Селектор импульсов по длительности

1) Заявитель и 84) СЕЛЕКТОР ИМП В ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИИзобретение относится к импульсной технике, а именно к селекторам импульсов, предназначенных для анализа случайных импульсных последовательностей, следующих с высокой частотой, в частности для анализа ,видеосигнала в телевизионных измери" тельных автоматических системах.Известно устройство для селекции импульсов по длительности, содержащее триггер, блок задержки, блок выделения импульсов переднего фронта, блок выделения импульсов заднего фронта, элементы И, квазиселектор,. включающий в себя генератор монотонно изменяющегося напряжения и поро"говый элемент 1Недостатками данного устройства являются ограниченное быстродействие, .определяемое минимальной длительностью рабочего хода генератора монотонно изменяющегося напряжения, не- достаточная точность задержки из-за низкой стабильности порогового эле" мента и генератора монотонно изменяющегося напряжения и невозможностьселектирования импульсов по нескольким заданным дискретным диапазонамдлительностей,Наиболее близким по технической. сущности к предлагаемому являетсяселектор импульсов по длительности,содержащий и каналов селектирования,состоящие из блоков задержки, логическихЭлементов (И И-НЕ, ИЛИ, НЕ)и триггеров 2.Недостатками этого устройства яв"ляется невысокая. точность, определя 15емая 1 точностьюблоков задержки - одновибраторов, и ограниченное числоканалов дискретных диапазонов селектирования, определяемое значительным:усложнением устройства при увеличе"о нии. числа каналов,Необходимость в предлагаемом селекторе импульсов по длительности:возникает при классификации объектовпо заданным пределам линейных разме3ров в быстродействующих телевизионных измерительных системах напримерпри классификации.микроцастиц по нескольким заданным диаметрам,Целью изобретения является повышение точности и увеличение числадискретных диапазонов селектированияпри сохранении информационной длительности селектируемых импульсов,95927 Поставленная цель достигается тем,10 что в устройство, содержащее и каналов селектирования, каждый из которых включает в себя блок задержки,элементы И, И-НЕ и элемент НЕ во всех рого элемента задержки, причем каждый из блоков задержки всех каналов селектирования содержит и элементов И и элемент И-НЕ, первые входы которых подключены к первому входу блока за-: держки, второй вход первого элемента И подключен к второму входу блока задержки, вторые входы остальных элементов И и элемента И-НЕ подклю 46 чены к выходам предыдущих элементов И, а в каждый из остальных иканалов селектирования введены блок за- держки, элемент задержки, селектор критических импульсов, причем в каждом из каналов селектирования, кро 45 ме первого и второго, вход элемента НЕ подключен к выходу соответствующего элемента И первого канала селектирования и к второму входу пер" вого блока задержки последующего ка г :нала селектирования, а во втором канале селектирования второй вход блока задержки соединен с выходом соответствующего элемента И первого бло.ка задержки первого канала селектирования, а выход элемента НЕ каждого каггала селектирования, кроме первого, подключен к первому входу первого каналах селектирования, кроме пер.вого, в первый из каналов.селектирования введены два элемента задержки,блок задержки и два селектора критических импульсов, причем вход первого селектора критических импульсовподключен к входной вине устройства,а выход - к входу первого элементазадержки и первому входу первого блока задержки, второй вход которогосоединен .с выходом первого элементазадержки, а выход - с входом второго.селектора критических импульсов, вы- .ход которого соединен с входом второго элемента задержки и с первым входом второго блока задержки, второйвход которого соединен с выходом вто 4блока задержки, выход которого черезселектор критических импульсоя соединен с входом элемента задержки и первым входом второго блока задержки,второй вход которого подклюцен к выходу элемента задержки,Блоки задержки содержат М элементов И, где к - определяется величиной диапазона селектирования всехканалов, и - числом дискретных диапазонов селектирования. В качестве элемента задержки можно использоватьлогический элемент ИЛИ,На фиг. 1 приведена стуктурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Селектор импульсов г 1 о длительности содержит каналы селектирования1-1, 1-2, 1-3, , 1-п, блоки задержки 2- 1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5,2-6 2-2 п, 2-2 п, селекторы кри.тицеских импульсов 3-1, 3-2 3-33-43-п+1, каждый из которых содержит, например, элемент ИЛИ 4-1.4-2 4-и+1, триггеры 5-1, 5-2:5-и+1, конденсаторы 6-1, 6-2,.;.,6-и+1, Кроме того каналы селектирования содержат элементы задержки7- 1, 7-2, 7-3, 7-4, 7-и+1, элементы НЕ 8-1, 8-2 8-и+1. Каждыйблок задержки содержит кп последовательно соединенных элементовИ 9- 1 91, 9-9-29-21+1 9-31+1 9-п)с,9-п 1 си элементы. И-НЕ 10. Устройство имеет входную шину 11 и выходные шины12- 1, 12-2, 12-31 2-п.Селектор импульсов по длительности работает следующим образом,Входной сигнал поступает на первый блок задержки, который имеет1и отводов с временем задержкисоответственно через йТ, 2 ЕЬТ,;пМТ-, где- число элементов в каждом отводе, 1п-номера отводов,ЬТ - время задержки элементов, причем на выходе каждого отвода длительность входного гигнала уменьша"ется на время задержки данного отвода, По этому принципу происходит селекция импульсов по разным каналам,например, если импульс появился на1(п) отводах, то это значит,цто данный импульс попадает в диапазон М(п)ЬТ-.1(п)ЬТ, далее укороченные импульсы восстанавливаютсяпо длительности соответствующимиблоками задержки,5 95927При подаче напряжения питания наустройство триггер 5-1 селектора критических импульсов 3- 1 с помощью конденсатора 6- 1 устанавливается в положение "0", в остальных селекторахкритических импульсов 3-2, 3-33-4.3-и+1 триггеры устанавливаются в положение "1" (установка триггеров селекторов критических импульсов в исходное состояние может быть 6осуществлена и при помощи других известных устройств, напРимер, при помощи таймера, импульсы которого поступают на соответствующие входытриггеров).На фиг. 2 условно показано, чтовсе логические элементы задерживаютсигнал на одинаковое время ьТ. В момент времени С, (Фиг. 2 а,) на входеэлемента задержки 4- 1 селектора кри- Мтических импульсов 3- 1 появляетсяимпульс длительностью Ф, р, где- суммарное время задержки всехэлементов ИЛИ-НЕ элемента задержки2-1. В момент времени С(Фиг, 2 о)на выходе элемента ИЛИ чселекторакритических импульсов 3-1 появляется.импульс, сдвинутый на время ЬТ, а;так как в этот момент времени на:к-входе триггера 4- 1 установилась флогическая "1" (фиг, 2 й), то последний передним Фронтом сигнала с выхода элемента ИЛИ 4-1 через слой динамический 5-вход устанавливается в положение "1", а задним фронтом сигнала ззвозвращается в исходное состояние.В момент времени й и т.д. процессыповторяются, в результате чего на выходе триггера 5-1 селектора критических импульсов 3- 1, появляется за держанные и укороченные на время ЬТ импульсы (фиг, 28), промежутки между .импульсами, увеличенные на время ЬТ, . исключают возможность появления ложных импульсов совпадения, как это видноюно в момент времени с (фиг. 2 О,Ю). Далее сигнал последовательно проходит через элемент задержки 7- 1, блок. задержки 2-1, где происходит поэлементное укорочение импульса (фиг.2, у 6Я,д,ж) в моменты времени 1,. й, В момент времени й (Фиг. 23 появляется инвертированная оставшаяся часть первого импульса, определяемая как Ф- , причем в этот же момент времени триггер 5"2 селектора критических импульсов 3-2 по заднему Фрон- ту импульса с выхода блока задержки 2-1 (фиг. 2 ) устанавливается в нуле 1 евсе состояние, а по переднему фронтусигнала с выхода элемента ИЛИ 4-2селектора критических импульсов 3-2возвращается в исходное состояние,Сформированный триггером 5-2 импульспоявляется в момент временисдвинутый и увеличенный на время ЬТ(Фиг. 20.), т.е. восстановление тойчасти длительности исходного импульса, которая была "отрезана" селектором критических импульсов 3-1 в моменты времени С(фиг. 2 ). Далеесигнал поступает на блок задержки2-2, но так как он инвертирован поотношению к входному сигналу,то происходит поэлементное укорочение про-.межутков между импульсами; что равнозначно удлинению самого импульсана ту же величину, на которую он был,ранее укорочен, при условии, что сум марное время задержки элементов И и И-НЕ блока задержки 2-1 равно времени задержки элементов И и И-НЕ блока задержки 2"2, т.е. происходит вос"становление длительности импульса. На фиг. 21( изображен восстановленный, а затем инвертированный импульс, по длительности соответствующий выбран:ному диапазону. Так как длительность первого импульса больше й то на выходе элемента НЕ 8-1 через время1 С С, где й - суммарное время задержкй элементов от входной шины11 до элемента НЕ 8-1 включительно, появится нулевой потенциал (фиг.4 А)в моменты времени . й , й , а так как суммарное время задержки элементов И элемента задержки 2-3 до ее элемента И-НЕ от входной. шины также равно й, то на выходе этого эле" мента И-НЕ сигнал не появится.При поступлении второго импульса,длительность которогоС й СЙ оставшаяся его часть в момент времени Й (Фиг.4 Л) проходит через элемент И-НЕ, так как на входе элемента .НЕ 8-1 сохраняется "1". Восстановление второго импульса селектором критических импульсов 3-3, элементом задержки 7-3 и элементом задержки 2-4 происходит аналогично, причем суммарное время задержки всех элементов названных узлов равно й. Работа остальных блоков задержки аналогична.Использование элемента задержки 2- с п отводами, элементов 2-2 2-п, селекторов импульсов критической длительности 3- 13-и+1 позволяет повысить точность7 ЭЯ 27 8селектирования импульсов по длитель- селектора критических импульх импульсов, выности при анализе случайной импульс. ход которого соединен с входом втоной последовательности и увеличить рого элемента задержки и сержки и с первымчисло дискретних диапазонов селек- входом второго блока задержки, втотирования, одновременно обеспечиваетрой вход которого соединенединен с выходомся восстановление исходной длитель- второго элемента задержки приержки, причемности селектируемого импульса. Это каждый,из блоков задержки всех канатребуется, например, при анализе и лов селектирования содержит и элеобработке черно-белого телевизионного ментов И и элемент И-НЕ, первые вхоизображения, где часто ставится за" 1 в ды которых подключены к первому вхо упервому входудача по выделению объектов без их блока задержки, второй вход первогоизменения на фоне множества помех, элемента И подключен к второме к второму входупричем каждому объекту соответствубт. блока задержки, вторые входы остальопределенный спектр длительности .ных элементов И и элемента И-НЕ под импульсов. Точное восстановление дли" 1 ключены к выходам предыдущих элементельности импульса равносильно точ- : тов И, а в каждый из остальных п ному восстановлению параметров само" каналов селектирования введены блокго объекта, что в дальнейшем необуто" задержки, элемент задержки, селектордимо для решения какой-либо другой критических импульсов, причем в кажзадачи, например, подсчета его площа" о дом из каналов селектирования, кромеди, периметра и т.п. первого и второго; вход элемента НЕподключен к выходу соответствующегоэлемента И первого канала селектироФормула изобретения вания и к второму входу первого блоказадержки последующего канала селек"Селектор импульсов по длитепьнос" тирования, а во втором каналеселекти, содержащий а каналов селектиро" . тирования второй вход блока задержвания, каждый из которых включает в ки соединен с выходом соответствуюсебя блок задержки;,элементы И, И-НЕ щего элемента И первого блока заи элемент НЕ во всех каналах селек-держки первого канала, селектираватирования, кроме первого, о т л и - :ния, а выход элемента НЕ каждого ка:ч а ю щ и й с я тем, что, с целью нала селектирования, кроме первого,повышения точности и увеличения цис- подключен к первому входу первогола дискретных диапазонов селектиро- блока задержки, выход которого через.вания при сохранении информационной селектор критических импульсов соеди"длительности селектируемых импуль- нен с входом элемента задержки и пер-.35сов, в первый из каналов селектирова- вым входом второго блока задержки,ния введены два элемента задержки, второй вход которого подключен к выблок задержки.и два селектора кри- ходу элемента задержки,тических импульсов, причем вход пер"вого селектора критических импульсов Источники форации,подключен к входной шине устройства, принятые во внимание при экспертизеа выход - к входу первого элемента 1. Авторское свидетельство СССРзадержки и первому входу первого бло" Ю 661759, кл. Н 03 К 5/8, 0,07.77ка задержки, второй вход которого4 ф2; Авторское свидетельство СССРсоединен с выходом первого элемента й 748848, кл. Н 03 К 515 30.06.78задержки, а, выход - с входом второго .(прототип),