Селектор импульсов по длительности

(21) 429 (22) 03, (46) 15. (71) Цен гидромет 168/24-218,87 3.89. Бюл. Р ральное конс орологическо торское бюрриб ор остро и(72) В.И.Тимофеев и Г.С,Рыбин (53) 621.33.3 (О (56) Авторское св Кф 738138, кл. Н 0Авторское свид У 1067596, кл. Н 1 О.В.Петров 8.8)идетельство СССРК 5/26, 1977.тельство СССР3 К 5/26, 1982(57) Изной тех но в ра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬ ретение относится к импульс ке и может быть использоваотехнических и акустических аустройствах для выработки селекторного строба, пропорционального длительности импульса. Селектор импульсовпо длительнЬсти содержит формирователи 1 и 2 импульсов, генератор 3 импульсов, триггеры 4 и 20, элементыИ 5,6,7,8, 18 и 19, счетчики 9,11,15и 21 импульсов, сумматор 10 частот,регистр 12 памяти, преобразователь13 кода, выполненный на дешифраторе23 и шифраторе 24, выходную шину 14,делитель 16 с переменным коэффициентом деления, делитель 17 частоты,входную шину 22, Автоматическая перестройка относительной ширины селекторного строба в зависимости от характера входного сигнала позволяетповысить точность селектирования при рродновременном повышении помехоустой- ЪУ Фчивости. 2 ил. С:Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова" но в радиотехнических и акустических устройствах, для выработки селекторного строба, пропорционального длительности импульса.Цель изобретения - повышение точности селектирования за счет автома" тической перестройки относительной ширины временного строба при одновременном повышении помехоустойчивости.На фиг. 1 показана структурная электрическая схема устройства 1 на фиг.2 " временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство (Фиг.1) содержит первый и второй формирователи 1,2 импульсов, входы которых объединены, генератор 3 импульсов. Выход Формирователя 1 20 соединен с 8-входом первого триггера 4, а вход - с первым входом первого элемента И 5. Выход формирователя 2 соединен с первым входом второго элемента И 6, выход генератора 3 - с 25 первым входом третьего элемента И 7 и вторым входом элемента И 5, Устройство также содержит четвертый элемент И 8 первый счетчик 9 импульсов вход суммирования которого соединен с выходом элемента И 5, сумматор 10 частот, выход которого соединен со входом вычитания второго счетчика 11 импульсов, установочные входы которого поразрядно соединены с выходами 35 регистра 12 памяти, преобразователь 13 кода, выходную шину 14, третий счетчик 15 импульсов вход обнуления которого соединен с входом обнуления счетчика 9, сиихрониэирующим входом 40 счетчика 11 и выходом Формирователя 1. Выходы.преобразователя 13 поразряд" но соединены с управляющими входами делителя 16 с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен д 5 с первым входом элемента И 8 и с вхо" дом второго делителя 17 частоты. Выход элемента И 7 соединен с первым входом пятого элемента И 18, с входом делителя 16 и первым входом сумматора 10. Первый вход шестого элемента И 19 соединен с вторым входом элемента И 8 и инверсным выходом триггера 20, а выход - с входом суммирования четвертого счетчика 21 импульсов. Вход формирователя 1 соединен с. входной шиной 22, Вьиоды счетчика 9 поразрядно соединены с информационными входами регистра 12 синхронизирующий вход которого соединен с выходом элемента И 6 и входом вычитания счетчика 21, выходы которого поразрядно соединены с входами преобразователя 13. Выход заема счетчика 11 соединен с Б-входом триггера 20, первый К-вход которого соединен с выходом заема счетчика 15, второй К-вход - с выходом элемента И 6, прямой выход - с выходной шиной 14, К-входом триггера 4 и вторымн .входами элементов И 6 и 18. Прямой выход триггера 4 соединен с вторым входом элемента И 7, выход делителя 17 соединен с вторым входом сумматора 10, выход элемента И 8 соединен с суммирующим входам счетчика 15, вычитающий вход которого соединен с выходом элемента И 18, выход формирователя 2 соединен с вторым входом элемента И 19.Преобразователь 13 кода может быть выполнен в виде последовательно соединенных дешифратора 23 и шифратора 24.Селектор импульсов по длительности работает следующим образом.В исходном состоянии счетчики 9, 11 и 15 обнулены, в счетчике 21 записано определенное количество импульсов (например, половина максимального значения), триггер 20 - в состоянии "1 ф (цепи нулевой установки на Фиг.1 не показаны).По Фронту первого входного импульса формирователь 1 вырабатывает импульс, который подтверждает нулевое состояние суммирующего счетчика 9, подготавливая его к работе, устанавливает в состояние "1" триггер 4 и поступает на вход синхронизации счетчика 11, подтверждая его нулевое состояние, и на вход обнуления счетчика 15. Входной импульс длительностью Т (фиг.2 Р) поступает на первый вход элемента И 5, на второй вход которого поступают импульсы частоты йз с выхода генератора 3 импульсов. С выхода элемента И 5 импульсы частоты й поступают на суммирующий вход счетчика 9, в котором к концу интервала Т будет записано количество импульсов И, равное(на первом такте измерения состояние триггера 20 не изменяется) .Кроме того, на первом такте измерения импульсы частоты Гчерез эле1 К ь К 1, =1 з=Т Еэ45 змент И 7, на другом входе которого имеется разрешение с выхода триггера 4, поступают на первый вход сумматора 10, на другой вход которого поступают также импульсы частоты.Ез, но5 прошедшие через делитель 16 с переменным коэффициентом деления и делитель 17 частоты, С выхода сумматора 10 импульсы суммарной частоты Е поступают на вход вычитания счетчика 11, но изменение его состояния не повлечет эа собой изменения сигнала на выходе заема и, как следствие, состояние триггера 20 не изменится. По ступление импульсов частоты Ез с выхода элемента И 18 на вычитающий вход счетчика 15 также не вызовет изменения сигнала на его выходе заема и, как следствие, состояние триггера 20 не изменится.По спаду входного импульса формирователь 2 вырабатывает импульс (фиг.2 Б), который через элемент И 6, на другой вход которого подано разре шение с прямого выхода триггера 20, поступает на синхронизирующий вход регистра 12 памяти, переписывая в него код М 9 с выходов счетчика 9, на К-вход триггера 20, устанавливая его в нулевое состояние, и на вычитаюпр 4 й вход счетчика 21. На этом первый цикл измерения оканчивается.Во время второго входного сигнала (Фиг.2 в) запись импульсов частоты Ез в счетчик 9 осуществляется описанным З 5 образом. По фронту второго входного импульса формирователь 1 вырабатывает импульс, который поступает на синхронизирующнй вход счетчика 11 и переписывает код из регистра 12 памяти в счетчик 11, в котором в итоге будет записан код Мт.е. Кроме того, импульс формирователяподтверждает нулевое состояние счетчика 15 и состояние "1" триггера 4подавая тем самым разрешение наэлемент И 7, на другой вход которого 50поступают импульсы частоты Е з. Импульсы частоты Ез с выхода элементаИ 7 поступают на первый вход сумматора 10, на другой вход которого поступают импульсы частоты Ез, прошедщие через делитель 16 частоты. с переменным коэффициентом деления и делитель 17 частоты. С выхода сумматора 10 суммарная частота Е т.е. ЕзЕЕЗ+ --- Е (1+ --- 1 К 1 ь К 1 К 1 ьК поступает на вычитакщий вход счетчика 11, уменьшая его содержимое. Списывание кода К , осуществляется завремя 1 , равное К 11 ,.т сп Юв Ъ ююеПоскольку множитель в Формуле для е (1 при любых значениях коэффициентов деления К 1 ь и К, больших 1, счетчик 11 обнулится через время йк (Т. Сигнал обнуления счетчика 11 поступает на Я-вход триггера 20, устанавливая его в состояние "1", что означает начало формирования селекторного строба на шине 14 (фиг.24. Разрешающий сигнал с прямого выхода триггера 20 поступает на элементв И 6 и 18. До момента начала селекторноЕа но строба импульсы частоты Е,ь- - с выхода делителя 16 частоты с переменным коэффициентом деления через элемент И 8, на второй вход которого подано разрешение с инверсного выхода триггера 20, поступают на суммирующий вход счетчика 15, в котором к началу селекторного строба быпо записано количество импульсов М т.е,Ка Ку Е И =Е Еь=Т ---- ТЕ к 5 со 1 ь 1+К КК 3 1 а а МКод М, определяет ширину селекторного строба на шине 14. На времяформирования селекторного строба триггер 20 подает разрешение на элементИ 18, на другой вход которого поступают импульсы с генератора 3 импульсов. С выхода элемента И 18 импульсы частоты Е поступают на вычитающий вход счетчика 15, уменьшая его содержимое. Списывание кода Ю, осуществляется за время Т,. Сигнал обнуления счетчика 15 поступает наК-вход триггера 20, возвращая егов нулевое состояние, Формирование селекторного строба на шине 14 на этом заканчивается, СФормированный селекторный строб (т,е. разрешение) поступает на вход элемента И 6, а если во время Формируемого селекторного строба с выхода формирователя 2 поступит импульс, свидетельствующий об 10 окончании входного сигнала, этот импульс, пройдя через элемент И 6., перепишет в регистр 12 памяти новое , значение входного сигнала и установи в нулевое состояние триггер 20. Кроме 15 того, импульс с выхода элемента И 6 поступает на вычитающии вход счетчика21, уменьшая его состояние. В этом случае, как будет показано нике, нри измерении следующего входного сигнала 20 относительная аптрина селект ного строба будет меньше. При изк, ненни состояния счетчика 21 изменяютсч вы ходные сигналы преобразователя 13, что повлечет за собой изменение ко,. ЭФфициента деления К, д(упГГюзя 1 6 частоты с переменным коэффициентом деления еКак было показано, величина сашек торного строба онределяе ся выражениемсм1 7Изменяя величину Кможно изменять величину селекторного строба следующим образом: увеличивая К и умень шаем величину Т е а уменьшая К 1 увеличиваем величину Т,. Бапример, при К =12 и К=2 имеем 402 ТТ -- -. - = Т;=- щ 0 ОЯТ. с.- 1+2 12 5 9 А при К 16 и К =2 имеем2Т = Т -= Т .=- й О 06 Т,сел 1+2,1633 -" УИзменение относительнои величины селекторного строба:возможно после каждого непопадания входного сигнала в сформированный селекторный строб, т.е. после каждого изменения состояния счетчика 21. Однако после единич= ного сбоя выходной сигнал может вос станавливаться и попадает в сформированный селекторный строб прежней, меньшей величины, поэтому нет необхо: димости изменения величины Кс каждым изменением кода в реверсивном счетчике 21,Преобразователь 13 позволяет иэ" менять коэффициент деления К не с каждым изменением состояния счетчика 21, а ступенчато, когда нескольким значениям кода в счетчике 21 соответ= ствуют одни и те же комбинации сигналов на выходах преобразователя 13 и, как следствие, одно и то же значение коэффициента К ,.В начальных циклах измерения, когда значение входного измеряемого сигнала Т еще неизвестно, ширина селекторного строба Тсел максимальна, азатем ширина селекторного строба постепенно уменьщается (если входнойсигнал попадает в сформированный селекторньй строб) до заданного минимального значения и сохраняется постоянной, Б случае, если входной сигнал не попадает в сформированный селекторный строб (из-эа помех, иэ-эаизменения входного сигнала), ширинаселекторного строба увеличивается,чтобы повысить вероятность попаданияследующего входного сигнала в сформи-рованный селекторный строб. Рассмотрим более подробно работу предлагаемого устройства в этом случае(фиг . 2 с- и ) . Импульс с выхода Формир ователя 2 пройця через элемент И 19, по"ступает на суммирующий вход счетчика21, увеличивая его содержимое и, соответственно, уменьшая коэффициентделения К, делителя 16 частоты сгбпеременным коэффициентом деления, Этоприведет к тому, что на следующемтакте измерения, во-первых, за базовую величину для Формирования селектороного строба будет принято значение, измеренное на предыдущем такте(Фиг.2 Б), во-вторых, ширина селектор-ного строба увеличится (Фиг,2 д-:е).Предположим, что входной сигнал вновьне попадает в сформированный селекторный строб (Фиг.2, и) . Тогда описанный процесс повторится и величинаселекторного строба еще увеличится(Фиг. 2 ,Если же на следующем такте измерения входной сигнал попадает в сформированньй селекторный строб (Фиг,2 л,,в), это приведет к тому, что, во-первых, за базовое значение для Формирования селекторного строба на следующем такте измерения будет принятопоследнее измеренное значение входного сигнала (попавшее в селекторный строб), во-вторых, ширина селекторного строба уменьшится (фиг.2 Н) и т.д.Таким образом, относительная ширина селекторного строба иа шине 14 автоматически изменяется, подстраиваясь под "качество" входного сигнала. Минимальная относительная ширина селек О торного строба свидетельствует о постоянстве входного сигнала и/или низ.ком уровне помех, большая относительная ширина селекторного строба свидетельствует об изменении входного сигнала и/или о высоком уровне помех. Следовательно, предлагаемое устройство автоматически измеряет ширину формируемого селекторного строба, подстраивая его ширину таким образом, чтобы входной сигнал попадал в формируемый селекторный строб, причем относительная величина селекторного строба всегда постоянна при постоянном входном сигнале. 25Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении точности и помехоустойчивости измерения по сравнению с прототипом. Это обусловлено тем, что селекторный строб, формируемый симметрично вокруг последнего измеренно" го значения входного сигнала, имеет переменную относительную величину, минимальную в случае неизменноговход- ного сигнала, а при непопадании вход- З 5 ного сигнала с сформированный селекторный строб ширина селекторного строба на следующем такте измерения увеличивается, а для дальнейшей обра-. ботки используется последнее измеренное значение входного сигнала, которое считается верным. При расширении селекторного строба входной сигнал раньше или позже попадает в увеличенный селекторный строб, величина 4 селекторного строба уменьшается и т,д.т.е. имеем автоматическую подстройку величины селекторного строба,Формула изобретения 50Селектор импульсов по длительности, содержащий первый и второй формирователи импульсов, входы которых соединены с входной шиной и первьм входом первого элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом первого счетчика импульсов, а второй вход - с выходом генератора импульсов, причем выход первого формирователя импульсов соединен с Б-вхеяампервого триггера, а выход второгоформирователя импульсов - с первымвходом второго элемента И, второйвход которого соединен с выходной шиной и прямым выходом второго триггера, Я-вход которого соединен с выходом заема второго счетчика импульсов,вход вычитания которого соединен свыходом сумматора частот, первый входкоторого соединен с выходом третьегоэлемента И и входом первого делителячастоты, выход которого через второйделитель частоты подключен к второмувходу сумматора частот, а такше спервым входом четвертого элементаИ, второй вход которого соединен синверсным вьпсодом второго триггера,первый К-вход которого соединен с выходом заема третьего счетчика импульсов, вход суммирования которого соединен с выходом четвертого элементаИ, а вход вычитания - с выходом пятого элемента И, первый вход которогосоединен с входом первого делителячастоты, а второй вход - с прямьи выходом второго триггера, причем первыйи второй входы третьего элемента Исоединены соответственно с выходомгенератора импульсов и прямым выходом первого триггера, а также регистрпамяти и шестой элемент И, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности селектирования засчет автоматической перестройки относительной ширины временного стробапри одновременном повышении помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные четвертый счетчикимпульсов и преобразователь кодов,выходы которого поразрядно соединеныс управляющими входами первого делителя частоты, который выполнен с переменнью коэффициентом деления причем вход вычитания четвертого счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента И, синхронизирующимвходом регистра памяти и вторьм К-входом второго триггера, инверсный выходкоторого соединен с первым входомшестого элемента И, выход которогосоединен с входом суммирования четвертого счетчика импульсов, а второйвход - с выходом второго формирователя импульсов, причем выход первогоформирователя импульсов соединен свходами обнуления первого и третьего1465983 счетчиков импульсов и .с синхронизируйщим входом второго счетчика импульсов, выходы первого счетчика импульсов поразрядно соединены с инфор 5 мационными входами регистра памяти,оставитель С.Будовичехред Л.Олийнык ектор Л.Пилипенк Редак гор М.Келемеш Тираж 8 У 9 Подписо комитета по изобретениям и Москва, Ж, Раушская наботкрытиям при ГК д. 4(5 1 11Производственно-издательский комбинат Патент , г.ужго гарина,10 Заказ 955/54ВНИИПИ Государственн1130 выходы которого с установочными чика импульсов, гера соединен с рого триггера. поразрядно соединенывходами второго счета К-вход пер вог о три гпрямым выходом вто-.