Селектор импульсных сигналов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 270280 (21) 2885541/18-21с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 23,10,81, Бюллетень М 39 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 2110.81(71) Заявитель Львовский ордена Ленина политехнический институт(54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к импульсной технике, в частности к селекторам импульсов и может быть использовано для выделения импульсов заданной длительности из последовательности импульсов с различной их длительностью.Известно устройство, содержащее ждущий мультивибратор, Формирователи заднего фронта эталонного и входного импульсов и выходной элемент И 111 .Недостаток известного устройства- низкая точность селекции.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является селектор импульсных сигналов, содержащий счетчик импульсов, выходы пере-. счетных разрядов которого соединены с соответствующими входами дешифратора , задающий генератор, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу входного триггера, единичный вход которого соединен с выходом Формирователя переднего фронта входных импульсов, вход которого подключен ко входу формирователя заднего Фрон. .та входных импульсов и ко входной шине, элемент задержки, второй элемент И и элемент запрета 23 .Недостаток данного устройства -наличие временной ошибки, обусловленной несинхронностью входных импульсов с импульсами задающего генератора, что снижает точность се-.лекции. Кроме того, в данном устройстве длительность выходных импульсов определяется суммарным временем задержки сигнала в счетчике импульсов и в дешифраторе, а этого недостаточно для надежной работы последующих устройств.15. , Цель изобретения - повышение точности селекции и восстановлениедлительности селектируемых импульсов,Цель достигается тем, что в селектор импульсных сигнапов, содЕР жащий счетчик импульсов, выходы пересчетных разрядов которого соединены с соответствующими входами дешифратора, задающий генератор, выход которого подключен к первомувходу первого элемента И, второйвход которого соединен с прямым выходом входного триггера, единичныйвход которого подключен к выходуФормирователя переднего фронта вход.30 ных импульсов, вход которого соеди/нен со входом Формирователя заднегофронта входных импульсов и со входной шиной, элемент задержки, второйэлемент И и элемент запрета, введены третий и четвертый элементы И,элемент ИЛИ, четыре элемента И-НЕ,четыре Р 5-триггера и дешифратор начального состояния счетчика импульсов, при этом первый вход первогоэлемента И-НЕ соединен с выходом задающего генератора и со входом элемента задержки, первый выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ и к первому входувторого элемента И, а второй выходк первому входу третьего элементаИ-НЕ и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен со вторыми входами первого ивторого элементов И, третьеи входыкоторых подключены к первым выходамсоответственно первого и второго 20В 5-триггера, единичный вход первогоиз которых соединен с выходом первого элемента И-НЕ и с нулевым входом третьего В 5-триггера, а нулевойвход - с выходом второго элемента25И-НЕ и с единичным входом второгоВ 5-триггера, нулевой вход которогоподключен к выходу третьего элементаИ-НЕ и к единичному входу третьегоВ 5-триггера, прямой выход которогосоединен с третьим входом третьегоэлемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ,второй и третий входы которого соединены соответственно с выходамивторого и первого элементов И, а выход - с суммирующим входом счетчикаимпульсов, вычитающий вход которого подключен к выходу четвертогоэлемента И, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И, а второй вход - с прямымвыходом четвертого В 5-триггера,вход сброса - к выходу четвертогоэлемента И-НЕ, первый вход которогосоединен с выходом элемента запрета и с единичным входом четвертогоВ 5-триггера, второй вход - с инверсным выходом четвертого В 5-триггера,а третий вход - со вторыми входамипервого, второго и третьего элементов И-НЕ и с инверсным выходом входного триггера, нулевой вход которого подключен к выходу Формирователязаднего фронта входных импульсов ик первому входу элемента запрета,а тактовый вход - ко второму входу элемента запрета и к выходу дешифратора, причем выходы пересчетных разрядов счетчика импульсов соединены через дешифратор начальногосостояния счетчика импульсов с нулевым входом четвертого В 5-триггера.на фиг.1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства, наФиг.2 - эпюры напряжений, иллюстрирующие формирование выходных импульсов,Устройство содержит счетчик 1 им пульсов, дешифратор 2, задающий гене. ратор 3, первый элемент И 4, входной триггер 5, формирователи 6 и 7 соответственно переднего и заднего фронтов входных импульсов, элемент задержки 8, второй элемент И 9, элемент запрета 10, третий и четвертый элементы И 11 и 12, элемент ИЛИ 13, первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ 14-17, первый, второй, третий и четвертый Р 5 - триггеры 18-21 и дешифратор 22 начального состояния счетчика импульсов. Шина 23 является входной шиной устройства, а прямой выход В 5-тригге.- ра 21 является выходом 24 устройства.Первые входы элементов И 4 и 12 соединены с первым входом элемента И-НЕ 14 н с выходом генератора 3. Первый вход элемента И 9 соединен с первым входом элемента И-НЕ 15 и с первым выходом элемента задержки 8, а первый вход элемента И 11 соединен с первым входом элемента И-НЕ 16 и со вторым выходом элемента задержки 8. Вторые входы элементов И-НЕ 14-16 подключены к инверсному выходу триггера 5, единичный вход которого подключен к выходу формирователя 6. Входы формирователей 6 и 7 соединены между собой со Входной шнной 23 устройства. Нулевой вход триггера 5 соединен с первым входом элемента запрета 10 и с выходом формирователя 7, а его тактовый вход соединен со вторым входом элемента запрета 10 и с выходом дешифратора 2, Единичный и нулевой входы В 5-триггеров соответственно 18 и 20 соединены между собой и с выходом элемента И-НЕ 14, а нулевой и единичный входы В 5-триггеров соответственно 18 и 19 соединены между собой и с выходом элемента И-НЕ 15. Нулевой и единичный входы В 5-триггеров соответственно 19 и 20 соединены между собой и с выходом элемента И-НЕ 16, а прямой выход входного триггера 5 соединен со вторыми входами элементов И 4,.9 и 11, третьи входы которых подключены к прямым выходам В 5-триггеров соответственно 18-20. Выходы элементов И 4, 9 и 11 соединены со входами элемента ИЛИ 13, выход которого соединен с суммирующим входом счетчика 1, выходы пересчетных разрядов которого соединены с соответствующими входами дешифратора 2 и дешифратора 22. Прямой выход В 5 - триггера 21 соединен со вторым входом элемента И 12, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика 1. Выход дешифратора 22 соединен с нулевым входом В 5-триггера 21, единичный вход и инверсный выход которого соединены соответственно с первым и вторым входами элЕмента И-НЕ 17, выход которого подключен ко входу сброса счетчика 1,а третий вход - к инверсному выходутриггера 5, Вход элемента задержки 8 подключен к выходу генератора 3, а выход элемента запрета 10соединен с единичным входом Р 5-триггера 21,Триггеры устройства при поступлении низкого потенциала на единичный(,нулевой) вход переходят в единичное нулевое состояние, т.е, на ихпрямом выходе устанавливается высокий (низкий) уровень напряжения.Перепад от низкого потенциала к высокому на тактовом входе входноготриггера 5 переводит его в состояние, противоположное тому, которое он занимал до появления данного перепада.При наличии на первом входе элемента запрета 10 низкого уровня напряжения, а на втором его входе высокого уровня напряжения на его выходе поддерживается низкий уровеньнапряжения, Во всех остальных случаях на выходе элемента запрета 10. поддерживается высокий уровень напряжения.Устройство работает следующим образом.В исходном положении триггер 5 иР 5-триггер 21 находятся в нулевомсостоянии. Низкий уровень напряжения с прямого выхода триггера 5 поступает на вторые входы элементов И 4, 9 и 11, блокируя тем самым возможность поступления импульсов с выхода генератора 3 или с выходов элемента задержки 8 на суммирующий вход счетчика 1, Элемент И 12 блокируетсяпо второму входу низким уровнем напряжения; поступающим с прямого выхода Я 5-триггера 21, что предотвращает поступление импульсов с выхода генератора 3 на вычитающий входсчетчика 1. Последовательность тактовых импульсов из выхода генератора 3(фиг,2 а) поступает на вход элемента задержки 8, где преобразовывается в импульсные последовательности (Фиг.2 б,в) снимаемые соответственно с первого и второго выходов. Поскольку элементы И-НЕ 14-16 открыты по вторым входам высоким уровнемнапряжения, поступающим с инверсного выхода триггера 5, то по мере поступления на их первые входы такто- вых импульсов соответственно с выхода генератора 3, первого и вто рого выходов элемента задержки 8, на их выходах формируются отрицательные импульсы (соответственно фиг.2 г,д,е). Р 5-триггеры 18-20 поочередноимпульсами, поступающими с выходов элементов И-НЕ соответственно 14-16 устанавливаются в единичныесостояния (фиг.2 ж,з,и) . При приходе входного импульса(фиг.2 к) формирователь 6 срабатывает по переднему фронту этого импульса и формирует короткий отрицательный импульс (фиг.2 л), которым триггер 5 переводится в единичное состояние (фиг.2 м). При этом элементы И-НЕ14-16 закрываются по вторым входамнизким уровнем напряжения, поступающим с инверсного выхода триггера 5, а элементы 4, 9 и 11 открываются по вторым входам высоким уровнем напряжения, поступающим с прямого выхода триггера 5.Теперь уже Р 5-триггеры 18-20 перестают срабатывать и остаются в поло 15 жении, в котором они находились вмомент прихода входного импульса,т,е, к счетчику 1 подключается оптимальная последовательность тактовыхимпульсов (в данном случае последо 20 вательность, представленная на фиг,2 в). Так как элемент И 11 открыт теперь по второму и третьему входам,то импульсы со второго выхода элемента задержки 8 через него и черезэлемент ИЛИ 13 (фиг.2 н) поступаютна суммирующий вход счетчика 1,где длительность входных импульсовпреобразуется в цифровой код.При длительности входного импульса, равной заданной на выходе дешифратора 2, появляется высокий уровень напряжения(фиг,2 о), момент появления которого совпадает с импульсом, Формируемым формирователем 7фиг.2 п), В этом случае триггер 5тся в нулевоена выходе элемента запрета 10 устанавливается низкий уровень напряжения (Фиг,2 р), которым Р 5-триггер 21переводится в единичное состояние40 (фиг.2 с). Высокий уровень напряжения с прямого выхода Р 5-триггера 21поступает на второй вход элемента И12, разрешая тем самым прохождениетактовых импульсов с выхода генератора 3 на вычитающий вход счетчика1 (Фиг.2 т). После считывания кода,записанного в счетчике 1 во времядействия входного импульса, на выходе дешифратора 22 появляется низкий уровень напряжения (Фиг.2 у),которым Р 5-триггер 21 возвращаетсяв нулевое состояние, т.е. заканчивается формирование выходного импульса,При поступлении на вход устройства импульса, длительность которогоменьше заданной, триггер 5 раньшеустановится в нулевое состояние, чемв счетчике 1 запишется нужный код,т.е. Р 5-триггер 21 никак не может в0 этом случае установиться в единичное состояние. Так как элемент И-НЕ17 открыт по второму и первому входам высоким уровнем напряжения,поступающим соответственно с инверс 65 ного выхода Р 5-триггера 21 и выхода элемента запрета 10, то после возвращения триггера 5 в исходное состояние по заднему фронту входного импульса он откроется и по третьему входу, Это вызовет появление на его выходе низкого уровня напряжения, которым счетчик 1 возвратится,в начальное состояние.При поступлении на вход устройст ва импульса, длительность которого больше заданной, В 5-триггер 21 не может установиться в единичное состояние, так как момент появления импульса на выходе дешифратора 2 не совпадает во времени с выходным импульсом формирователя 7, В этом случае импульс с выхода дешифратора 2 поступает на тактовый вход триггера 5, и последний переводится в нулевое состояние, блокируя тем самым дальнейшее прохождение тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 1, После возвращения триггера 5 в нулевое состояние счетчик 1, как и в предыдущем случае, возвращается в начальное состояние.Введение элементов И-НЕ 14-16, В 5-триггеров 18-20, элемента И 11 и элемента ИЛИ 13 йозволяет скомпенсировать временную ошибку, обусловленную несинхронностью входных импульсов с импульсами генератора 3.Введение В 5-триггера 21, элемента И 12, элемента И-НЕ 17 и дешифратора 22 позволяет восстанавливать длительность селектируемых импульсов. Формула изобретения Селектор импульсных сигналов, содержащий счетчик импульсов, выходы пересчетных разрядов которого соединены с соответствующими входами дешифратора, задающий генератор, выход которого поцключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом входного триггера, единичный вход которого подключен к выходу формирователя переднего фронта входных импульсов, вход которого соединен со входом формирователя заднего фронта входных импульсов и со входной шиной, элемент задержки, второй элемент И и элемент запрета, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с :целью повьзаения точности селекции и восстановления длительности селектируеьыс импульсов, в него введены третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, четыре элемента И-НЕ, четыре В 5-триггера и дешифратор начального состояния счетчика импуль 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 сов, при этом первый вход первогоэлемента И-НЕ соединен с выходомзадающего генератора и со входомэлемента задержки, первый выходкоторого подключен к первому входувторого элемента И-НЕ и к первомувходу второго элемента И, а второйвыход - к первому входу третьегоэлемента И-НЕ и к первому входутретьего элемента И, второй вход которого соединен со вторыми входамипервого и второго элементов И, третьи входы которых подключены к пер.вым выходам соответственно первогои второго В 5-триггера, единичныйвход первого из которых соединенс выходом первого элемента И-НЕ ис нулевым входом третьего В 5-триггера, а нулевой вход - с выходомвторого элемента И-НЕ и с единич-.ным входом второго В 5-триггера, нулевой вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ и кединичному входу третьего В 5-триггера, прямой выход которого соединенс третьим входом третьего элементаИ, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй итретий входы которого соединены соответственно с выходами второго ипервого элементов И, а выход - ссуммирующим входом счетчика импульсов, вычитающий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И , первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И, а второй вход - с прямым выходом четвертого В 5-триггера, входсброса - к выходу четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента запрета ис единичным входом четвертого В 5 триггера, второй вход - с инверснымвыходом четвертого В 5-триггера, атретий вход - со вторыми входамипервого, второго и третьего элементов И-НЕ и с инверсным выходом входного триггера, нулевой вход которого подключен к выходу формирователязаднего фронта входных импульсов ик первому входу элемента запрета, атактовый вход - ко второму входуэлемента запрета и к выходу дешифратора, причем выходы пересчетныхразрядов счетчика импульсов соединены через дешифратор начального состояния счетчика импульсов с нулевымвходом четвертого В 5-триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Ицхоки Я.С. Импульсные устройства. М., фСоветское радио", 1959,с. 648.2. Авторское свидетельство СССР9 540365, кл, Н 03 К 5/18, 1975..г Составитель В. Двойринктор Р. Цицика Техред Ж.Кастелевич Корректор О, Билак лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 аз 9379/85 Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москв991твенногобретенийЖ, Р Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб д,4/5