Частотный селектор

(5)5 ГОСУДАРСТВЕНЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ итут те ульсной но в выхнике, а зи. Цель циональения не ленным ционной 00 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(53) 621.374(088,8)56) Авторское свидетельство СССРМ 1010720, кл. Н 03 К 5/26, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 1198745, кл. Н 03 К 5/26, 1984.(54) ЧАСТОТНЫЙ СЕЛЕКТОР (57) Изобретение относится к им технике и может быть использова числительной и измерительной те также в приемной аппаратуре свя изобретения - расширение функ ных возможностей эа счет обеспе только селекции импульсов с опред периодом, но и селекции информа посылки, Для достижения цели в устройство, содержащее формирователь 1 импульсов, интегратор 2, пороговые элементы 3,4, триггер 5, блок 6 управления, содержащий источник 7 порогового напряжения, введены пороговые элементы 12, 13 и формирователь 14 сигнала готовности приема данных, содержащий коммутатор 15 и триггер 16. Информационная посылка содержит синхронизирующий импульс старт-импульс и информационные импульсы нулей и единиц. Все эти импульсы имеют различные периоды. Устройство формирует сигнал "1" на выходе формирователя 14 после прихода синхронизирующего импульса, а эа ним старт-импульса. После этого сигнала "1" на выходе формирователя 14 поддерживается все воемя, пока идут информационные импульсы, Случайные сбои приводят к снятию сигнала "1" на выходе формирователя 14. 1 з,п, ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной и измерительной технике, а также в приемной аппаратуре связи.Цель изобретения - расширение функциональныхых воэможностей путем обеспечения не только селекции импульсов с определенным периодом, но и селекции информационной посылки.На фиг,1 представлена структурная схема частотного селектора; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.Частотный селектор содержит (фиг.1) формирователь 1 импульсов, интегратор 2, первый и второй пороговые элементы 3 и 4, триггер 5, блок 6 управления, включающий источник 7 порогового напряжения, выход которого через последовательно соединенные с первого по четвертый резисторы 8, 9, 10, 11 соединен с общей шиной, третий и четвертый пороговые элементы 12, 13, формирователь 14 сигнала готовности приема данных, содержащий коммутатор 15 сигналов и триггер 16, входную шину 17, первую. вторую и третью выходные шины 18-20.Формирователь 14 имеет с первого по пятый входы, Выход формирователя 1 подключен к входу интегратора 2, С-входу триггера 5, пятому входу формирователя 14 и второй выходной шине 19.Выход интегратора 2 подключен к первым входам первого, второго, третьего и четвертого пороговых элементов, 3, 4, 12 и 13, вторые входы которых подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам блока 6,Выход источника 7 опорного напряжения является первым выходом блока 6, точка соединения резисторов 8 и 9 является вторым выходом блока 6, точка соединения резисторов 9 и 1 О является третьим выходом блока 6, а точка соединения резисторов 10 и 11 является четвертым выходом блока 6.Выход первого порогового элемента 3 подключен к О-входу триггера 5 и первому входу формирователя 14, Выход второго порогового элемента 4 соединен с первой выходной шиной 18, Выход третьего порогового элемента 12 связан с вторым входом формирователя 14, Выход четвертого порогового элемента 13 подключен к третьему входу формирователя 14. Выход триггера 5 подключен к четвертому входу формирователя 14, выход которого соединен с третьей выходной шиной 20.Формирователь 14 сигнала готовности приема данных содержит коммутатор 15 сигналов, например,на логическом элементе 2-ЗИИЛИ и триггер 16. Первый вход 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 коммутатора 15 является входом формирователя 14 сигнала готовности данных. Второй вход коммутатора 15 соединен с четвертым его входом и является вторым входом формирователя 14, Третий вход коммутатора 15 подключен к выходу второго триггера 16 и выходом формирователя 14. Пятый вход коммутатора 15 является третьим входом формирователя 14. Шестой вход коммутатора 15 является четвертым входом формирователя 14, подключенным к выходу триггера 5. Выход коммутатора 15 подключен к 0-входу триггера 16, С-вход которого является пятым входом формирователя 14.На эпюрах фиг.2 представлены: в - эпюра сигнала на входе частотного селектора: б - эпюра сигнала на выходе формирователя 1; в - эпюра сигнала на выходе интегратора 2; г - эпюра сигнала на выходе первого порогового элемента 3; д - эпюра сигнала на выходе второго порогового элемента 4: е - эпюра сигнала на выходе третьего порогового элемента 12; ж - эпюра сигнала на выходе четвертого порогового элемента 13; з - эрюра сигнала на выходе первого триггера 5; и - эпюра сигнала готовности приема данных из выхода ГОТОВ частотного селектора.Рассмотрим параметры входного сигнала, последовательность формирования, например, сигналов синхронизации, старт-импульса и сигналов информации иэ последовательных сигналов, соответствующих нулю или единице.Одним из распространенных способов передачи информации по линиям связи является способ частотно-импульсной модуляции информации. В этом случае источником информации является промежуток времени между фронтами двух последовательно идущих импульсов.Сигнал характеризуется тем, что в блоке информации имеется синхронизирующий импульс (один или несколько последовательных), старт-импульс и импульсы информации из последовательно идущих нулей и единиц.Синхронизирующий импульс - самый длительный во времени импульс во всем блоке информации, его длительность равна Тси.Синхронизирующий импульс (фиг.2) характеризует начало блока информации. За синхронизирующим импульсом следует старт-импульс. длительность Тс которого равна приблизительно 0,25 Т. Данный старт-импульс подтверждает начало блока информации и правильность приема синхронизирующего импульса, Синхронизирующий импульс и старт-импульс являютсяЧастотный селектор работает следующим образом.На вход формирователя 1 поступает серия импульсов, образующая блоки информации, Форма типового входного сигнала (для блока информации) показана на фиг.2 э.С помощью формирователя 1 обеспечивается формирование на его выходе коротких импульсов, одинаковых по длительности и амплитуде с приходом каждого среза (отрицательного фронта) входного электрического импульса, Данные импульсы (фиг,2 б) поступают на вход сброса интегратора 2, обеспечивая формирование пилообразного напряжения (фиг.2 в), которое поступает на первые входы пороговых элементов 3, 4, 12 и 13. На вторые входы пороговых элементов 3, 4, 12 и 13 поступаю г пороговые напряжения О 1, 02, Оз и Од с которыми осуществляется сравнение пилообразного напряжения,Пороговые напряжения обеспечиваются источником 7 и делителем из резисторов 8, 9, 10 и 11, находящихся в блоке 6, причем источник 7 формирует на своем выходе(и на первом выходе блока 6) напряжение 01, которое обеспечивает сравнение пилообразного напряжения (от начального формирования) через промежуток времени, равный Т. Таким образом, на выходе порогового элемента 3 уровень "1" появится лишь при превышении пилообразным напряжением уровня порога О; (фиг,2 г). Это возможно лишь в том случае, если промежуток между импульсами Ти на выходе форми 55 ключом для устройств ввода информации, которые анализируют не только длительность этих импульсов, но и порядок следования. В качестве такого устройства ввода информации можно использовать рассматриваемый частотный селектор,За старт-импульсом следует посылка из импульсов " О" или "1". несущих информацию. Сигнал "0" по длительности Т равен приблизительно 0,5 Тси, а сигнал "1" по длительности Т 1 равен приблизительно 0,75 Тси. При приеме информации возможна девиация длительностей импульсов (особенно при сьеме информации, например, с магнитных носителей), Поэтому одним из важных показателей является возможность анализа такого сигнала, т.е, если принять, что ТсиТ, где Т - величина, меньше которой Тси не должно быть, то должны выдерживаться следующие соотношения,0.25 ТТси 0,5 ТТо 0,75 ТТ 1 ТТси 10 15 20 25 30 35 40 45 ровэтеля 1 (а значит и на ео входе) будег больше Т,т.е, Т, Т),Если принять, что резисторы 8, 9, 10 и 11 по сопротивлению равны между собой, то нэ втором выходе блока 6 О 2 = О 75 01. на третьем выходе Оз = 0,5 О 1, а на четвертом выходе 04 - 0,25 Оь Если пренебречь нелинейностью формируемого пилообразного напряжения, считая его линейно возрастающим на выходе интегратора 2, то можно утверждать, что на выходе порогового элемента 4 уровень "1" (фиг,2 д) появится при условии, что Ти 0,75 Т. Уровень "1" на выходе порогового элемента 12 (фиг.2 е) появится лишь при условии, что Ти 0,5 Т, а на выходе порогового элемента 13 уровень "1" появится лишь при условии, что Т 0,25 Т (фиг,2 ж).Предположим, что ча выходной шине 20 сигнала готовности приема данных в исходном состоянии (например, после включения питающего напряжения) устэнсвлеуровень "0". При появлении "1" на выходе порогового элемента 3 с приходом фронта импульса осуществляется установка выхода триггера 5 (фиг,2 з) в состояние "1". На выходной шине 20 поддерживается уровень "0", Если в следующем промежутке времени присутствует уровень 1" на выходе порогового элемента 13 и уровень "0" на выходе порогового элемента 12 (это еозгиожно, если 0,25 ТТи 0,5 Т, что соответствует требованию к старт-импульсу) в момент появления фронта импульса на выходе формирователя 1, то нэ.выходе коммутатора тб в формирователе 14 сигнала уровень "1", который записывается в триггер 16 формирователя 14 Выход триггера 16 устанавливается в состояние "1" (фиг,2 и), сигнализируя о том, что следующим импульсом гложно записывать информацию с выходной шины 18 частотного селектора.Если изложенное условие не соблюдается, то на выходной шине 20 поддерживается уровень "0", а выход триггера 5устанавливается в состояние "О" (при Т,Т), либо остается в состоянии "1" (при Т,Т). В первом случае для обеспечения анализа на вход частотного селектора должен прийтисинхронизирующий импульс, а во втором - частотный селектор находится в ожиданиистарт-импульса (это возможно, если идет серия из синхронизирующих импульсов).И ак, на выходной шине 20 усгановилсяуровень "1", а на выходе триггера 5 (фиг,2 з)- уровень "О". Данный уровень поддерживается при условии, что ТТи 0,5 Т, т.е, в диапазонах, соответствующих "О" и "1" информации. В любом другом случае сигнал на шине 20 устанавливается в состояние"0", сигнализируя либо об окончании блока информации, либо об ошибке, вызванной прерыванием информации на входе, либо о помехе при приеме информации.При наличии "1" на выходной шине 20 ведется анализ информации на соответствие "0" или "1". Для этого служит пороговый элемент 4. Если в момент прихода фронта импульса на выходе порогового элемента 4 установлен уровень "0", то это воспринимается как "0" (это возможно, если 0,75 ТТ 0,5 Т), в если на выходе порогового элемента 4 в момент прихода фронта импульса присутствует уровень "1", то это воспринимается как "1" (это возможно, если ТТи 0,75 Т). Принять такую информацию можно с помощью О-триггера (на фиг.1 не показан).Таким образом, предложенный частотный селектор выдает сигнал готовности приема данных только тогда, если частотный диапазон сигналов соответствует заданному, а порядок поступления импульсов на вход соответствует порядку, установленному для данного способа кодирования информации.Частотный диапазон приема можно изменить(не меняя формы пилообразного напряжения на выходе интегратора 2) путем изменения величины порогового напряжения 01 на выходе источника 7. Такое изменение может быть в больших пределах, что позволяет испольэовать частотный селектор в многоканальных приемниках спецсвязи или при вводе информации с магнитных носителей для бытовых компьютеров или ПЭВМ,Кроме того, частотный селектор не только выделяет серию импульсов со строго определенной частотой (периодом следования), но и обеспечивает анализ наличия импульса синхронизации и старт-импульсов в посылке или блоке информации, а при наличии таковых обеспечивает формирование сигнала готовности приема данных, обеспечивает анализ появления нового синхроимпульса в блоке и/или сбоя при приеме данных, обеспечивает формирование сигнала, несущего информацию о логическом "0" и/или логической "1" в момент действия синхроимпульсов. Формула изобретения 1. Частотный селектор, содержащий формирователь импульсов, интегратор, первый и второй пороговые элементы, триггер и блок управления состоящий из последовательно соединенных источника порогового напряжения и делителя напря 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 жения на резисторах, выходы которого являются соответствующими выходами блока управления, причем входная шина через формирователь импульсов подключена к входу сброса интегратора и С-входу триггера, выход интегратора соединен с первыми входами первого и второго пороговых элементов, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам блока управления, выход первого порогового элемента подключен к О-входу триггера, отличаю щи й с я тем, что,с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения не только селекции импульсов с определенным периодом, но и селекции информационной посылки, в него введены третий и четвертый пороговые элементы и формирователь сигнала готовности приема данных, причем выход первого порогового элемента подключен к первому входу формирователя сигнала готовности приема данных, выход второго порогового элемента соединен с первой выходной шиной, выход третьего порогового элемента подключен к второму входу формирователя сигнала готовности приема данных, выход четвертого порогового элемента соединен с третьим входом формирователя сигнала готовности приема данных, четвертый вход которого соединен с выходом триггера, пятый вход подключен к выходу формирователя импульсов и второй выходной шине сигнала готовности приема данных, а выход формирователя соединен с третьей выходной шиной, при этом первые входы третьего и четвертого пороговых элементов соединены с выходом интегратора, а вторые входы третьего и четвертого пороговых элементов подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока управления.2. Селектор поп,1, отлича ю щийся тем, что формирователь сигнала готовности приема данных содержит коммутатор сигналов и триггер, причем коммутатор сигналов содержит первый и второй логические элементы ЗИ, выходы которых объединены по ИЛИ, причем первый вход первого элемента ЗИ является первым входом формирователя сигнала готовнОсти приема данных, второй вход первого элемента ЗИ соединен с первым входом второго элемента ЗИ и является вторым входом формирователя сигнала готовности приема данных, третий вход первого элемента ЗИ подключен к выходу триггера, являющегося выходом формирователя сигнала готовносте приема данных, второй и третий входы второго элемента ЗИ являются соответственно третьим и четвертым входами формирователя сигнала готов1 О 1706028 Г Составитель А.СмирновТехред М,Моргентал Корректор Т.Палий Редактор М.Келемеш Заказ 204 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ности приема данных, а выход коммутатора сигналов подключен к О-входу триггера, С- вход которого является пятым входом формирователя сигнала готовности приема данных, причем первые выходы элементов ЗИявляются инверсными.