежности частотыповторения импульсов к заданному частотному диапазону, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчикимпульсов на триггерах с выходамиоконечного и промежуточного триггеров, элемент задержки и элемент сов;падения, введены два потенциальныхВБ-триггера, причем счетный вход счет"чика импульсов соединен с выходомген ер ат ора тактовых импульсов, 60выход промежуточного триггера счетчика импульсов - с входом установки первого потенциальногоКБ-триггера, выход оконечного триггера счетчика импульсов - с входомустановки второг о потенциального ВБ-триггера, прямой выход первого потенциального ВБ-триггера - с первым входом элемента совпадения, инверсный выход второго потенциального ВЯ-триггера - с вторым входом элемента совпадения, а входы сброса счетчика импульсов и ЯЯ-триггеров с выходом элемента задержки, вход которого соединен с входной клеммой и третьим входом элемента совпадения.На фиг. 1. представлена функциональная электрическая схема селектора импульсных последовательностей; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Селектор импульсных последовательностей содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 импульсов, состоящий из последовательно включенных потенциальных триггеров и имеющий два входа - счетный вход и вход установки (сброса), и два выхода - выход 3 с К-го промежуточного триггера цепочки и выход 4 - с И-го оконечного триггера цепочки, входную клемму 5, соединенную с входом элемента б задержки, потенциальные ВЯ-триггеры 7 и 8 с раздельным запуском элемента 9 совпадения, выходную клемму 10.Устройство работает спедующим образом. До прихода входных импульсов, когда сигнал на клеьме 5 (фиг. 2 а) соот вет ству ет лог ич ес кому нулю, г енератор 1 тактовых импульсов работает и его импульсы (фиг. 2 в) периодически поступают на счетный вход счетчика 2, Счетчик 2 считает тактовые импульсы и его состояние к приходу первого импульса входной последовательности может быть произвольным. На фиг. 2 для конкретности принято что на выходах 3 и 4 (фиг, 2 г и 2 д соответственно) счетчика в момент прихода первого входного импульса присутствует напряжение, соответствующее логическому нулю. Состояние триггеров 7 и 8 также может быть произвольным, однако, если считать 1 то после включения источников питания до прихода первого входного импульса, прошло достаточно большое время, то счетчик один иуи несколько раз отсчитал уже по 2 тактовых импульсов и на его выходах 3 и 4 уже появлялись единичные значения сигналов. В этом случае триггеры 7 и 8 будут находиться в таком состоянии: выходной сигнал на выходах Р (фиг, 2 е) этих триггеров равен логической единице на выходах О (фиг.2 ж)- логическому нулю. Следует заметить, что состояние счетчика 2 и триггеров 7 и 8 в момент прихода первого входного импульса принципиального значения не имеет, так как первой операцией, связанной с приходом входного сигнала, является установкаФормула изобретения Селектор импульсных последовательностей по признаку принадлежности частоты повторения импульсов кзаданному частотному диапазону, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов на триггерахс выходами оконечного и промежуточного триггеров, элемент задержки иэлемент совпадения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона селектируемых частот, в него введены два потенциальных ВЯ-триггера, причем счетныйвход счетчика импульсон соединен свыходом генератора тактовых импульсов, выход промежуточного триггерасчетчика импульсов - с входом установки первого потенциального ВЯ-триггера, выход оконечного триггера счетчика импульсов - с входом установки второго потенциального кЯ-тригтри гг еров сч етчи ка 2 и т риг герон 7 и 8 н исходное положение. Осуществляется она следующим образом. После прохождения среза (заднего Фронта) входного импульса на выходе элемента б задержки вырабатывается импульс (фиг, 2 б), начало которого соответ ствует заднему фронту входного импульса. Этот импульс элемента 6 задержки имеет стандартную длительность, несколько превышающую время переключения с триггеров. Под действием ука" 10 ванного импульса нсе триггеры устанавливаются в исходное положение ( обнуляются ) . После установки триггеров начинается счет тактовыхк-юимпульсов, Через 2 тактовых импульсон срабатывает К-ый триггер счетчика. Напряжение на его выходе изменяется от уровня логического нуля до уровня логической единицы. Этим перепадом переключается НЯ-триг О гер 7 и напряжение на его выходе Р принимает единичное значение (фиг.2 е), Значение К (порядковый номер этого триггера промежуточного в цепочке счетных триггеров, образующих счетчик 2) выбирается из условия То 2" = Г, Если частота входныхГтсигналов удовлетворяет условию РРР,то к моменту прихода очередного ймпульса последовательности состояние схемы следующее: на выходе Р ВЯ-триггера 7 присутствует единичный уровень напряжения,так как этот триггер переключился перепадом напряжения К-го триггера счетчика;на выходе Р НЯ-триггера 8 присутствует ,нулевой уровень напряжения, так как этот триггер не переключался (не ,имел управляющих сигналов на входепосле установки в обнуленное состояние), Сигнал на инверсном выходе О 40 этого триггера соответствует единичному уровню напряжений (фиг. 2 ж) . В момент прихода второго и последующих входных сигналов на всех трех входах элемента совпадения 9 будут единич ные значения напряжений, и входной импульс передается на выход устройст на.Если же Р ) Р, то к приходу очередного импульса на входную клемму триггер не успевает сосчитать 2" тактовых импульсов, К-ый триггер не переключается и не создает запускающего сигнала для ВЯ-триггера 7, В этом случае на одном из входов элемента совпадения 9 (на фиг. 1 - левом) не будет единичного уровня напряжения и входной импульс на выход устройства не передается (фиг. 2 е) .Если РР,то счетчик успеваетйнасчитать число импульсов 2, Величина И здесь выбирается из условия Т 2: - ; И соответствуетМОномеру последнего счетного триггера в цепочке триггеров, образующих счетчик . Если счетчик успел насчитать 2 " тактовых импульсов, то за время счета между входными импульсами появлялся выходной сигнал на выходе 4 счетчика, соответствующего выходу Н-го триггера счетчика, его последнего счетного триггера. Этот сигнал переключает ВЯ-триггер 8; на выходе О триггера 8 сигнал становится равным нулю, К моменту прихода очередного входного импульса на одном из входов элемента совпадения 9 (на фиг, 1 - среднем) сигнал будет чулевым и элемент совпадения не пропускает очередной входной импульс на выход устройства.Входные импульсы передаются на выход только при Р,РРЗадача селекции последовательностей по частоте повторения импульсов выполнена. Из-за несинхронности последовательностей тактовых и нходных импульсов эона перехода селектора от передачи сигналов к запрету передачи будет несколькоразмытаф , но эту переходную область можно сужать до приемлемых для практики пределом путем увеличения тактовой час-тоты Р = - с одновременным увеличе 4О Танием значений К и Б (номера промежуточного и последнего триггеров сч етчика)Достоинствами данного счетчика импульсных последовательностей являются малые габариты, отсутствие больших емкостей или индуктивностей резонансного звена; возможность микроминиатюризации на основе примеиения интегральных микросхем и реализации для различных положений эоны селекции на частотной оси, включая и область низких частот повторения импульсов; высокая стабильность граничных частот селектируемого диапазона.681549 гхо Фи 2 1 Заказ 5104/51 Тираж 1060 Подписно НИ Филиал ППППатент ф , г.ужгород, Ул, Проектная, 4 гера, прямой выход первого потенциального ВЯ-триггера - с первым входом элемента совпадения, инверсныйвыход второго потенциального ВЯ-триггера - с вторым входом элемента совпадения, а входы сброса счетчика импульсов и ВЯ-триггеров с выходомэлемента задержки, вход которого соединен с входной клеммой и третьимвходом элемента совпадения. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе 1, Гольденберг Л.М. Основы импульсной техники, М., 1964, с, 431,рис. 13, 29.5 2, Ицхоки Я.С, Импульсные и цифровые устройства. М., 1972, с. 563, рис, 2(прототип).