Пороговое устройство

(72) Авторь изобрете шин и М. А. Солодовни В. 7) Заивител УСТРОЙСТВО(54) ПОРОГО еИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве формирователя импульсных сигна-. лов из смеси сигналов с шумом. Известны пороговые устройства, содержащие пороговый эламент нижнего уровня, выход которого поцключен к первым вхоцам .первого и второго логических элементов И-НЕ, пороговый элемент верхнего уровня, вход которого подключен к вхоцу порогового элемента нижнего уровня и к входной шине, третий логический элемент И-НЕ, первый и вторые входы которого подключены соответственно к выходу первого и второго элементов ИНЕ, а выход - к выхопной шине 13.Недостатком цанного устройства является ложное срабатывание от помех в ви це узких положительных и отрицательных импульсов, по амплитуде превышающих перепад пороговых уровней.Бель изобретения повышение пом хоустойчивости устройства,для достижения этого в пороговое устройство, содержащее пороговый эльмент нижнего уровня, выход которого подключен к первым входам первого н второго логических элементов И-НЕ, пороговый этвмент верхнего уровня, вход которого подключен к входу порогового элемента ниж; него уровня и к входной шине, третий логический элемент И-НЕ, первый и второй вхоцы которого подключены соответственно к выхоцу первого и второго элементов И-НЕ, а выход - к выходной шине, введены четвертый логический эжмент И-НЕ и эжмент задержки, вход которого подключен к выходу порогового элемента верхнето уровня, а выход - к второму вхоцу пер. вого логического элемента И-НЕ и к первому вхоцу четвертого логического элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к второму вхоцу второго логического элемента И-НЕ м к выходу третьего аимческого элемента И-НЕ, а выход - к третьему входу третьего логическбго элемента3 9459На фиг, 1 приведена функциональнаясхема порогового устройства;на фиг. 2временные диаграммы его работы,В устройство входят пороговый элемент 1 нижнего уровня и пороговый элемент 2 верхнего уровня, входы которыхобьепинены и подключены к вхоцной шине устройства.Пороговые элементы могут быть выполнены, например, на серийно изготавливреОмых компараторах напряжения, на первыйвхоп которого поступает вхопной сигнал,а на второй - пороговое напряжение нижнего уровня (Ипор н ) или верхнего уровнЯ (Ип р ) в соответствии с назначением элемента,Выхоп порогового эжмента 1 нижнего уровня соецинен с первым входом логического элемента И-НЕ 3 и первымвходом логического элемента И-НЕ 4, 2 овьмопы которых соепинены соответственно с первым и вторым входами логического элемента И-НЕ 5.Выход порогового элемента 2 верхнего уровня соединен с входом элемента 6 25запержки, который может быть выполнен,например, на серийно выпускаемых линиях зацержки или по схеме Ь -разряцного регистра сцвига, на тактовый вхоп которого поступает частота с генератораимпульсов, заведомо большая частоты импульсов полезного сигнала.Выбор времениэлемента 6зацержки опрепеляется длительностью помехи. Импульсные помехи, длительность,35которых не превышает цлительности элемента 6 запержки, т.е. с,Помехи Зса амплитуда которых превйшает перепадпороговых напряжений (Ии И ),отсутствует иа выходе порогового усройства.Выход элемента 6 задержки соединенс вторым вхоцом логического эжментаИ-НЕ 3 и первым входом логического элемента И-НЕ 7, второй вхоц которого поц 45ключен к второму вхопу элемента И-НЕ4, к выхоцу эжмента И-НЕ 5 и к выходной шине, Выход элемента ИНЕ 7 соепинен с третьим вхоцом эжмента И-НЕ 5,Устройство работает слепующим образом.В исхоцном состоянии при отсутствиивходного сигнала пороговые элементы 1и 2 не срабатывают. С выхоца порогового элемента 1 нижнего уровня на вхопэлемента И-НЕ 3 и на вход элемента ИНЕ 4, а также с выхопа. порогового элемента 2 Верхнего уровня на вхоп эжмента 6 зацержки поступают уровни О, С 75выхода элемента 6 зацержки на вхоп элементов И-НЕ 3 и И-НЕ 7 также поступает уровень О. Поэтому на выхопах элементов И-НЕ 3 И-НЕ 4 и И-НЕ 7 устанавливаются уровни 1, а на выхопе порогового устройства - уровень "О.При поступлении на вхоп порогового устройства помехи величиной, превышающей нижний пороговый уровень,.но не превышаюший верхний, срабатывает пороговый элемент нижнего уровня 1, с выхоца которого на вхоп элемента И-НЕ 3 и на вход элемента И-НЕ 4 поступает уровень"1". Пороговый элемент 2 не срабатывает, и с его выхода на вхоп элемента б задержки поступает уровень "О", Слеповательно, на Выхоце элемента 6 запержки сохранится уровень "0, который, поступая на вхоц элемента И-НЕ 3, блоки - рует прохожпение уровня 1 с выходапорогоВого элемента 1 через посжповцтельно соединенные эжменты И-НЕ 3 иИ-НЕ 5 на выход порогового устройстьа.Уровень О, установленный на выходе порогового устройства при отсутстьиисигнала, поступает на вхоц эжмента ИНЕ 4 и блокирует прохожцение уровня "1"с выхода элемента 1 через послеповательно соединенные элементы И-НЕ 4 и ИНЕ 5 на выход блока. С выхопа элемента 6 задержки и с выхода элемента ИНЕ 5 на вхопы элемента И-НЕ 7 поступают уровни "О", поэтому через последовательно соепиненные элементы И-НЕ7 и И-НЕ 5 на выход порогового устройства поступает уровень О. Таким образом, любая помеха, по величине превышающая нижний пороговый уровень, но непревышающая верхний пороговый уровень,исключается при формировании выхопного импульса в пороговом устройстве(фиг. 2),При поступлении на вхоцы пороговогоустройства узкой помехи в вице положительного импульса плительностью Тс,Сс, и по величине, превышающейнижний и верхний пороговые уровни, происходит срабатывание пороговых эжментов 1 и 2, на выхоце которых устанавливается уровень "1. С выхопа порогового элемента 1 на вхоц эжментаИ-НЕ 3 и вхоп эжмента И-НЕ 4 поступает уровень 1. С выхода пороговогоэжмента 2 уровень 1 псступает навход элемента 6 задержки, гпе происхоцит его задержка на время Гвследствие чего на вхопах эжментаИ.-НЕ 3 уровня 1 опновременно не. присутствуют, и с его выхоца снимается5 9459 уровень,1", Уровень "О, поступающий с выхода элемента И-НЕ 5, поступает на входы эд.ментов И-НЕ 4 и И-НЕ 7 и блокирует прохождение уровня 1 ф с.выхода элемента 6 задержки через элемент И-НЕ. 7 и с выхода порогового элемента1 через элемент И-НЕ 4 на выход порогового устройства. Поэтому на выходе порогового устройства неизменно попперживается уровень уф. 1 О.Следовательно, помехи в виде положительных узких импульсов цлительноП 0 мЕхи С ьгд и по величине,г. превышающей нижний и верхний пороговыеуровни, исключаются при формировании 15выходного импульса в пороговом устройстве (фиг. 2).При поступлении на вхоц пороговогоустройства сигнала, по амплитуде пое вышаюшего нижний и верхний пороговые уровни, происходит срабатывание пороговых эжментов 1 и 2. Уровень " 1", поступающий с выхода порогового элемента 2, появится на выхоце элемента 6 задержки через время Г 1и поступит на у вход.элемента И-НЕ 3, на другом входе которого присутствует уровень 1 ф, поступающий с выхода порогового элемента 1. В этот момент времени на выходе элемента И-НЕ 3 появится уровень "О, который поступит на вход эдзмента И-НЕ 5 и установит на его выходе уровень ф 1 ф, Таким образом, происходит формирование переднего фронта выходного импульса. Уровень1 присутствует на выходе порогового устройства при нали чии на входе сигнала, превышающего нижний и верхний пороговые уровни (фиг.2).При появлении на входе порогового устройства помехи в вице отрицательного импульса, по величине превышающего верхний пороговый уровень, но не превышающего нижний пороговый уровень, происходит обратное срабатывание порогового элемента.верхнего уровня 2, на выходе45 которого устанавлйвается уровень "О", Че. рез время Суровень О" появится на выходе элемента 6 задержки и установит на вькоцах эжментов И-НЕ 3 и И-НЕ 7 уровень 1".Однако уровни 1, поступающие с порогового элемента 1 и с выхода элемента И-НЕ 5 на вхоцы элемента И-НЕ 4, поддерживают уровень "1 ф на выходе порогового устройства. Слецовательно, помехи в вице отрицательных импульсов, по ве 5 лйчине превышающие верхний пороговый уровень, но не превышающий нижний пороговый уровень, исключаются при форми 75 6ровании выходного импульса в пороговомустройстве (фиг, 2),При появлении на входе порогового устройства помехи в вице узкого отрицательного импульса, по величине превышающеговерхний и нижний пороговые уровни, происходит обратное срабатывание пороговыхэлементов 1 и 2. Уровень О", поступающий с порогового элемента 1, установитна выходе элементов. И-НЕ 3 и И-НЕ 4уровни 1 ф, которые подготовят прохождение уровня фОф через элемент И-НЕ 5на выход порогового устройства.Однако уровень "Оф с порогового элемента 2 через элемент 6 задержки поступит на вход элемента И-НЕ 7, задержанный на время С , Так как уровнию3 с 4 ФфО на выходе элемента 6 задержки, ипорогового элемента 1 одновременно неприсутствуют, то при наличии на выходепорогового элемента 1 уровня "О, навыходе элемента И-НЕ 7 сохраняетсяуровень О , который поддерживает уровень 1 на выходе порогового устройства. Через времяуровень О" свыхода эд=мента 6 задержки поступает навход элементов И-НЕ 3 и И-НЕ 7, и установит на их выходах уровень ф 1". Темсамым подготавливается прохождение уровня О на выход порогового устройства.Однако через времяна выходепорогового элемента 1 устанавливаетсяуровень ф 1", который поступит на первыйвхоц элемента И-НЕ 4, на второй входкоторого поступит уровень ф 1 ф с выходаэлемента И-НЕ 5. Поэтому на выходеэлемента И-НЕ 4 устанавливается уровеньО, который поддерживает уровень 1 ф навыходе порогового устройства.Следовательно, помехи в виде узкихотрицательных импульсов, по величинепревышающие верхний и нижний пороговыеуровни, исключаются при формированиивыходного импульса в пороговом устройстве (фиг. 2),При появлении на входе порогового устройства сигнала, величина которого не превышает нижний и верхний пороговые уровни, происходит обратное срабатывание пороговых элементов 1 и 2. Уровень уф,поступающий с порогового элемента 1, установит уровень ф 1" на выходе элементовИ-НЕ 3 и И-НЕ 4 и тем самым подготовит прохождение уровня фОф через элемент И-НЕ 5 на выход порогового устройства. Через время сэ, уровень фОфс выхода порогового элемента 2 черезэлемент 6 задержки поступит нв вход элемента И-НЕ 7 и установит иа его выходе7 948078 8уровень ф 1 ф, С этого момента времени на, которого попключен к первым входам пертрех вхопах элемента И-НЕ 5 присутству вого и второго логических элементов И- ют уровни ф 1 ф, которые устанавливают на НЕ, пороговый элемент верхнего уровня, выхопе элемента И-НЕ 5 уровень фОф, ко- вхоп которого попключен к входу пороготорый в свою очередь блокирует элементы й вого элемента нижнего уровня и к вхоп- И-НЕ 4 и И-НЕ 7 и попперживает уро- ной шине, третий логический элемент И- вень 0" на выходе порогового устройст- НЕ первый и второй входы которого подва. Происходит формирование запнего ключены соответственно к выхопу первого . фронта импульса на выходе порогового и второ 1 о элементов И-НЕ, а выхоп - к устройства и установка схемы в исходное 10 выхопной шине, о т л и ч а ю щ е е с я состояние. тем, что, с целью повышения помехозаТаким образом, в преплагаемом устрой- щищенности, в него введены четвертый стве исключено ложное срабатывание от логический элемент. И-НЕ и элемент запомех в вице положительных и отрицате- держки, вход которого подключен к выхоа ных импульсов, величина которых превы- ю пу порогового элемента верхнего уровня, а шает верхний или нижний пороговые уров- выход - к второму вхоПу первого логического ни, как и в известном устройстве, а также элемента И-НЕ и первому вхопу четвертого от помех ввиде узких импульсов, величи- логического элемента И-НЕ, второй вхоп ко на которых превышает опновременно верх- торого подключен к второму вхопу второго ний и нижний пороговые уровни, что по а логического элементаИ-НЕ и к выхопу тревышает помехозащищенность по сравнению тьего логического элемента И-НЕ, а вьвс аналогичными устройствами. хоп - к третьему вхопу третьего логичесПороговое устройство может быть вы., кого элемента И-НЕ.полнено на серийна изготовляемых интег- Источники информации,ральных микросхемах. принятые во внимание при экспертизе формула изобретения 1. Авторское свидетельство СССРПороговое устройство, сопержащее по- М 675593, кл. Н 03 К 5(153,роговый элемент нижнего уровня, выхоп 22.03.77 (прототип).945978 ФиаЯ Составитель Н. Маркинедактор А. Козориз Техред С.Мигунова Корре Г.Решеуик 59 П одникомитета СССРоткрытийшская наб., а. 4 5349(74 Тираж 9 НИИПИ Государственногопо делам изобретений и 035, Москва, Ж, Рау нов 113 фПатеятф, .г. Ужгород, у ктная, 4 илиал