Устройство для определения наличия импульсных сигналов

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Й ллл АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1, Авторское свидетельство СССРНф 427288, кл, 6 01 В 19/04, 1972,2. Авторское свидетельство СССР Иф 668093,кл Н 03 К 19/21, 1977.3, Авторекое свидетельство СССР М 892324,кл. 6 01 В 19/04, 1980. (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯНАЛИЧИЯ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее элемент НЕ, вход которого соединенс входной шиной, и две цепи, в каждойиз которых последовательно включены входнойповторитель .напряжения, пиковый детектор ивыходной повторитель напряжения, выход кодой цепи соединен с соответствующим входомэлемента И, выход которого соединен с выходной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности опре 801111109 деления парафазности сигналов двух источников, в устройство введены второй элемент НЕ, два элемента И-НЕ, второй элемент И, вто. рая входная шина, вторая выходная шина и двухполюсный переключатель с двумя контак. тными парами для каждого полюса, причем первый вход первого элемента И - НЕ соединен с выходом первого элемента НЕ, а второй вход - с входом второго элемента НЕ и с второй входной шиной, первый вход второго элемента И - НЕ соединен с первой входной шиной, а второй вход - с выходом второго элемента НЕ, выход каждого элемента И - НЕ соединен с соответствующим входом второго элемента И, выход которого соединен с вто. рой выходной шиной, общий вывод контакт- О9 ных пар каждого полюса соединен с входным повторителем напряжения соответствующей цепи, индивидуальные выводы контактных пар первого полюса - с соответствующими входа. ффщае ми первого элемента И - НЕ, а индивидуальные выводы контактных пар второго полюса - с соответствующими входами второго элемента И - НЕ, ЭюйИзобретение относи гся к электроизмеритель.,ной технике и предназначено для контроляработы различного рода импульсных функциональных узлов, например инверторов класса"Д" с нарафазными сигналами управления,Известно устройство для измерения пере.падов амплитуды переменного напряжения,либо последовательности разнополярных импульсов, содержащее входной усилитель, выход которого через резистор соединен с входами 10пиковых детекторов, дифференциальный уси.литель, входы которого через повторителиподключены к выходам пиковых детекторов,а выход - к сигнальному входу фиксаторауровня напряжения, разрядные ключи, включенные параллельно выводам пиковых детек.торов, нуль-орган, входы которого соединеныс выводами резистора в выходной цепи входного усилителя, а выход - с управляющимивходами фиксатора уровня напряжения и разрядных ключей 11.Недостатки этого устройства связаны созначительной конструктивной сложностью ивесьма узкой областью практического исполь.зования, охватывающей контроль сигналов 25лишь определенного класса.Известно также устройство для определенияпарафазности импульсных сигналов двух источ.ников, выполненное по схеме фиксации соответ.ствия, т, е, с индикацией. потери парафазности,и содержащее, в частности, реализованныев релейном исполнении два элемента, И, входыпервого из которых соединены с двумя входными шинами непосредственно, а входы второго -через соответствующие элементы НЕ, и элементИЛИ, входы которого соединены с выходамиобоих элементов И 12),Недостаток известного устройства - невозможность определения наличия импульсныхсигналов от каждого из источников,40Наиболее. близким техническим решением кпредлагаемому изобретению является устройстводля определения наличия импульсных сигналов,содержащее элемент НЕ, вход которого соединенс входной шиной и две цепи, в каждой из кото.рых последовательно включены входной повторитель напряжения, пиковый детектор и выходной повторитель напряжения, выход каждойцепи соедитен с соответствующим входом элемента И выход которого соединен с выходной ши 15 Оной 31,фНедостаток указанного устройства также опре деляется ограниченными функциональными возможностями, не позволяющими, в частности,55 осуществлять контроль взаимной фаэовой ориентации двух импульсных последовательностей.Цель изобретения - расширение функциональ. ных возможностей измерительного устройства путем обеспечения возможности определенияпарафазности сигналов двух источников,Поставленная цель достигается тем, что вустройство для определения наличия импульсных сигналов, содержащее элемент НЕ, вход которого соединен с входной шиной, и две цепи,в каждой из которых последовательно включенывходной повторитель напряжения, пиковыйдетектор и выходной повторитель напряжения,выход каждой цепи соединен с соответствующимвходом элемента И, выход которого соединенс выходной шиной, введены второй элементНЕ, два элемента И - НЕ, второй элемент И,вторая входная шина, вторая выходная шинаи двухполюсный переключатель с двумя кон.такпыми парами для каждого полюса, причемпервый вход первого элемента И - НЕ соединенс выходом первого элемента НЕ, а второйвход - с входом второго элемента НЕ и с второйвходной шиной, первый вход второго элементаИ - НЕ соединен с первой входной шиной, а вто.рой вход - с выходом второго элемента НЕ,выход каждого элемента И - НЕ соединен с соответствующим входом второго элемента И, выход которого соединен с второй выходной шиной, общий вывод контактных пар каждогополюса соединен с входным повторителемнапряжения соответствующей цепи, индивидуальные выводы контактных пар первого полюса -с соответствующими входами первого элемента И-НЕ, а индивидуальные выводы контактныхпар второго полюса - с соответствующими вхо.дами второго элемента И-НЕ.На фиг, 1 представлена функциональная схемапредложенного устройства; на фиг. 2 и 3 -временные диаграммы напряжений в режимахпоочередного определения наличия двух последовательностей импульсных сигналов и единовременного определения парафазности последних(нарушения парафазности).Выходными узлами устройства являются установленные на входных шинах 1. и 2 фиг, 1)логические элементы 3 и 4 НЕ. Входы и выходыпоследних е помощью двухполюсного двухпозиционного переключателя 5 поочередно (по меренеобходимости) подключаются к входам повторителей 6 и 7 напряжения, В тракт определенияналичия импульсных сигналов входят также пи.ковые детекторы 8 и 9 (с диодами и конденсато.рами) и логический элемент И 10, входы которого через повторители 11 и 12 напряжения соединены с выходамн пиковых детекторов 8 и 9,В тракт определения парафазности двух последовательностей импульсных. сигналов введенылогические элементы И-НЕ 13 и 14 и логический элемент И 15,Устройство работает следующим образом.В режиме определения наличия одной изпоследовательностей импульсных сигналов, на.пример последовательностн, поступающей повходной шине(фиг.2, а), переключатель 5 устанавливается в одном из крайних положений, вданном случае - в левом, тем самым к повторителям 6 и 7 подключается выход и вход 5соответствующего логического элемента НЕ, вчастности НЕ 3.Пусть на входной шине 1 имеет место паузамежду импульсами, т.е. "лог.О". В этом случаеэтот же уровень наблюдается на выходах пов- Оторителя 7, пикового детектора 9 и повторителя 12, На выходах логического элемента НЕ 3,повторителя 6, пикового детектора 8 и пов.торителя 11 уровень выходных напряженийсоответствует "лог.". Если на шинепауза 5сменяется импульсом, т. е. возникает "лог.1",то последняя появляется также и на выходахповторителя 7, пикового детектора 9. и повторителя 12. Выходные напряжения логическогоэлемента НЕ 3 и повторителя 6 меняют свой 20уровень, снижаясь от "лог.1" к "лог,О". Однако на выходах пикового детектора 8 и лов.торителя 11 за счет входящего в состав пикового детектора 8 конденсатора уровень"лог,1" задерживается еще на некоторое время 251, В связи с этим на выходе логическогоэлемента И 10 в течение времени т вырабатывается импульс с уровнем напряжения,соответствующим "лог,1" (фиг. 2,б), Еслидалее на шине 1 вместо импульса вновь настунает пауза, т. е. возникает "лог,О", то навыходах логического элемента НЕ 3, повторителя б, пикового детектора 8 и повторителя11 уровень напряжений возвращается к "лог,1",Выходное напряжение повторителя 7 снижаетсяс уровня "лог,1 в до "лог.О". Однако на вы 35ходах пикового детектора 9 и повторителя 12за счет входящего в состав пикового детектора 9 конденсатора уровень "лог.Г сохраняется в течение времени т . Указанное обстоя 40ееавена обуеоваваев фбрынрование а выо.де логического элемента И 10 в течениевремени т импульса с уровнем напряжения,соответствующим "лог,1",45При определении наличия последовательности импульсных сигналов на входной шине 2 переключатель 5 устанавливается в правое крайнее положение. Процессы взаимодействия функциональных элементов устройства проис 50 ходят аналогично описанным. Сходными в конечном счете оказываются и временные диаг. раммы напряжений (фиг, 2,в,г).Таким образом, на выходе логического элемента И 10 периодически вырабатываются контрольные импульсы, свидетельствующие о наличии на той или иной входной шине последовательности импульсных сигналов. Час тота повторителя контрольных импульсов вдвое превышает частоту сигналов, поступающихна входные шиныиОдновременно с режимом определенная наличия импульсных сигналов на входных ши.нах 1 и 2 в предложенном устройстве осуществляется контроль их парафазности, т. е.строгой 80 .ной фазировки сигналов двухпоследовательностей друг относительно друга.Подобный контроль и своевременное действиезащиты являются крайне необходимыми, поскольку при продолжительном (2.3 периода)нарушении парафазности сигналов, используе.мых, например, в качестве управляющих вмостовых транзисторных инверторах класса"Д", возможен выход из строя силовыхтранзисторов из-за значительных сквозныхтоков,Пусть на каком-то временном интервалепоследовательности импульсных сигналов,поступающих на входную шину(фиг.З,а),имеет место пауза между импульсами, т. е,"лог.О, а в это же время в последовательности сигналов, поступающей на входную шину 2 (фиг. З,б), наоборот, импульс, т, е."лог,1", В этом случае на выХоде логическогоэлемента НЕ 3 наблюдается уровень "лог.",на выходе логического элемента НЕ 4 - уровень "лог.О", на выходе логического элемента НЕ 13 - уровень "лог,О", на выходелогического элемента И - НЕ 14 - уровень"лог,1" и на выходе логического элементаИ 15 - уровень "лог.О", При наличии навходной шине 1 импульса, г. е, "лог.1",а на входной шине 2 паузы, т. е. "лог.О, навыходе логического элемента НЕ 3 оказываетсяуровень "лог,О", на выходе логического элемента НЕ 4 - уровень "лог.1", на выходелогического элемента И - НЕ 13 - уровень"лог,1", на выходе логического элементаИ - НЕ 14 - уровень "лог.Оее и на выходелогического элемента И 15 - вновь уровень"лог.О". Таким образом, при соблюдении парафазности входных последовательностей импульсных сигналов на выходе логическогоэлемента И 15 и в. любом случае имеет место уровень выходного напряжения, соответствующий "лог,О В случае нарушения парафазности последо.вательностей импульсных сигналов возможноприсутствие одновременно на обеих входныхшинах 1 и 2 либо "лог.О", либо "лог.".При этом на выходах логических элементовНЕ 3 и 4 наблюдаются уровни либу "лог.",либо "лог,О", а на выходах логическихэлементов И - НЕ 13 и 14 и И 15 - уровень"лог,1". Срабатывание последнего (фиг. 3 в)свидетельствует о нарушении парафазностипоследовательностей импульсных сигналови о необходимости введения в действие соответствующей защиты.Если функции прототипа ограничиваются только определением наличия одной после. довательности импульсных сигналов, то в предложенном устройстве благодаря введению дфполнительной входной шины, дополнительного логического элемента НЕ, двухполюсно 1111109бlго двухпозиционного переключателя, двух логических элементов И - НЕ и дополнитель. ного логического элемента И с соответствую. шими функциональными связямн создается возможность определения наличия двух аналогичных последовательностей импульсных сит. , налов и обеспечивается контроль их парафазности (нарушения парафазности) .. Зимокосов орр Тираж 710ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 04/ 3 одни си