Селектор импульсов

(57) и ной тех но в у ки, из и теле обретение нике и мо тройствах ерительно правления тносится к импульс т быть использоваискретной автомати техники, контроля в частности в схеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изо 1-.Растениям и отнРытиямПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСИОМУ СВИ(21) 4232850/ (22) 20.04.87 (46) 15.03.89 (72) Н.В,Шепел и Г.З.Кучински (53) 621.374. (56) Авторско В 570193, кл.Авторское В 1195441 кл 801465982 мах синхронизации прецизионного фазового электропривода, Селектор импульсов содержит входную шину 1, клчи 2,11 и 14, компараторы 3 и 4, шину 5 минимального порога селекции,шину 6 максимального порога селекции,элемент И 7, шину 8 задания режимаселекции, генератор 9 тактовых импульсов, блок 10 управления, счетчик12 импульсов, триггер 13, выходнуюшину 15. Обеспечение воэможности селекции импульсов как по периоду следования, так и по интервалу межцу ними с возможностью оперативного перехода из одного режима селекции в другой позволяет расширить функциональные воэможности селектора импульсов,8 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики, измерительной техники, контроля и те,леуправления, в частности в схемах5 синхронизации прецизионного Фазового Электропривода.Цель изобретения - расширение функциональных. возможностей за счет беспечения возможности селекции имульсов как по интервалу между имульсами, так и по периоду следова"импульсов при одновременном павы- пении точности селекции.ФНа Фиг.1 показана структурная электрическая схема устройства на Фиг.2- га же, блока управления на Фиг.З - то же второго ключа; на Фиг.4 - то ке, третьего ключа на Фиг.5 - тоже, компараторов, на Фиг.6-8 "- временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство (Фиг.1) содержит входную шину 1, первый ключ 2, первый и ,второй компараторы 3 и 4, входы вто" рых групп входов которых поразрядно соединены с входами соответственно 1 шин 5 и 6 минимального и максималь- ного порогов с екции Выход ко ара- Ю тора 3 соединен с вторым входом элемента И 7. Устройство также содержит ,шину 8 задания режима селекции, генератор 9 тактовых импульсов, выход которогасоединен с первым входом ключа 2, блок 10 управления, первый 35 , выход которого соединен с первым входом второго ключа 11, выход которого , соединен с входом сброса счетчика 12 импульсов и С-входам триггера 13. Инна 1 соединена с первыми входами бло-ф ка 10, элемента И 7 и третьего ключа 14, выход которого соединен с выходной шиной 15. Второй вход ключа 2 соединен с выходом триггера 13, а выход - с входом суммирования счет- б чика 12 выходы которого поразрядно соединены с входами первых групп входов компараторов 3 и 4. Выход кампаратора 4 соединен с третьим входом элемента И 7 и вторым входом блока 50 10, первый выход которого соединен с вторым входом ключа 14 второй вы-" ход - с вторым входом ключа 11 и тре тий выход " с К-входам триггера 13, 0-вход которого соединен с шиной потенциала "1". Третий вход ключа 11 соединен с шиной 8, а выход элемен"та И 7 соединен с третьим входом клю". ча 14,Блок 10 управления (Фиг.2) содер"жит послецавательно соединенные первый элемент НЕ 16, вход, которого соединен с первым входом блока 10, элемент 17 задержки, элемент 18 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй элемент НЕ 19,первый элемент И-НЕ 20, первый входкоторого соединен с первым входомвторого элемента И-НЕ 21. Второйвход блока 10 соединен с входом одновибратора 22, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 23. Вьиод элемента И-НЕ 21соединен с первьк выходом блока 10,выход элемента И-НЕ 20 соединен свторым выходам блока 10 и вторымвходом элемента И 23, выход которогосоединен с третьим выходом блока 10.Второй вход элемента И-НЕ 21 соединен с выходом элемента НЕ 16, а вторые входы элемента 18 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ и элемента И-НЕ 20 - с первымвходом блока 10,Согласно Фиг.б в исходном состоянии на каждом из трех выходов блока10 управления постоянно присутствуеш сигнал "1". При подаче селектируемого импульса по его переднему изаднему Фронтам соответственно навтором и первом выходах блока 10 управления кратковременна появляетсясигнал "О", длительность катарагаопределяется временем срабатыванияэлемента 17 задержки. На третьемвыходе блока 10 управления кратковременный сигнал "0" присутствует в момент появления переднего фронта селектируемага импульса, а также в мо 1 мент подачи на второй вход блока 10управления сигнала "0", что соответствует моменту срабатывания второгокомпаратора 4.Второй ключ 11 (фиг. 3) содержиттретий элемент НЕ 24, вход которогосоединен с первым входом третьего элемента И 25, а выход - с первым входомчетвертого элемента И 26. Выходы элементов И 25 и 26 соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ 27, выход которогосоединен с выходом ключа 11. Первыйвыход ключа 11 соединен с вторым входом элемента И 25, второй вход - свторым входам элемента И 26 третийвход - с входом элемента НЕ 24,Работа второго ключа 11 заключаетсяв соединении первого или второго вха"дов ключа 11 с его выходом в зависимости от значения сигнала иа третьемвходе ключа 11. Если сигнал на третьем входе второго ключа 11 равен"1", то значение сигнала на его выходе равно значению сигнала на первомвходе ключа 11. Если сигнал на третьем5входе второго ключа 11 равен "0", тозначение сигнала на его выходе совпадает со значением сигнала на второмвходе ключа 11,Третий ключ 14 (фиг,4) содержитвторой и третий триггеры 28 и 29 ипятый жлемент И 30, первый вход которого соединен с первым входом ключа14, выход - с выходом ключа 14, авторой вход - с прямым выходом триггера 28 и К- и 0-входами триггера 29,С-вход которого соединен с вторымвходом ключа 14, а инверсный выходс К- и 0-входами триггера 28 С-вход1 20которого соединен с третьим входомключа 14.Третий ключ 14 работает следующимобразом.Исходное состояние второго и тре 5тьего триггеров 28,29 - нулевое, т,е.на прямом выходе триггера 28 имеетместо сигнал "0", а на инверсном вьходе третьего триггера 29 - сигнал" 1", В этом случае прохождение входных импульсов с первого входа ключа14 на его выход через пятый элементИ 30 запрещено. Передний фронт импульса на третьем входе третьего ключа 14, устанавливает второй триггер 28 в единичное состояние, разрешая прохо 1 кдение входного импульса через пятыйэлемент И 30 на выход ключа 14, третий триггер 29 остается по-прежнемув нулевом состоянии.1 40Размыкание ключа 14 осуществляетсяпередним фронтом импульса, поступаюФщего на его второй вход. При этом третий триггер 29 переводится в единичное состояние, на его инверсном выходе появляется сигнал "О", устанавливающий второй триггер 28, а затем итретий триггер 29 в исходное нулевоесостояние.Компараторы 3 и 4 содержат каждыйМ-разрядные элементы 31 и 32 сравнения кодов (фиг.5), причем в компараторе 4 выход соединен с выходом "Меньше" элемента 32, а в компараторе 3выходы "Больше" и "Равно" элемента 3155соединены соответственно с первым ивторым входами элемента ИЛИ 33, выходкоторого соединен с выходом компаратора 3.л и1 э счмннвИч (М а выходной сигнал второго компаратора 411 нэ счмакс э0 Вык,4вв н0Исч Э мыкс(2) По мере заполнения счетчика 12цифровой код на его выходе в моментС достигает значения цифрового кода Устройство в режиме селекции импульсов по интервалу между ними работает следующим образом (фиг.7).На шине 8 задания режима присутствует сигнал "1". Селектируемые импульсы поступают на входную шину 1 устройства. При этом на третьем выходе блока 10 управления в момент ео, совпа- . дающий с передним фронтом селектируемого импульса, формируется кратковременный сигнал "0", который устанавли- вает триггер 13 в нулевое состояние. Выходной сигнал триггера 13 поступает на второй вход первого ключа 2, который блокирует поступление импульсов генератора 9 тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 12.В момент С совпадающий с задним фронтом селектируемого импульса, на первом выходе блока 10 управления формируется кратковременный сигнал "0", который поступает через второй ключ 11 на вход сброса счетчика 12 и С-вход триггера 13. При этом счетчик 12 устанавливается в нулевое состояние, а триггер 13 в момент С - в единичное состояние, подключая выход генератора 9 тактовых импульсов через первый кпюч 2 к суммирующему входу счетчика 12, Код М ч на выходе счетчика 12 непрерывно сравнивается в первом компараторе 3 с кодом 1 ч соответствующим минимальному порогу пропускания селектируемых импульсов, и во втором компараторе 4 - с кодом Х соответствующим максимальному порогу пропускания селектируемых импульсов. Коды М и М , заносятся в компараторы 3,4 по соответствующим шинам 5,6 оперативного управленияминимальным и максимальным порогом пропускания селектируемых импульсов. Выходной сигнал первого компаратора 3 определяется соотношениемИд. При этом в соответствии с ФорМулами (1) и (2) на выхоцах компара-, торов 3 и 4 присутствуют сигналы "1". Состояние Бп, "1" на выходе второго5 компаратора 4 сохраняется до тех пор, пока код И не станет равенкоду 1 мам фЕсли в момент й на входную ши"4ну 1 поступит очередной селектируемый 10импульс, то он через элемент И 7 пе" реведет своим передним Фронтом третий ключ 14 в открытое состояние. Тем самым будет обеспечено прохождение селектируемого импульса на выход селек тора. Одновременно в момент йиа третьем выходе блока 10 управления возникает кратковременньв сигнал "О", который устанавливает триггер 13 в нулевое состояние, после чего прекра , щается поступление тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 12 через первый ключ 2, При этом код И, сопз 1:.В момент йй 5, совпадающий с задним Фронтом селектируемого импульса, 25 на первом выходе блока 10 управления возникает кратковременньп 1 сигнал "О", который закрывает третий ключ 14, отключая входную шину 1 от выходной шины 15. Этот же сигнал через второй ключ 11 устанавливает счетчик 12 в нулевое состояние.В момент йй сигнал на первом вы" ходе блока 10 управления становится равным "1" и через второй ключ 11устанавливает триггер 13 в единичноеЗБ состояние, после чего вновь начина.еется заполнение счетччка 12 импульса- ми тактовой частоты через первый ключ 2.Если интервал между селектируемыми импульсами превьппает максимальное значение порога селекции, то заполнение счетчика 12 прекращается в мо" мент 1 С, когда содержимое счетчика 12 И сравняется с кодом Хи на выходе второго компаратора 4 вместо сигнала "1" появляется сигнал "О", который поступает на второй вход блока 10 управления и приводит к появлению на третьем выходе блока 10 управления кратковременного сигнала "0". При этом триггер 13 устанавливается в нулевое состояние и прекращает подачу тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 12 через первый ключ 2.Спустя некоторое время при С:з приходит следующий селектируемый импульс. Возникающий при этом кратковременнын импульс "0" на третьем вы. ходе блока 10 управления ничего не меняет в состоянии триггера 13, а следовательно, и счетчика 12, компараторов 3,4. Селектируемый импульс не поступает на выходную шину 15 селектора, так как на выходе второго компаратора 4 сохраняется "0", блокирующий через элемент И 7 третий ключ 14.В момент С 1совпадающий с задним Фронтом селектируемого импульса, на первом выходе блока 10 управления возникает кратковременный сигнал "0", который через второй ключ 11 поступает на управляющий вход счетчика 12, устанавливая его в нулевое состояние.При й Сна первом выходе блока 10 управления возникает сигнал "1", триггер 13 устанавливается в единичное состояние, счетчик 12 начинает заполняться тактовыми импульсами.Если следующий селектируемый импульс поступит в момент Се когда код И, на выходе счетчика 12 меньше минимального порога пропускания селектируемых импульсов И то на вы-. ходе первого компаратора 3 сохранится сигнал "О" и этот импульс на выходную шину 15 селектора не пройдет.Работа устройства в режиме селек-, ции импульсов по периоду следования происходит следующим образом (Фиг.8),В этом режиме, в отличие от предыдущего случая работоспособность устройства существенно определяется наличием временных задержек, обусловленных конечным временем срабатывания логических элементов, входящих в состав блока 10 управления, второго ключа 11, конечным временем перехода счетчика 12 в нулевое состояние по сигналу "0" на управляющем входе, а также временем перехода первого 3 и второго 4 компараторов в нулевое и единичное состояние соответственно. Суммарную временную задержку 1, вноаимую перечисленнымн элементами удобно привести к выходам компараторов 3,4В режиме селекции импульсов по периоду следования на шине 8 задания режима селекции присутствует сигнал "О". При этом к выходу второго ключа 11 подключается второй выход блока 10 управления. При поступлении на714659входную шину 1 селектируемого импульса по его переднему фронту в моментСр, на втором и третьем выходах блока 10 управления появляются кратковременные сигналы "0". Сигнал "0",сформированный на третьем выходе блока 10 управления, устанавливает триггер 13 в нулевое состояние, блокируяпоступление импульсов тактовой частоты через первый ключ 2 на суммирующийвход счетчика .12, Сигнал "0", сформированный на втором выходе блока 10управления, поступает через второйключ 11 на управляющий вход счетчика12 и устанавливает его в нулевое состоя ние.В момент Ссигнал на втором выходе блока 10 управления становитсяравным "1" и через второй ключ 11 поступает на вход синхронизации триггера 13, устанавливая его в единичноесостояние, При этом на суммирующийвход счетчика 12 начинают поступать,через первый ключ 2 импульсы тактовой частоть 1, Начинается отсчет периода поступления селектируемых импульсов,По мере заполнения счетчика 12 цифровой код Х,на его выходе в момент С достигает значения цифрового кода И , При этом в соответствии сминФормулами (1) и (2) на выходах компараторов 3,4 присутствуют сигналы "111.Поступающий в момент Сочередной . 35 селектируемый импульс вначале через элемент И 7 поступает на третий вход третьего ключа 14. При этом ключ 14 срабатывает по переднему Фронту импульса на выходе элемента И 7 и сое диняет выходную шину 15 устройства с входной шиной 1. Селектируемый импульс проходит на выход устройства. Одновременно в момент С з на втором и третьем выходах блока 10 управления по" 45 являются кратковременные сигналы "0", Сигнал"0", сформированный на третьем выходе блока 10 управления, устанав" ливает триггер 13 в нулевое состояние, блокируя поступление импульсов такто-. 50 вой частоты на суммирующий вход счетчика 12, Сигнал "0", сформированный на втором выходе блока 10 управления, через второй ключ 11 поступает на управляющий вход счетчика 12, устанавливая его в нулевое состояниеВ момент С,=С в,д первый компаратор 3 устанавливается в состояние Б вьх =О, выходной сигнал элемента И 82 8,7 также становится равным "0", однакотретий ключ 14 остается в замкнутомсостоянии. Работоспособность устройства обеспечивается при значенияхбольших времени замыкания третьего ключа 14, что выполняется.В момент С сигнал на втором выФходе блока 10 управления принимаетзначение "1" и через второй ключ 11поступает на вход синхронизации триггера 13, устанавливая его в единичноесостояние. При этом импульсы тактовойчастоты вновь начинают поступать через первый ключ 2 на суммирующий входсчетчика 12.В момент С, совпадающий с заднимфронтом селектируемого импульса, напервом выходе блока 10 управления появляется кратковременный сигнал "0",который поступает на второй вход третьего ключа. 14 и обеспечивает в момент С размыкание ключа 14, Тем аамым достигается прохождение селектируемого импульса на выходную шину 15селектора без искажения по длительности.Если период следования селектируемых импульсов превышает максимальноезначение порога селекции Мтозаполнение счетчика 12 прекращаетсяв момент С, когда содержимсе счетчика В, сравняется с кодом М , и навыходе второго компаратора 4 появляется сигнал "0", который поступает навторой вход блока 10 управления и приЬодит к появлению на третьем выходе1 О управления кратковременного сигна-.ла "0". При этом триггер 13 устанавливается в нулевое состояние и прекращается подача тактовых импульсовна суммирующий вход счетчика 12. Приэтом код 11сопзС, а выходной сигнал второго комгаратора 4 равен нулю,и третий ключ 14 остается в разомкнутом состоянии.В момент С З при появлении очере- .ного (третьего) селектируемого импульса на втором выходе блока 10 управления появляется кратковременныйсигнал "0", который через второй ключ11 устанавливает счетчик 12 в нулевоесостояние (фиг,8). Спустя промежутоквремени С при С =С З,д выходные сигналы компараторов 3,4 принимают зна 11 11 И 11чения 1.в 1,1, в= О, Б в4 - 1, на выходеэлемента И 7 по-прежнему присутствуетсигнал "0", а третий ключ 14 по-прежнему разомкнут. Селектируемый импульсна выходную шину 15 селектора не проходит.В момент й, сигнал на втором выходе блока 10 управления принимаетзначение "1", триггер 13 переключается в единичное состояние, счетчик 12начинает заполняться импульсами тактовой частоты.Если период следования селектируемых импульсов меньше минимального порога селекции ИА,ц, то в моментпоявления на входной шине 1 селектируемого импульса счетчик 12 устанав 1 ливается в нулевое состояние, когдакод И ц на его выходе еше не достигзначения кода Иц, При зтом состояние компараторов 3,4, элемента И 7,третьего ключа 14 не меняется. Селек"тируемый импульс иа выходную шину 15устройства не проходит,Таким образом, предложенное уст=ройство по сравнению с прототипомимеет имеет более широкие Функцио"йальиые возможности, позволяя селектировать импульсы как по периоду следования, так и по интервалу между ними, свозможностью Оперативного перехода изодного режима селекции в другой, за счетвведения блока управления и второгоключа, управляемого по шине задания режима селекции. Кроме тога, заявляемыйселектор имеет по сравнеиво с про гати пом значительно более высокую точность селекции, определяемую значением и стабильностью частоты генератораа тактовых импульсов и разрядиостью счетчика и компараторов.Ф О р м у л а изобретенияСелектор импульсов, содержашийпоследовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый ключи счетчик импульсов, выходы которогопоразрядно соединены с входами первых групп входов первого и второго5компараторов, входы вторых группвходакоторых соединены поразряднос шинами соответственно минимального и максимального порогов селекции,а также выходную шину и элемент И,1 Опервый вход которого соединен с входной шиной, а второй и третий - с выходами соответственно первого и вто,:".сго компараторов, ,о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью расшире 15ння функциональных возможностей засчет обеспечения возможности селекции импульсов как по интервалу междуимпульсами, так и по периоду следования импульсов при одновременном повьгшении точности селекции, в него ввепены шина задания режима селекции,триггер, блок управления, второй итретий ключи, причем выход третьего25ключа соединен с выходной шиной, первый вход - с входной шиной и первымвходом блока управления, второй входкоторого соединен с выходом второгокомпаратора, первый выход - с вторымвходом третьего ключа и первым входом второго ключа, второй выход - свторым входом второго ключа, третийвыход " с К-входом триггера, 0-входкоторого соединен с влной потенциалавыход - с вторым входом первоЗБ го ключаС-вход - с входом сбросасчетчика импульсов и выходом второгоключа, третий вход которого соединен с шиной задания селекции, причем выход злемента И соединен с тре 4 б тьим входом третьего ключа.,3465982 Иее бмкаЮулрейлегфмм Ек Ьюка Ю юкайм,юмам Уд, щербоюзлеменип )б ИЕ Рбмк яМФелквв 1 У ееФераки ф 44 вчеющжллмеающее.юм" идУеерев яакко У иб, У.вела ЮуцреЬамлв Умк Аюка яро Ьснцю фффру ИВУ Реквера 2 иев б ФЕЕукра Ьеее М векюащуа Улввквеббвв инпуюьвУ землю Умка ЮщеУмлви Уевлича д, ермееераО Ьхейеммнлен Я Ьвлееяке еем 4 екей кейфюЬл сне.емка ЮИу лерУюеекемлареферд фб Ь М Мбеки фц1465982 И ФкфАюр иегов 1 Ф фз з у оИ венералара Ущркщрйр имуасо,цферае юЬ АиаЬх чвоюки Чи, лсрйеколюаюгаФва РирФлороюкопларагара Ф Выя ЭлймВня ФиюРм инф Составитель С.Будовиедактор М.Келемеш Техред Л.Олийнык.,Тяс ре 55/54 осуда Тираж 879 Подписноевенного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5 ака Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород Гагарина,101