Селектор импульса максимальной длительности в пачке импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК к 5/2 51 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬ К АВТОРСКОМУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ижевский механический институт (72) В.С.Поздеев(56) Авторское свидетельство СССР В 1064451, кл. Н 03 К 5/26, 1981.Авторское свидетельство СССР У 1405106, кл. Н 03 К 5/26, 1986, (54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСА МАКСИМАЛЬНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ В ПАЧКЕ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления и контроля. Селектор импульса максимальной длительности в пачке импульсов содержит генераторы 1 и 25 импульсов, формирователи 2 и 20 импульсов, блок 3 формирования сигнала окончания пачки импульсов, счетчики 4, 23 и 24 импульсов, элементы ИЛИ 5, 9, 17, 18 и 29,блок,801469550 А 1 6 сравнения кодов, регистр 7, преобразователь 8 кода во временнойинтервал, элементы 10 и 11 задержки, триггеры 12, 19, 2 1 и 22, элементы И 13-16 и 28, элементы НЕ26 и 27, входную шину 30, шину 31сброса, выходную шину 32, В описании изобретения приведена такжеструктурная электрическая схема преобразователя 8 кода во временнойинтервал, Устройство обеспечиваетвозможность выделения импульса максимальной длительности из пачкиимпульсов случайной последовательности с известным максимально возможным периодом импульсов в пачкес сохранением длительности отселектированного импульса, причем исключение возможности ложного срабатывания при селектировании пачки импульсов с.большой скважностью позволяетповысить надежность работы устройства, 3 ил,25 Изобретение относится к импульс-.ной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления и контроля,Цель изобретения - повышение надежности работы при селектированиипачки импульсов с большой скважностью за счет исключения возможностиложного срабатывания, 10На фиг.1 показана структурнаяэлектрическая схема описываемого се"лектора; на фиг.2 - структурная электрическая схема преобразователя ко,да во временной интервал; на фиг,3 - 15временные диаграммы, поясняющие работу селектора.Селектор (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, управляющий входкоторого соединен с входом первого 20формирователя 2 импульсов и первымвходом блока 3 формирования сигналаокончания пачки импульсов. Выход генератора 1 соединен со счетным входом первого счетчика 4 импульсов,вход сброса которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 5, а выходы - поразрядно с входами первойгруппы входов блока 6 сравнения кодов и регистра 7, выходы которого поразрядно соединены с входами второйгруппы входов блока 6 и информационными входами преобразователя 8 кодаво временной интервал, вход сбросакоторого соединен с первым входом.второго элемента ИЛИ 9, второй входкоторого через первый элемент 10 за, держки соединен с первым выходом блока 3 и первым управляющим входом преобразователя 8, Выход формирователя 402 соединен с входом второго эле.мента 11 задержки и управляющим входом блока 6, выход которого соединен с управляющим входом регистра7, вход сброса которого соединен свторым входом блока 3, выходом элемента ИЛИ 9 и первым входом элементаИЛИ 5, второй вход которого соединенс выходом элемента 11 задержки, причем второй управляющий вход преобразователя 8 соединен с вторым выходом блока 3.Блок 3 содержит первый триггер12, счетный вход которого соединенс первым входом блока 3 И первымивходами первого 13 и второго 14 элементов И, выходы которых соединеныс первыми входами соответственно третьего 15 и четвертого 16 элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входамитретьего элемента ИЛИ 17, второйвход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 18, второй вход которого соединен с вторымвходом блока 3 и вторым входом второго триггера 19, выход которого соединен с вторым выходом блока 3, первыйвыход которого соединен с выходомвторого формирователя 20 импульсов.Выходы элементов И 13 и 14 соединеныс первыми входами третьего 2 и четвертого 22 триггеров соответственно,выходы которых соединены с управляющими входами соответственно второго23 и третьего 24 счетчиков импульсов, счетные входы которых соединеныс выходом второго генератора 25 импульсов, а выходы - с входами соответственно первого 26 и второго 27элементов НЕ. Вход формирователя 20соединен с выходом пятого элементаИ 28. Выход элемента И 15 соединенс первым входом пятого элемента ИЛИ29, второй вход которого соединен свторым входом блока 3, а выход - свторым входом триггера 22 и входомсброса счетчика 24. Выход элементаИЛИ 18 соединен с вторым входом триггера 21 и входом сброса счетчика 23.Выходы триггеров 21 и 22 соединеныс вторыми входами элементов И 16 и15 соответственно, третьи входы которых соединены с выходами соответственно элементов НЕ 26 и 27, а также первым и вторым соответственновходами элемента И 28. Выход элемента ИЛИ 17 соединен с первым входомтриггера 19, а первый и второй выходы триггера 12 - с вторыми входами элементов И 13 и 14 соответственно. Вход генератора 1 соединен свходной шиной 30, первый вход элемента ИЛИ 9 - с шиной 31 сброса, выход преобразователя 8 - с выходнойшиной 32,Преобразователь 8 кода во временной интервал (фиг.2) содержит шестойэлемент ИЛИ 33, третий элемент 34задержки, пятый триггер 35, третийгенератор 36 импульсов, четвертыйсчетчик 37 импульсов.Селектор работает следующими образом.Импульс сброса с шины 31 сбросачерез элементы ИЛИ 9 и 5 и элементы ИЛИ 18 и 29 блока 3 поступает навходы сброса регистра 7, счетчика 4 импульсов, преобразователя 8 кода во временной интервал, вторые входы триггеров 19, 21 и 22, входы сброса5 счетчиков 23 и 24 импульсов блока 3, устанавливая на их выходах уровень логического нуля.С началом пачки импульсов длительность первого импульса с помощью генератора 1 импульсов в счетчике 4 импульсов преобразуется в код, который в блоке 6 сравнения кодов сравнивается с кодом на выходе регистра 7. 15Блок 6 сравнения кодов выполнен на основе элементов сравнения. кодов, выходы которых соединены с входами многовходового элемента И (на фиг,1 не показан). Число элементов сравнения определяется разрядностью информационных выходов счетчика 4 импульсов и регистра 7 и разрядностью элементов сравнения, Момент сравнения задается формирователем 2 25 импульсов, который формирует импульс по отрицательному перепаду напряжения входного импульса. В исходном состоянии на выходе регистра 7 присутствует код, равный нулю,30 поэтому блок .6 сравнения кодов выдает сигнал о том, что код счетчика 4 импульсов больше кода регистра 7. По этому сигналу на вход регистра 7 с выхода счетчика 4 импульсов поступает код, который и записывается в регистре 7 по сигналу, сформирбванному на выходе блока 6 сравнения кодов. Таким образом, код в регистре 7. записывается по окончании первого им 1 пульса в пачке входных импульсов. Сброс счетчика 4 импульсов осуществляется импульсом с выхода формирователя 2 импульсов, задержанным элементом 11 задержки, через элемент ИЛИ 5. По окончании второго импульса в регистр 7 записывается код, пропорциональный длительности большего импульса, т.е. в регистре 7 всегда хранится код, пропорциональный длительности максимального импульса. Время задержки элемента 11 задержки выбирается больше времени формирования импульса на выходе блока 4 сравнения кодов и записи кода в регистр 7.155 11Входные импульсы (фиг.За) с входной шины 30 также поступают на первый вход блока 3 формирования сигнала окончания пачки и, соотстстненно, на счетный вход триггера 12. Последний с приходом каждого входногоимпульса изменяет свое состояние напротивоположное и подает разрешающийсигнал поочередно на вторые входыэлементов И 13 и 14 (фиг.36, в), напервые входы которых поступают входные импульсы,Предположим, что первый импульсвходной пачки появился на выходе элемента И 13, тогда следующий импульс,поступивший на входную шину 30 селектора, пройдет на выход элементаИ 14. Импульс с выхода элемента И 13поступает на первые входы триггера21 и элемента И 15 и, так как разрешающего сигнала на выходе триггера22 нет (фиг.Зд), этот импульс на выход элемента И 15 не проходит, Одновременно иа выходе триггера 21 формируется разрешающий сигнал, поступающий на управляющий вход счетчика23. импульсов, второй вход элементаИ 16 и первый вход элемента И 17.Импульсы генератора 25, поступая насчетный вход счетчика 23 импульсов,меняют состояние послецнего. Коэффициент пересчета счетчиков 23 и 24 выбран одинаковым и таким, чтобы интервал времени от начала счета до момента формирования фронта импульса нана их выходах был больше максимального периода между импульсами, которые еще можно отнести к пачке импульсов, В исходном состоянии на выходах счетчиков 23 и 24 - низкий уровень напряжения, который инвертируется элементами НЕ 26 н 27, и на входы элементов И 15, 16 н 28 поступаетразрешающий уровень напряжения. Есливторой импульс пачки придет во времяразрешающего сигнала на третьем входе элемента И 16, то импульс с выхода элемента И 14, устанавливая навыходе триггера 22 разрешающий уровень напряжения, поступает через элемент И 16 и элемент ИЛИ 18 на второй вход триггера 21 и вход сбросасчетчика 23 импульсов. На выходахпоследних устанавливается низкий уро-,вень напряжения. Одновременно импульсс выхода элемента И 16 через элементИПИ 17 поступает на первый вход триг-гера 19, устанавливая на его выходеразрешающий уровень напряжения. Высокий уровень напряжения с выходатриггера 19 поступает на второ 1. уч 1469550равляющий вход преобразователя 8 кода во временной интервал и, соответственно, на информационный входтриггера 27.Под действием входных5 импульсов, следующих в пачке, высокий уровень напряжения будет постоянно на выходах триггеров 21 и 22 (фиг,Зг, д). Высокий уровснь напряжения будет и на выходах элементов НЕ 26 и 27 и, соответственно, на входах элемента И 28, На выходе последнего также присутствует высокий уровень напряжения (фиг.Зе). Последний импульс пачки формирует разрешающий уровень напряжения на выходе одного из триггеров 21 или 22 и, так как следующего импульса нет, на выходе одного из счетчиков (23 или 24) формируется высокий уровень напряжения, который, поступая через элементы НЕ 26 или 27, формирует на выходе элемента И 28 перепад напряжения, поступающий на вход формирователя 20 импульсов. На выходе последнего фор мируется импульс, поступающий на первый управляющий вход преобразова-.теля 8 кода во временной интервал и, соответственно, на управляющий вход триггера 35 и первый управляющий вход счетчика 37 импульсов. По положительному перепаду напряжения на первом управляющем входе счетчика 37 импульсов осуществляется запись кода с выходов регистра 7 в счетчик 37 импульсов, а на выходе триггера 27 формируется .высокий уровень напряжения. С выхода последнего высокий уровень напряжения поступает на управляющий вход генератора 36 импульсов и одновременно на выходную шину 32 устройства, формируя передний фронт выходного импульса, Импульсы генератора 36 поступают на второй управляющий вход счетчика 37 импульсов и изменяют его состояние с приходом каждого импульса на единицу. При равенстве содержимбго счет- чика 37 импульсов нулю на его выходе формируется высокий уровень напря 50 жений, поступающий на вход элемента 34 задержки. Сигнал с выхода последнего через элемент ИЛИ 33 поступает на входы сброса триггера 35 и счетчика 37 импульсов, устанавливая на их выходах низкий уровень напряже 55 ния.При этом генератор 36 импульсов прекращает формирование импульсов и на выходной шине 32 селектора Формируется задний фронт выходногоимпульсаОдновременно выходной импульс формирователя 20 (фиг.Зж),задержанный элементом 1 О задержки,поступает через элементы ИЛИ 9, 5,18 и 29 на входы сброса счетчиков4, 23 24, регистра 7 и вторые входытриггеров 19, 21, 22, устанавливаяна их выходах низкий уровень напряжения. Время задержки элемента 10задержки выбрано больше времени записи кода в счетчик 37 преобразователя 8 кода во временной интервал 8,При появлении на входе одиночных импульсов на выходе триггеров21 или 22 Формируется высокий уровень напряжения, поступающий на управляющий вход счетчиков 23 или 24импульсов, но так как следующего импульса на входе селектора нет, тонет импульса на выходе элементовИ 15 или 16, нет импульса на выходеэлемента ИЛИ 17 и первом входе триггера 19. На выходе последнего присутствует низкий уровень напряжения.Одновременно Формирователь 20 импульсов формирует импульс, поступающий на первый управляющий вход преобразователя 8, но поскольку на еговтором управляющем входе - низкийуровень напряжения, то на его выходеимпульс не формируется. Импульс формирователя 20 устанавливает в исходное состояние счетчики 4, 23, 24,регистр 7, триггеры 19, 21, 22. Таким образом, если на входе селектора поступает одиночный импульс, тона его выходе импульс не формируется, что позволяет осуществить защиту от случайных помех в виде одиночных импульсов,Предлагаемый селектор импульсовпо длительности обеспечивает выделение импульса максимальной длительности из пачки импульсов случайнойпоследовательности, когда число импульсов в пачке заранее не известно,а известен максимально возможныйпериод импульсов в пачке. При этомна выходе сохраняется длительностьотселектированного импульса. Крометого, описанный селектор защищен отслучайных помех в виде одиночных импульсов и ложного срабатывания приселектировании импульса из пачкис большой их скважностью. Это позволяет использовать предлагаемый селектор для селекции импульсов подлительности из пачек импульсов случайных последовательностей,Формула изобретения5Селектор импульса максимальной длительности в пачке импульсов, содержащий первый генератор импульсов, управляющий вход которого соединен с входной шиной, входом первого формирователя импульсов и первым входом блока формирования сигнала окончания пачки импульсов, а выход - со счетным входом первого счетчика импуль сов, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым входом блока формирования сигнала окончания пачки импульсов, входом сброса регистра и выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной сброса и входом сброса преобразователя кода ва временной интервал, а второй вход через первый элемент задержки - с первым выходом блока формирования сигнала окончания пачки импульсов и первым управляющим входом преобразователя кода во временной интервал, второй управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока формирования сигнала окончания пачки импульсов, выход - с выходной шиной, информационные входы - поразрядно с выходами регистра, входы которого .пораз-35 рядно соединены с выходами первого счетчика импульсов и входами первой группы входов блока сравнения кодов, входы второй группы входов которого поразрядно соединены с выходами ре О гистра, выход - с управляющим входам регистра, а управляющий вход - с выходом формирователя импульсов и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом 45 первого элемента ИЛИ причем блок формирования сигнала окончания пачки импульсов содержит второй формирователь импульсов, первый триггер, счетный вход которого является пер вым входом блока формирования сиг- Нала окончания пачки импульсов и соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с 55 перным и вторым выходами верноготриггера, а также третий ичетвертыйэлементы И, ньг:оды которых соединенысоответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с первым входомвторого триггера, второй вход которого соединен е вторым входом блокаформирования сигнала окончания пачкиимпульсов, первый и второй выходыкоторого. являются выходами соответственно второго формирователя и второго триггера, а также четвертый элемент ИЗЫДИ, о т. л и.ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности работы при селектировании пачкиимпульсов с большой скважностью засчет исключения возможности ложного срабатывания, н блок формирования сигнала окончания пачки импульсов введены пятый элемент И, пятыйэлемент ИЛИ, первый .и второй элементы НЕ, второй и третий счетчики импульсов, второй генератор импульсов,третий и четвертый триггеры, первыевходы которых соединены с выходамисоответственно первого и второгоэлементов .И и первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И, а выходы - с вторыми входа-.ми соответственно четвертого и третьего элементов И и с управляющимивходами соответственно второго и третьего счетчиков импульсов, счетныевходы которых соединены с выходомвторого генератора импульсов, а выходы - с входами соответственно первого и второго элементов НЕ, выходыкоторых соединены с третьими входамисоответственно четвертого и третьегоэлементов И, а также соответственнос первым и вторым входами пятого элемента И, выход которого соединен свходом второго Формирователя импульсов, причем выходы четвертого итретьего элементов И соединены с первыми входами соответственно четвертого и пятого элементов ИЛИ, вторыевходы которых соединены с вторым входом блока формирования сигнала окончания пачки импульсов, а выходы -с вторыми входами соответственно третьего и четвертого триггеров, а такжес входами сброса второго и третьегосчетчиков импульсов..Маковская Техред М.Ходаиич рректор М.Шароши а Заказ 1364/56 Тираж 879 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям и113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Т СССР изводственио-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина