Частотный дискриминатор

Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано вконтрольно-измерительных устройствах.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путем обеспе 5 чения возможности селекции максимальной частоты импульсов в серии импульсов.На фиг. 1 показана структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - структурная электрическая схема варианта выполнения формирователя импульсов; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясня ющие работу устройства.Устройство (фиг. ) содержит элемент 1 задержки, выход которого соединен с первым входом элемента И 2 ис первым входом каждого из Н каналов 20 3.1 - ЗЛ селекции. Каждый из И каналов 3.1 - ЗЛ селекции содержит первый и второй формирователи 4 и 5 импульсов, входы которых соединены с первым входом канала 3, первый и вто рой элементы И-НЕ 6 и 7, выходы которых соединены с Б-входами соответственно первого и второго триггеров 8 и 9Прямой выход триггера 9 и инверсный выход триггера 8 соединены 30 соответственно с первым и вторым входами элемента И 10, выход которого соединен с выходом канала 3. К-входы триггеров 8 и 9 соединены с вторым входом канала 3, третий вход которого соединен с первыми входами элементов И 6 и 7, вторые входы которых соединены с выходами соответственно формирователей 4 и 5. Вход элементазадержки соединен с входной шиной 40 11 и вторым входом элемента И 2, Второй вход каждого из Ю каналов 3.1 З.Ж селекции соединен с шиной 12 сброса. Выход каждого из Н каналов 3,1 - З.Н селекции соединен с соответствующей выходной шиной 13.1 13.0. Третий ввод каждого из Н каналов селекции 3.1 - З.Н соединен с выходом элемента И 2,Формирователь импульсов (фиг. 2) содержит диод 14, конденсатор 15 и элемент И-НЕ 6.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии при отсутствии импульсов на входной шине 11 на выходе элемента 1 задержки присутствует уровень "1", на выходе элемента И 2 - уровень "О", на выходах формирователей 4.1, 4,2 4,п;5.25.п каналов 3,1, 3.23.Н -селекции - уровень "0", триггеры 8.1,8.28,п; 9.1, 9.29.п находятся в состоянии "О". Установка устройства в исходное положение производится подачей импульса нулевого уровня на шину 12 перед подачей серииимпульсов,При поступлении импульса серии навходную шину 11 запускается элементзадержки и срабатывает элемент И 2,так как на его обоих входах имеютсясигналы. Сигнал с выхода элемента И 2поступает на первые входы элементов6.1, 6,26,п; .1, 7.2,7.п и,если зто первый импульс серии, то онне вызывает срабатывания ни одногоиз них, так как на их вторых входахотсутствуют сигналы с выходов формирователей 4.1, 4.24.п; 5,1,5.2 .,5,п.Через время Г, на выходе элемента1 задержки исчезает сигнал и элементИ 2 закрывается. Таким образом, навыходе элемента И 2 формируется импульс длительностью , при поступлении на шину 11 импульса, т.е, элемент1 задержки и элемент И 2 образуютформирователь импульсов по переднемуфронту импульсов, поступающих на шину 11. Кроме того, при исчезновениисигнала на выходе элемента 1 задержкипоявляются сигналы на выходах формирователей 4,1, 4,2 4,п; 5.1,5,25.п. Через время , послеокончания импульса на шине 11 появляется сигнал на выходе элемента 1 задержки, но на выходах формирователей 4.1,4.24,п; 5.1, 5,25.п сигналсохраняется установленное для каждогоиз этих формирователей время. При появ"ленни на шине 11 следующего импульсасерии импульс с выхода элемента И 2(формируемый аналогично описанному)поступает на первые входы элементов6.1, 6.26.п; 7.1, 7,27.п и,если на выходе одного или несколькихформирователей 4.1, 4.24.п; 5,1,5.2 п имеется сигнал, то импульсс выхода элемента И 2 проходит черезсоответствующие элементы 6.1, 6,2,6,36.п; 7,1, 7.27.п каналов3.1, 3.23.Б и устанавливает вединичное состояние соответствующиетриггеры 8,1, 8,28,п; 9.1,9.29,п. Если в каком-либо из каналов 3,1, 3.2 .,З.И селекции, до 144840445 пустим в 3.1, установился в единичноеположение триггер 8,1., то элемент 10.1не срабатывает, если же в каком-либоиз каналов селекции, допустим 3.1, установился в единичное положение толькотриггер 9.1, то элемент 10.1 срабатывает и вьщает сигнал на шину 13.3,сигнализируя о том, что среди поступивших на шину 11 импульсов серии, имОпульс максимальной частоты относитсяк 1-му диапазону. Если поступившие после этого импульсы имеют меньшую частоту, то выдается сигнал только нашину 13.1, если же среди поступивших 15позже импульсов импульс с большей частотой, то выдается сигнал на одну изшин 13, соответствующую тому диапазону частоты, в который этот импульс попал. Если импульсы серии имеют частоту меньшую, чем нижний диапазон иличастоту большую, чем верхний диапазонселекции, то на выходные шины 13.1,13.2. 13.М сигнал на выдаетсяПосле окончания серии состояние 25шин 13,1, 13.213.0 считываетсядля дальнейшего использования.Рассмотгм подробнее работу селектора применительно к случаю, приведенному на временной диаграмме фиг. 3, ЗОиа которой за единицу времени выберемвеличину 1 усл. ед, На диаграмме прлведена селекция пачки импульсов, вкоторой периоды импульсов(фиг. За) следующие, усл. ед.:35Первого 25Второго 20Третьего 15Четвертого 10Пятого 15 40Шестого 20Седьмого 25Восьмого сь(т.е.зто .пос"ледний импульссерии).При этом установим, что Г1 усл. ед. (Фиг. Зб), длительностьимпульсов, подаваемых на шину 11С усл. ед., задержка заднего фронтаформирователями равна:= 2 усл,ед.50(фиг. Зг);= 7 усл.ед. (Фиг. Зд);- 12 усл.ед. (Фиг. Зл);17 усл.ед. (Фиг. Зм)Для упрощения описания ограничимсядвумя каналами селекции. Таким образом, первый канал вьщеляет импульсыс периодом 7 усл.ед. (Т ( 12 усл.ед.а второй - с периодом 17 усл.ед. (сТ с 22 усл,ед,При поступлении первого импульса серии на шину 11 импульс с выхода элемента И 2 (фиг. Зв), соответствующий переднему фронту входного, не проходит через элементы 6.1 (фиг. Зе) 6, 2 (фиг, Зн); 7.1 (фиг. Зж) 1 7.2 (фиг, Зо), Через время , после появления импульса на шине 11 исчезает сигнал на выходе элемента 1 задержки, а на выходах формирователей 4.1; 5.1;4,2 и 5.2 появляются .сигналы. При появлении сигнала на выходе элемента 1 задержки (это происходит через времяпосле окончания импульса на шине 11) на выходах формирователей 4.1;5.1; 4,2; 5.2 сигналы сохраняются - на выходе Формирователя 4.1 на время(2 усл.ед.), на выходе формирователя 5.1 на время , (7 усл.ед.), на выходе формирователя 4;2 на время(12 усл.ед.), на выходе формирователя 52 на время(17 усл.ед.). В момент появления второго импульса серии (окончания периода первого импульса) на шине 11, импульс с выхода элемента И 2 не проходит через элемен" ты 6,1; 71; 6.2 и 7.2, так как этот импульс появляется через время, боль" шее, чем наибольший по длительности импульс, выдаваемый формирователем 5.2 5, 2 (длительностью й р += 22 усл. ед), Через время , после появления второго импульса на шине 11 на выходе элемента 1 задержки исчезает сигнал и появляются сигналы на выходах формирователей 4.1; 5.1; 4.2 и 5.2 (во время отсутствия сигнала на выходе элемента 1 задержки конденсаторы 15 формирователей 4,1; 5.1; 4.2 и 5.2 разряжаются через прямое сопротивление сопутствующих диодов 14).Через времяпосле окончания1второго импульса появляется сигнал на выходе элемента 1 задержки, однако сигналы на выходах формирователей 4.1; 5,1; 4.2; 5.2 сохраняются установленное время, как описано. В мо-, мент появления третьего импульса се" рии на шине 11 (окончания периода второго импульса) импульс с выхода элемента И 2 проходит только через элемент 7.2 в виде импульса нулевого уровня (так как длительность импульса на выходе формирователя 5,2 - 22 усл,ед т.е. больше периода второго импульса, " 20 усл.ед.) и устанавливает в единичное положение триггер 9.2 (фиг. Зр), при этом появляет1448404импульса), при этом устанавливается в единичное состояние триггер 91 (Фиг. Зи), подтверждается нулевое ак состояние триггеров 8.2 и 9,2 и ногявляется сигнал на выходе элемента 10.1 (Фиг. Зк) и на выходной шине и,1, что свидетельствует о том,что окончившийся импульс относится т 10 к первому диапазону селекции.При поступлении на шину 11 шестого, седьмого и восьмого импульсовтройство работает аналогично одному и из описанных случаев, Так как послепоступления восьмого импульса больше импульсов не поступает (серия окончилась), то по окончании установленного времени оканчиваются сигналы на выходах всех Формирователей 4.1; 5.1;4.2; 5.2, триггеры 9.1, 8.2 и 9,2 остаются в единичном положении и имеется сигнал на выходной шине 13.1, свидетельствующий о том, что в окончившейся серии импульсы максимальной частоты попали в первый (наиболее высо- а кий) диапазон селекции. Такое состояние устройства сохраняется до его установки в исходное состояние подачей импульса нулевого уровня на шину 12.Триггер 8.2 (фиг. Зе) состояния не меняет. 5ся сигнал на выходе элемента 10.2 (фиг. Зс) и на выходной шине 13,2, Через элементы 6.1; 7,1; .,2 импульс с выхода элемента И 2 не проходит, т как импульсы, выдаваемые Формировяте лями 4.1; 5.1; 4,2 по длительности меньше периода второго импульса ня ш не 11, Через время , после появлени третьего импульса на шине 11 исчезяе сигнал на выходе элемента 1 задержки и появляются сигналы на выходах Форм рователей 4,1; 5.1 4,2, на выходе формирователя 5.2 сигнал сохраняетс Через времяпосле окончания тре тьего импульса на шине 11 появляется сигнал на выходе элемента 1 задержки ,однако сигналы на выходах Формирователей 4.1; 5.1; 4,2: 5,2 сохраняются установленное время, как описано Б момент появления четвертого импульса серии на шине 11 (окончания периода третьего импульса) импульс с выхода элемента И 2 проходит через элементь 6.2 и 7.2 в виде импульсов нулевого уровня (так как длительность импульс на выходе формирователя 5,.2 и длител ность импульса на выходе Формировяте ля 4.2 больше периода третьего входного импульса), при этом устанавлива ется в единичное состояние триггер 8,2 (фиг. Зп) и подтверждается единичное состояние триггера 9,2 (тяк как он и так был в единичном состоянии) и исчезает сигнал на выходе элемента 10.2 и на выходной шине 13,2 что сви 35 детельствует о том, что был импульс, частота которого больше, чем диапазон селекции второго канала, но меньше., чем диапазон селекции первого канала Через элементы 6,1 и 7. импульс с выхода элемента И 2 не проходит, так как импульсы на выходах Формировате. лей 4.1 и 5.1 по длительности меньше периода третьего импульса с шины 11, Через времяпосле окончания четвертого импульса ня шине 11 появляется сигнал на выходе элемента 1 задержки, однако сигналы на выходах Формирователей 4.1; 5.1; 4.2; 5.2 сохраняются установленное время, В момент появлеиия пятого импульса серии ня шине 11 (окончания периода четвертого импульса) импульс с выхода элемента И 2 проходит через элементы 7,1;, 6.2 и 7.2 в виде импульсов нулевого уровня 55 (так как длительность ишульсав ня выходах формирователей 5.1; 4,2 и 5.2 1больше периода четвертого входного Формула из об ре т ения Частотный дискриминатор, содержащий элемент.И, элемент задержки, вход которого соединен с входной шиней, а выход - с первым входом каждого из Б каналов селекции, выход каждого из которых соединен с соответствующей выходной шиной, причем каждый из каналов селекции содержит первый и второй триггеры и элемент И, выход которого соединен с выходом канала селекции, а первый вход - с прямым выходом второго триггера, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения селекции максимальной частоты импульсов в серии импульсов, в него введена шина сброса, соединенная с вторыми входами каждого из Н каналов селекции, третьи входы каждого из которых соединены с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, а второй вход - с входной шиной, причем в каждый из И каналов селекции введены первый и второй Формирователи именко ектор Ле П Заказ 6852/56 Тираж 929 ПодписноВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб тиям при ГКНТ СС4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная пульсон и первый и второй элементы -НЕ, выходы которых соединены с Б-входами соответственно первого и второго триггеров первые входы - с третьим вхо- У5 дом канала селекции, а вторые входы - с выходами соответственно первого и второго формирователей импульсов,ОХО входы которых соединены с первым входом канала селекции, причем Е-входыпервого и второго триггеров соединеныс вторым входом канала селекции, аинверсный выход первого триггера соединен с вторым входом элемента И,