Селектор импульсов по длительности

(56) 1. Авторское свиде917331, кл. Н 03 К 52. Авторское свидетел930641, кл. Н 03 Ктип). ельство С 26, 1980. ьство С 5/26, 19 ССР80 (прот Р ИМПУЛЬСОВ ПО одержащий два блока генератор тактовых имкоторого соединен со рвого блока пересчетаимпульсов, выход кобственному входу блотель импульсов, отлицелью повышения наутем обеспечения воз(54) (57) 1. СЕЛЕКТО ДЛИТЕЛЬНОСТИ, с пересчета импульсов, пульсов, первый выход счетными входами пе импульсов, и счетчика торого подключен к со кировки, и формирова чающийся тем, что, с дежности селектора п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ можности контроля импульсов независимо от периода их следования, в него введены инвертор, вход которого подключен к входной шине, выход - к входам записи и сброса счетчика импульсов, первый триггер, вход записи которого подключен к выходу счетчика импульсов, информационный вход - к входной шине, нулевой вход - к выходу инвертора, инверсный выход - к входу записи первого блока пересчета импульсов, прямой выход - к входу записи второго блока пересчета импульсов, счетный вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход - с входом формирователя импульсов, и второй триггер, вход записи которого подключен к выходу первого блока пересчета импульсов, се информационный вход - к второму выходу второго блока пересчета импульсов, нуле- фф вой вход - к выходу формирователя им- файф пульсов, а выход - к первой выходной шине. С1150746 15 20 25 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выделения импульсов большей длительности, в него введен третий триггер, вход записи которого, инверсный информационный вход и нулевой вход соединены соответственно с входом записи, информационным входом и нулевым входом второго триггера, а выход подключен к второй выходной шине. 3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый блок пересчета импульсов содержит К последовательно соединенных счетчиков импульсов, выход каждого из которых соединен с собственным входом блокировки, причем объединенные счетные входы счетчиков импульсов, вход записи первого счет 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и информационно-измерительной техники для контроля и разделения импульсов по их длительности.Известен селектор импульсов по длительности, содержащий генератор тактовых импульсов, три суммирующих счетчика импульсов, дешифратор, формирователь импульсов, элемент задержки, триггеры и элемент И 1,Недостатками данного селектора являются относительная сложность реализации элементов задержек при больших длительностях задержек, сложность реализации элементов управления и устройства в целом, снижающие надежность работы при селектировании импульсов изменяющейся длительности;невозможность разделения импульсов большей и заданной длительностей.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является селектор импульсов по длительности, содержащий три счетчика импульсов, выход заема каждого из которых соединен с собственным входом блокировки, а вычитающий вход - с выходом генератора тактовых импульсов, формирователь импульсов, вход которого подключен к входной шине и входу записи первого счетчика импульсов, выход - к первому входу первого элемента совпадения, выход которого соединен с входом записи третьего счетчика импульсов, выход заема которого соединен с первым входом второго элемента совпадения, выход которого подключен к выходной шине, а второй вход -чика импульсов и выход последнего счетчика импульсов являются соответственно счетным входом, входом записи и выходом первого блока пересчета импульсов,4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй блок пересчета импульсов содержит Р последовательно соединенных счетчиков импульсов, выход каждого из которых соединен с собственным входом блокировки, и элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам счетчиков импульсов, причем объединенные счетные входы счетчиков импульсов, вход записи первого счетчика импульсов, выход последнего счетчика импульсов и выход элемента ИЛИ являются соответственно счетным входом, входом записи, первым и вторым выходами второго блока пересчета импульсов.-к второму входу первого элемента совпадения и выходу заема второго счетчика импульсов, вход записи которого подключен к выходу заема первого счетчика им пульсов 12.Недостатками известного устройства являются сбои при контроле импульсов с периодом следования меньше верхнего порога селекции, невозможность выделения импульсов большей длительности и недостаточная помехоустойчивость из-за нарушения работы устройства при поступлении на его вход коротких импульсов помех.Цель изобретения - повышение надежности селектора путем обеспечения возможности контроля импульсов независимо от периода их следования и расширение функциональных возможностей за счет выделения импульсов большей длительности.Поставленная цель достигается тем, что в селектор импульсов по длительности, содержащий два блока пересчета импульсов,генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен со счетными входами первого блока пересчета импульсов и счетчика импульсов, выход которого подключен к собственному входу блокировки, и формирователь импульсов, введены инвертор, вход которого подключен к входной шине, выход - к входам записи и сброса счетчика импульсов, первый триггер, вход записи которого подключен к выходу счетчика импульсов, информационный вход - к входной шине, нулевой вход - к выходу инвертора, инверсный выход - к входу записи первого блока пересчета импульсов, прямой выход - к входу записи второго блока пере 115046счета импульсов, счетный вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход - с входом формирователя импульсов, и второй триггер, вход записи которого подключен к выходу первого блока пересчета импульсов, информационный вход - к второму выходу второго блока пересчета импульсов, нулевой вход - к выходу формирователя импульсов, а выход - к первой выходной шине,Кроме того, в устройство введен третий триггер, вход записи которого, инверсный информационный вход и нулевой вход соединены соответственно с входом записи, информационным входом и нулевым входомвторого триггера, а выход подключен к второй выходной шине.Первый блок пересчета импульсов содержит К последовательно соединенных счетчиков импульсов, выход каждого из которых соединен с собственным входом блокировки, причем объединенные счетные входысчетчиков импульсов, вход записи первого счетчика импульсов и выход последнего 15 20 счетчика импульсов являются соответственно счетным входом, входом записи и выходом первого блока пересчета импульсов.Второй блок пересчета импульсов содержит Р последовательно соединенных счетчиков импульсов, выход каждого из которых соединен с собственным входом блокировки, и элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам счетчиков импульсов, причем объединенные счетные входы счетчиков импульсов, вход записи первого счетчика импульсов, выход последнего счетчика импульсов и выход элемента ИЛИ являются соответственно счетным входом, входом записи, первым и вторым выходами второго блока пересчета импульсов.На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы,Селектор импульсов по длительности содержит генератор 1 тактовых им пульсов, счетчик 2 импульсов, первый и второй блоки 3 и 4 пересчета импульсов, первый, второй и третий триггеры 5 - 7, формирователь 8 импульсов, инвертор 9, входную шину 10 и первую и вторую выходные шины 11 и 12.Первый выход генератора 1 соединен со счетными входами счетчика 2 и блока пересчета 3, второй выход генератора 1 соединен со счетным входом блока 4 пересчета. Выход счетчика 2 соединен с собственным входом блокировки и входом записи триггера 5. Информационный вход триггера 5 подключен к входной шине 10 и входу инвертора 9, а нулевой вход - к выходу инвертора 9 и объединенным входам записи и сброса счетчика 2.Прямой и инверсный выходы триггера 5 соединены с входами записи соответственно блоков 4 и 3 пересчета. Выход блока 3 пере 25 30 35 40 45 50 55 счета соединен с объединенными входами записи триггеров 6 и 7. Первый выход блока 4 пересчета через формирователь 8 соединен с нулевыми входами триггеров 6 и 7. Второй выход блока 4 пересчета соединен с объединенными противофазными информационными входами триггеров 6 и 7. Выход триггера 6 подключен к первой выходной шине 11, на которой формируются импульсы заданной длительности. Выход триггера 7 подключен к второй выходной шине 12, на которой рормируются импульсы большей длительности.Блок 3 пересчета содержит К последовательно соединенных счетчиков импульсов при К = 2, 13 - 1, 13 - 2. Выход каждого счетчика 13 - 1 соединен с собственным входом блокировки. Объединенные счетные входы счетчиков 13 - 1, 13 - 2, вход записи первого счетчика 13 - 1 и выход последнего счетчика 13 - 2 являются соответственно счетным входом, входом записи и выходом блока 3 пересчета.Блок 4 пересчета содержит Р последовательно соединенных счетчиков импульсов для Р = 3 14 - 1 - 14 - 3 и элемент ИЛИ 15. Выход каждого счетчика 141 соединен с собственным входом блокировки. Входы элемента ИЛИ 15 подключены к выходам счетчиков 14 - 1 - 14 - 3. Объединенные счетные входы счетчиков 14 - 1 - 14 - 3, вход записи первого счетчика 14 - 1, выход последнего счетчика 14 - 3 и выход элемента ИЛИ 15 являются соответственно счетным входом, входом записи, первым и вторым выходами блока 4 пересчета.В устройстве могут использоваться как вычитающие, так и суммирующие счетчикиимпульсов.При использовании вычитающих счетчиков импульсов в качестве их выходов используются выходы заема, а на их информационные группы входов 16, 17 - 1, 17 - 2 и 18 - 1 - 18 - 3 устанавливаются прямые коды чисел.При использовании суммирующих счетчиков импульсов в качестве их выходов используются выходы переноса, а на их информационные группы выходов 16, 17 - 1, 17 - 2 и 18 - 1 - 18 - 3 устанавливаются обратные коды чисел.Минимальный сдвиг фазы между импульсами на первом и втором выходах генератора 1 определяется исходя из предотвращения состязаний управляющих сигналов, на входах триггеров 6 и 7. В частном случае тактовые импульсы на выходах генератора 1 можно сформировать со сдвигом по фазе на половину периода.Селектор импульсов по длительности работает следующим образом.В исходном состоянии устройства счетчик 2, блоки 3 и 4 пересчета и триггеры 5 - 7 находятся в нулевом состоянии, 1150746при котором на их выходах действуют нулевые сигналы.На счетные входы счетчика 2 и блока 3 пересчета поступают тактовые импульсы с периодом повторения Т, с первого выхода генератора 1, на счетный вход блока 4 пересчета - тактовые импульсы с второго выхода генератора 1, имеющие тот же период следования То, но смещенные по фазе относительно импульсов с первого выхода генератора 1. Нулевые уровни сигналов с выхо 1 О да счетчика 2 и выходов счетчиков импульсов 13 - 1, 3 - 2 и 14 - 1 - 14 - 3 поступают на собственные входы блокировки и запрещают прохождение тактовых импульсов на счетчики. 15Входной импульс положительной полярности (фиг. 2 а) поступает через инвертор 9 на вход сброса счетчика 2, тем самым снимается установочный сигнал и разрешается работа счетчика 2, а также поступает на вход записи счетчика 2, при этом передним фронтом входного импульса, т.е. фронтом 1/О, в счетчик 2 записывается код числа гп = 1;/Топределяющий минимальную требуемую длительность импульса входного сигнала - минимальный порог селекции ( ы 25При записи в счетчик 2 кода числа гп на выходе счетчика 2 устанавливается единичный сигнал (фиг. 26), который поступает на его вход блокировки и разрешает прохождение импульсов с генератора 1 по счетному входу этого счетчика.30Через время ( = гпТ, относительно переднего фронта входного импульса на выходе счетчика 2 появляется сигнал логического нуля, который поступает на вход блокировки этого счетчика и запрещает прохождение импульсов с генератора 1 по счет 35 ному входу данного счетчика, а также поступает на вход записи триггера 5, на информационный вход которого поступает единичный входной сигнал, длительность которого находится в заданных пределах 40 (фиг. 2 а, первый и второй импульсы).Фронтом 1/О сигнала, поступающего на вход записи, триггер 5 переключается в единичное состояние (фиг. 2 в), нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 5 поступает45 на вход записи блока 3 пересчета и фронтом 1/О записывает в счетчик 13 - 1 код числаЬпдХ ту И и 7где ниах -максималы 1 ая граничная длительность импульсов входногосигнала, верхний порог селекции;пы минимальная граничная длительность импульсов входного сигнала, нижний порог селекции;К - количество счетчиков, входящихв состав блока 3 пересчета (вданном случае К = 2). На выходе счетчика 13 - 1 устанавливается единичный сигнал (фиг. 2 г), который разрешает по входу блокировки прохождение импульсов с генератора 1 на счетный вход этого счетчика.На выходе счетчика 13 - 1 формируется импульс длительности п-ТО, который поступает на вход записи счетчика 13 - 2 и фронтом 1/О записывает в нем код числа и.На выходе счетчика 13 - 2 формируется импульс длительностью и То (фиг. 2 д), передний фронт которого определяется задним фронтом импульса с выхода счетчика 13 - 1.По окончании входного импульса триггер 5 возвращается в нулевое состояние сигналом, поступающим на его нулевой вход с выхода инвертора 9, при этом на прямом выходе триггера 5 устанавливается нулевой сигнал, который поступает на вход записи блока пересчета 4 и фронтом 1/О записывает в счетчик 14 - 1 код числайтах(2) где Р - количество счетчиков, входящих всостав блока 4 пересчета (в данном случае Р = 3).На выходах счетчиков 14 - 1 - 14 - 3 последовательно формируются импульсы длительностьюТо (фиг, 2 е,ж,з), смещенные по фазе на величину длительности импульса. Сигналы с выходов счетчиков 14 - 1 - 4 - 3 поступают на элемент ИЛИ 15, на выходе которого устанавливается единичный сигнал.На выходе блока 3 пересчета формируется импульс, задний фронт которого сдвинут на время 1 ахотносительно переднего фронта контролируемого импульса заданной длительности, этот импульс поступает на входы записи триггеров 6 и 7. Если к моменту поступления заднего фронта импульса с блока 3 пересчета контролируемый импульс уже закончился, что свидетельствует о соответствии длительности контролируемого импульса заданным пределам, то единичный сигнал с выхода одного из счетчиков 14 в 1 - 14 - 3 поступает через элемент ИЛИ 15 на информационный вход триггера 6, фронтом 1/О сигнала на входе записи триггера 6 он устанавливается в единичное состояние (фиг. 2 и) и начинается формирование выходного импульса, соответствующего по длительности заданным пределам.По заднему фронту импульса на первом выходе блока 4 пересчета, поступающему через время (тах относительно заднего фронта контролируемого импульса, на выходе формирователя 8 формируется импульс, поступающий на нулевые входы триггеров 6 и 7. При этом триггер 6 возвращается в исходное состояние и на его прямом выходе устанавливается нулевой сигнал. Формирова25 35 40 риод следования, длительность импульса и 45паузы. 50 55 ние выходного импульса, соответствующего по длительности заданным пределам, на выходной шине 11 заканчивается. Длительность выходного импульса сохраняется равной длительности входного, так как его передний и задний фронты сдвинуты на один и тот же временной интервал 1 р.Следующий входной импульс (фиг. 2 а, второй импульс длительности 1 цД контролируется устройством одновременно с формированием первого выходного импульса, совмещение во времени контроля следующего импульса с завершением формирования предыдущего импульса достигается выбором величины кодов гп, п и 1, записываемых в счетчики 2, 13 - 1, 13 - 2, 14 - 1 - 14 - 3, исходя из следующих соотношений,Работа счетчика 13 - 1 по контролю первого импульса должна быть завершена к моменту начала контроля им второго импульса (фиг. 2 б,г), т.е. необходимо выполнить условие п То(птТр + 1+ 11 (3) где 1 л - длительность паузы между импульсами;Л 1 г - величина превышения длительности первого импульса 1 щ над нижним порогом селекции 1 р.Работа счетчика 14 - 1, запускаемого по заднему фронту первого контролируемого импульса (фиг. 2 е, интервал ЗфТо), должна быть завершена к моменту окончания второго контролируемого импульса, имеющего длительность т ы, т.е. необходимо выполнить условие1 Тр ( 1 и + 1 и (4) где 1 и - длительность второго контролируемого импульса,1 и= гпТо + 2 (5)Если в выражениях (3) и (4)1, =О, М=О, Ы=О, 1 и=гп Тр, (6) получаем из выражений (3) и (4) следующие соотношения для выбора величин кодов гп, пи:п(гп,гп, (7) при выполнении которых предлагаемое устройство позволяет контролировать импульсы без дополнительных ограничений на пеВ частном случае значения кодов по группам входов 16, 17 - 1, 17 - 2, 18 - 1 - 18 - 3 могут быть выбраны одинаковымип =1= гп (8)Если задний фронт импульса с выхода блока 3 пересчета поступает раньше, чем закончится контролируемый импульс, то это свидетельствует о том, что длительность импульса входного сигнала превышает заданную (фиг. 2 а, третий импульс).В этом случае в момент окончания импульса, поступающего с выхода блока 3 пересчета, на выходах счетчиков 14 - 1 - 14 - 3 и на выходе элементаИЛИ 15 действуют 1 О 5 20 нулевые уровни сигналов. Нулевой сигнал свыхода элемента ИЛИ 15 поступает на информационный вход триггера 7, выполненный инверсным, и разрешает переключениетриггера 7 в единичное состояние.Фронтом 1/О сигнала с выхода блока 3пересчета триггер 7 переключается в единичное состояние (фиг. 2 к), тем самым начинается формирование импульса на второйвыходной шине 12.Триггер 7 возвращается в исходное состояние импульсом с выхода формирователя8, который формируется задним фронтомконтролируемого импульса, задержаннымна время 1 блоком 4 пересчета.Передний и задний фронты входного импульса задержаны на одно и то же время1 юх, поэтому длительность выходного импульса сохраняется равной длительностивходного импульса.Если контролируемый импульс заканчивается раньше, чем триггер 5 переключается вединичное состояние задним фронтом импульса с выхода счетчика 2, то это свидетельствует о том, что длительность импульса входного сигнала меньше заданной (фиг. 2 а, четвертый импульс).Нулевой сигнал с входной шины 1 О поступает на информационный вход триггера 5и запрещает его переключение в единичноесостояние, Единичный сигнал с выхода инвертора 9 поступает на нулевой вход счетчика 2 и возвращает его в исходное состояние, а также подтверждает исходное состояние триггера 5. При этом нулевой сигналпоступает на информационный вход триггера 5 раньше, чем сигналом с инвертора 9возвращается в исходное состояние счетчик 2, поэтому триггер 5 не переключается вединичное состояние задним фронтом сигнала с выхода счетчика 2, если счетчик 2сбрасывается в исходное состояние входнымсигналом нулевого уровня.Короткие импульсы и помехи, длительность которых меньше гпТ, не вызываютпереключение триггера 5, не запускают блоки пересчета 3 и 4 и не накапливаюгся вустройстве, так как сразу по окончании короткого импульса счетчик 2 возвращается висходное состояние. Поэтому помехи, длительность которых меньше граничного значения, на выход устройства не проходят, асразу же по окончании импульса обеспечивается готовность устройства к контролюследующего импульса.Изменять длительность селектируемогоимпульса в зону допуска можно путем изменения кодов по группам информационных входов 16, 17 - 1, 17 - 2, 18 - 1 - 18 - 3,дополнительные возможности перестройкипараметров селектируемых импульсов предоставляются путем изменения количествасчетчиков, входящих в состав блоков 3 и 4пересчета,1150746 10 иг. 3 Составитель С,хина Техред И. Верес Тираж 872 НИИПИ Государственного по делам Изобретений 035, Москва, Ж - 35, Рау л ППП Патент, г. Ужгоикола Реда ктор С. Тн иЗаказ 2160/43 Региетник Корректо Подписнокомитета СССР и открытий шскан наб., д. 4/ род ул Проектна 11Филиа 4 1 выполнении расчетных соотношений (11 о), 17) . иут бЫтЬ ОбЕСПЕЧЕНЫ ШИрО- кпс диапазоны ременных х, к",еристик сс;и.; мания и, пульсов при уменьшении ювпснхп гз 1 периода следования контролир .,:" импу, :ов и их длительности от диа,;л. гни . л ктирования.Констри;:; ннье особенности предлагаемого усзр",. ва позволяют расширить его функциональные во.,можности за счет контроля импульсов изменяюшейся частоты следования независимо от диапазонов селектирования и длительности паузы между импульсами, за счеТ се,н ктирования импульсов, длительность которых бз.ьше заданной: а также повысить помехоустойчивость устройства за счет исключения накопления помех и исключения влияния помех короткой длительности на работоспособность устройства при селектировании импульсов заданной длительности. Триггер 5 переключается и обеспечивает запуск блоков 3 и 4 пересчета только в случае превышения по длительности контролируемым импульсом " нимально го порогового значения, бл 1. 4 пересчета обеспечивает накопление информации о моментах задних фронтов контролируемых импульсов, длительности которых превышают минимальное пороговое значение, и через элемент ИЛИ 15 - разделение импульсов заданной и большей длительности, а тригге.ры 6 и 7 обеспечивают раздель;.ую регистра цию импульсов заданыи и и;льшей длительности.