Селектор радиосигналов точного времени

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 91 (111 А 159 4 С 04 С ИОАН ОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ точноым игналов сбросо тий выхУ 45но-исследовательомеханикпЛ.В.Титкина элемента И и го элемента И, второй вход которого соединенс инверсным выходом триггера, второйвход второго элемента И соединен спрямым выходом триггера, вторымвходом первого элемента И и вторымвходом узла контроля временныхпараметров огибающей сигналов точного времени, выход третьего элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И,выход элемента ИЛИ соединен со сбро-,совым входом счетчика импульсов,СССР1981.ССР1981. тельств11/02,льство11/02,(54)(57) 1, СЕЛЕКТОР РАДИОСИГНАЛОВТОЧНОГО ВРЕМЕНИ, содержащий узкополосный фильтр, выход которого соединенс входом амплитудного детектора,триггер, счетчик импульсов, формирователь сигнала коррекции, выход которого является выходом устройства,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сцелью повышения точности определенияначала шестого сигнала точного времени, введены узел автоматическогорегулирования усиления, узел контроля временных параметров огибающейсигналов точного времени, узел фор-.мирования огибающей сигналов точного времени, элементы И, дешифратори элемент ИЛИ, при этом выход узлаавтоматического регулирования усиления через узкополосный фильтрсоединен с входом узла формированияогибающей сигналов точного времени,выход которого соединен с первымвходом узла контроля временных параметров огибающей сигналов точноговремени, первый выход которого соединен с установочным входом триггераи с первым входом первого элемента И,второй выход узла контроля временных о аИ, а ючен к ерво гнала коррекого подключен детектора, ого регулироя входом устемени содер гналов точно импульсов инвертор ольных им генератор прямоугольных программируемый таймер выход генератора прямоу пульсов подключен к соо счетным входам программ мера, первый стробирующ рез первый инвертор под второму стробирующему в ветствующимруемого тайй вход челючен к оду програ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Всесоюзный научский институт электр(56) Авторское свидеУ 871145, кл С 04 САвторское свидетеУ 802911, кл. С 04 С араметров огибающейо времени соединен сходом триггера, а трервым входом второгопервым входом треть четный вход которого подключен выходу второго элеменчерез дешифратор подклвходу формирователя сции, второй вход коток выходу амплитудноговход узла автоматичесвания усиления являетройства. 2. Селектор по п. 1, о т л и - а ю щ и й с я тем, что узел контля временных параметров огибающей1196801мируемого таймера, выходы которого входами узла контроля временных соединены с входами второго, третье- параметров огибающей сигналов точного и четвертого инверторов, причем го времени, выходами которого явля- первый и третий стробирующие входы ются выходы второго, третьего и четпрограммируемого таймера являются вертого инверторов..1Изобретение относится к электронной хронометрии и может быть исполь-.зовано в автономных системах единого времени, корректируемых по радиосигналам точного времени. 5Цель изобретения - повышение точности определения начала шестогосигнала точного времени.. На фиг. 1 представлена структурно, электрическая схема селектора радио,сигналов точного времени; на фиг. 2 схема узла контроля временных параметров огибающей сигналов точноговремени; на фиг. 3 - схема автоматического регулирования усиления;на фиг. 4 - .схема узла формированияогибающей сигналов точного времени;на фиг. 5 - схема амплитудного детектора; на фиг. 6 - временные диа-.граммы, поясняющие работу устройства.Селектор радиосигналов точноговремени содержит узел 1 АРУ, узел 2контроля временнных параметров оги.бающей сигналов точного времени,25узкополосный фильтр 3, триггер 4,амплитудный детектор 5, узел 6 формирования огибающей сигналов точноговремени, элементы И 7-9, дешифратор10, счетчик 1 1 импульсов, элемент 30ИЛИ 12, формирователь 13 сигналакоррекции.Узел 2 контроля временных параметров огибающей сигналов точноговремени содержит генератор 14 пря- З 5моугольных импульсов, программируе.мый таймер 15, инверторы 16-19.Узел 1 АРУ содержит конденсаторы20-22, резисторы 23-30, полевойтранзистор 3 1, усилители 32 и 33, 4 Одиод 34,Узел 6 формирования огибающейсигналов точного времени сопеожитконденсаторы 35-37, резисторы 3843, транзисторы 44 и 45, диоды 46и 47, оптрон 48.45 2Амплитудный детектор 5 содержитрезисторы 49-52, транзисторы 53 и54, оптрон 55.Формирователь сигнала коррекции,может быть реализован с помощьюП-триггера.Временные диаграммы:,а " сигналыточного времени радиотрансляционнойсети, поступающие на вход устройства; б - сигналы точного времени навыходе узкополосного фильтра 3; ввыходной сигнал узла 6 формирования;г - .сигнал на выходе амплитудного де-тектора 5; д - сигнал на первом выходе, е - сигнал на третьем выходе,ж - сигнал на втором выходе узла 2контроля временных; параметров;э - сигнал на прямом выходе триггера 4,Устройство работает следующим об"разом.Сигналы точного времениот радиотрансляционной сети поступают навход узла 1 АРУ, С помощью интегрирующего усилителя, выполненного наоснове усилителя 33, конденсатора22, резисторов 26, 28-30 и полевоготранзистора 31, организуется отрицательная обратная связь, позволяющаязастабилиэировать амплитуду сигналовна выходе узла 1 АРУ, поскольку взависимости от величины амплитудысигнала на входе интегрирующегоусилителя на его выходе формируетсяотрицательный уровень напряжения,который через резистор 30 задаетсмещение на затворе полевого транзистора 31, что приводит к регулированию амплитуды сигнала на входе инвертирующего усилителя, выполненногона основе усилителя 32, резисторов24, 25 и 27.Стабилизированные по амплитуде сигналы поступают на вход узкополосного фильтра 3, осуществляющего801 4сигналов точного времени с выхода первого инвертора 16 подводится к второму стробирующему входу программи-. руемого таймера 15, на третий стро-, бирующий вход которого поступает сигнал с прямого выхода триггера 4. Ведущая микро-ЭВМ перед началом работы устройства должна запрограммировать счетчики программируемого таймера 15 в режиме работы генераторов импульсов с периодом следования, равным определенным контрольным длительностям. Так, периоды следования импульсов на первом и втором выходах программируемого тайме" ра 15 устанавливаются равными минимально допустимым длительностям соответственно импульса и паузы выделенной огибающей сигналов. точного времени. С помощью программируемого таймера 15 контролируется и минимально допустимый временной интервал, отсчитываемый с момента формирования сигнала на первом выходе программируемого таймера 15 до появления следующего импульса выделенной огибающей сигналов точного времени. Соотношение междупрограммируемыми периодами следования выходных сигналов определяются временными параметрами радиосигналов точного времени (фиг, 6 а) и временем разряда конденсатора 37 (фиг, 4). При конкретных параметрах схемы узла Ь формирования периоды следования импульсов на выходе,программируемого таймера 15 были запрограммированы равными 150, 750 и 950 мс.Сигнал с первого выхода программируемого таймера 15 через второй инвертор 17 поступает на установочный вход триггера 4 и на первый вход первого элемента И 7. Сигнал с второго выхода программируемого таймера 15 через четвертый инвертор 19 подается на первый вход второго элемента И 8 и первый вход третьего элемента И 9. Через третий инвертор 18 сигнал с третьего выхода програм" мируемого таймера 15 поступает на сбросовый вход триггера 4. Инверторы 17-19 используются, кроме формирования необходимой полярности сигна лов, для умощнения выходных сигна-. лов БИС программируемого таймера 15 КР 580 ВИ 53.Распознавание сигналов точного времени производится следующим обра 3 1196вьщеление и усиление 1 кГц сигналов,которые далее поступают на вход узла6 формирования и на вход амплитудного детектора 5,С помощью узла 6 формирования осу-ществляется интегрирование 1 кГцпоследовательности импульсов, в результате чего формируется огибающаясигналов точного времени в виде импульса и паузы прямоугольной формы 1 рТТЛ-уровня.При появлении 1 кГц посылки наконденсаторе 37 узла 6 формированиявозникает отрицательное напряжение,запирающее транзистор 45, при этомна выходе оптрона 43 появляетсяединичный сигнал.ТТЛ"уровня. Дли- .тельность импульса на выходе оптроиа складывается иэ длительности. 1 кГц радиопосылки и времени разряда .Оконденсатора 37 через резисторы 41и 42. Суммарная длительность импульса и паузы вьщеленной огибающей. сигналов точного времени равна1 с., С помощью амплитудного детектора5 осуществляется детектирование,Иа также преобразование в ТТЛ-уровни.Транзистор 54 (фиг, 5) включенпо схеме усилителя с общим эмиттером,работает в режиме ключа и используется для. управления оптроном 55.При отрицательном полупериоде сигнала на входе амплитудного детектора 5 оба транзистора: 53 и 54 закрываются и на выходе оптрона 55 формитруется единичный сигнал ТТЛ-уровня. ЗЗС помощью резистора 49 задаетсяпороговый уровень напряжения, прикоторомзакрывается транзистор 53,Вьщеленная огибающая сигналов точного времени поступает на первый 4 Овход узла 2 контроля временных параметров, основу которого составля ет программируемый таймер 15 (фиг. 2);который может быть выполненна БИС КР 580 ВИ 53, включающийтри независимых 16-разрядных счетчика.Программируемый таймер 15 работает от генератора 14. Выходныесигналы этого генератора используются Ов качестве тактирующих импульсов,которые поступают на счетные входыпрограммируемого таймера, 15.Сигнал с выхода узла 6 формирования поступает на первый стробирую- фщий вход программируемого таймера15 и на вход, первого инвертора 16.Инвертированный сигнал огибающейэом. При появлении импульса огибающей сигналов точного времени начинает работать первый счетчик программируемого таймера 15 и, если длительность этого импульса окажется равной или больше (но не превышает в 2 и болеераз) запрограммированного периода следования выходных импульсов, на первом выходе программируемого таймера 15 сформируется нулевой сигнал распознавания импульсов. По заднему фронту инвертированного с помощью инвертора 17 сигнала с первого выхода программируемого Таймера 15 триггер 4 устанавливается в состояние факта распознавания импульса. По разрешающему уровню на прямом выходе триггера 4 запускается первый счетчик программируемого таймера 15, отсчитывающий контроль-, ную длительность, по завершении которой допускается появление очередного импульса огибающей сигналов точного времени. Почти одновремен- д 5 но начинает работать второй счетчик программируемого таймера 15, так как на смену импульса приходит пауза огибающей сигналов точного време" ни. Если длительность .паузы окажется равной или больше (но не превышает в 2 и более раз) запрограммированного периода следования выходных импульсов, на втором выходе программируемого таймера 15 сформируется сигнал распознавания паузы, который через инвертор 19 и второй элемент И 8 проходит на счетный вход счетчика 11 импульсов.Контрольная длительность паузы во втором счетчике программируемого таймера 15 соответствует минимально допустимой длительности паузы огибающей сигналов точного времени. Контрольная же длительность третьего45счетчика программируемого таймера15 фактически несколько превьппает максимально допустимую длительность паузы огибающей сигналов точного времени. Поэтому сброс триггера 450по сигналу с выхода третьего инвертора 18 возникает позже формированиясигнала на выходе четвертого инвертора 19, Аналогично распознаютсяследующие один за другим остальныепять сигналов точного времени. При подсчете счетчиком 11 импульсов пяти сигналов распознавания паузы на вы" ходе дешифратора 10 и, соответственно, на первом входе формирователя 13 сигнала коррекции возникает потенциал разрешения раньше, чем появится шестой сигнал точного времени на втором входе формирователя 13 сигнала коррекции. При появлении на выходе амплитудного детектора 5 фронта первого сигнала, соответствующего шестой 1 кГц посылке сигналов точного времени, на выходе формирователя 13 сигнала коррекции формируется сигнал коррекции. Формирователь сигнала коррекции может быть реализован с помощью Э-триггера, на информационный вход которого подводится сигнал с выхода дешифратора 10, а на вход синхронизации - сигнал с выхода амплитудного детектора 5, Сброс 0-триггера может осуществляться программно после обработки сигна. ла коррекции ведущей микро-ЭВМ.Рассмотрим работу устройства во время произвольных радиопередач в промежутках между передачей сигналов точного времени. В этом случае возможны следующие ситуации. Например, огибающая сигнала точного времени имеет импульс, длительность которого превышает контрольную, запрограммированную в программируемом таймере 15, в два и более раз. В этом случае на первом выходе програм мируемого таймера 15 сформируется два и более сигналов распознавания импульсов. Первый сигнал распознавания через второй инвертор 17 устанавливает триггер 4 в состояние запоминания факта распознавания импульса, который запускает третий счетчик программируемого таймера 15. Второй и следующие за ним сигналы распознавания проходят на сброс счетчика 11 импульсов через первый элемент И 7 до тех пор, пока триг-, гер 4 не сбросится в исходное (нулевое) состояние по сигналу с выхода третьего инвертора 18.Рассмотрим случай, когда огибающая сигналов точного времени имеет паузу, длительность которой превышает контрольную в два и более раз.На втором выходе программируемого таймера 15 формируется два и более сигналов распознавания паузы. Если случайно перед паузой огибающей распознался импульс, т,е. триггер 4 установился в состояние запоминания факта распознавания импульса и за1 пустился третий счетчик программируе- мого таймера 15, то по первому сигналураспознавания паузы сформируется прибавление в счетчике 11 импульсов, а второй и последующие эа ним сигналы пройдут на вход сброса счетчика 11 импульсов через третий элемент И 9, так как триггер 4,к моменту формирования второго и последующих эа ним сигналов распознавания паузы находится в сброшенном исходном.состоянии. Если огибающая сигналов точного времени имеет длительность импульса или паузы меньше контроль 196801 8ной, то программируемый таймер 15не сформирует сигнал распознаванияТаким образом, исключается воэможность формирования ложного сигнала у коррекции.Устройство может работать не только от радиотрансляционной сети, нои от линейного выхода радиоприемника (переносного или стационарного) 10 классом не хуже 1 . Для этога вовходной цепи необходимо включитьусилитель низких частот, вход которого подключается к входу устройства, а выход - к узлу 1 АРУ.ИИПИ Заказ 7561/44 Тираж 405 Подписное иал ППП " нт" 1196801 Ужгород, ул.Проектная, 4