Пороговое устройство

Пороговое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее пороговый элемент нижнего-, уровня, входом подключенный к.входу порогового элемента верхнего уровня и входной шине устройства, а выходом - к первому входу первого логического элемента И-НЕi и первому входу второго логического элемента И-НЕ, второй.в.ход которого подключен к первому входу третьего логического элемента И-НЕ и к выходу элемента задержки, четвертый логический элемент И-НЕ, первые три вхо-, да которого подключены соответственно к выхрдам первого, второго и третьего логических элементов И-НЕ, а выход - к вторым входам первого и третьего логическтх элементов И-НЕ и выходной шине устройства, от л ичающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчйвооти, выход порогового элемента верхнего уровня подключен к входу; элемента задержки через цепь.последовательно соединенных дополнительных элементов задержки, выход каждого из которых подключен к соответствующему дополнительному Входу второго логического элемента И-НЕ и первому входу соответствующего допол (Л нительного логического элемента И-НЕ, подключенного вторым входом к выходной шине устройства, а выходом - к соответствующему дополнительному входу четвертого логического элемента И-НЕ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

НЧ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1018223

5 24 G В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3382622/18-21 (22) 15.01.82 (46) 15.05.83. Вюл. 9 18 (72) В.A. Хромушин и М.A. Солодовник.ов (53 ) 621. 374. 33 (088. 8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 675593, кл. Н 03 К 5/153, 22.03.77.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3220633/18-21, 17.07.81. (54 ) (57 ) ПОРОГОВОЕ УСТРОИСТВО, содержащее пороговый элемент нижнего.. уровня, входом подключенный к.входу порогового. элемента верхнего уровня и входной шине устройства, а выходом — к первому входу первого логического элемента И-НЕ и первому входу второго логического элемента

И-НЕ, второй вход которого подключен к первому входу третьего логического элемента И-НЕ и к выходу элемента задержки, четвертый логический элемент И-НЕ, первые три вхо-.; да которого подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего логических элементов И-НЕ., а выход — к вторым входам первого и третьего логическтх элементов И-НЕ и выходной шине устройства, о т ir ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивооти, выход порогового элемента верхнего уровня подключен к входу элемента задержки через цепь последователь= но соединенных дополнительных элементов задержки, выход каждого из которых подключен к соответствующе. му дополнительному входу второго логического элемента И-НЕ и первому входу соответствующего дополнительного логического элемента

И-НЕ, подключенного вторым входом к выходной шине устройства, а выходом — к соответствующему дополнительному входу четвертого логического элемента H-НЕ.

1018223

60

65. Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано. в качестве формирователя импульсных сигналов из смеси сигналов с шумом.

Известны пороговые устройства, содержацие пороговый элемент нижнего уровня, пороговый элемент верхнего уровня, логические элементы И и логические элементы ИЛИ 1 .

Недостатком таких устройств является низкая помехозащиценность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пороговое устройство, содержащее пороговый элемент нижнего. уровня, входом подключенный к входу порогового элемента верхнего уровня и входной шине устройства, а выходом - к первому входу первого логическОго элемента И-НЕ и первому входу второго логического элемента И-"

НЕ, второй вход которого подключен к первому входу третьего логического элемента И-НЕ и к выходу элемента задержки, четвертый логический элемент И-ЙЕ, каждый иэ первых трех входов которого подключен к выходу соответствуюцего первого, второго, третьего логического элемента И-НЕ, а выход - к вторым входам первого и третьего логических элементов И-НЕ и выходной шине f2 ).

Однако в таких устройствах происходит ложное срабатывание от помех . в виде последовательности случайных импульсов, по амплитуде превышаюцих перепад пороговых уровней.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства.

Для достижения этого в пороговом устройстве, содержащем пороговый элемент нижнего уровня, входом подключенный к входу порогового элемента верхнего уровня и входной шине устройства, а выходом — к первому входу первого логического элемента

И-НЕ и первому входу второго логического элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к первому входу третьего логического элемента

И-HE и к выходу элемента задержки, четвертый логический элемент И-.НЕ, первые три входа которого годключе:,ны соответственно .к выходам первого, второго и третьего логических элементов И-НЕ, а выход — к вторым входам первого и третьего логических элементов И-НЕ:и выходной шине устройства, выход порогового элемента верхнего уровня подключен к входу элемента задержки через цепь последовательно соединенных дополнительных элементов задержки, выход каждого из. которых подключен к соответствуюцему дополнительному входу второго логического элемента И-НЕ и первому входу соответствующего дополнительного логического элемента

И-не, подключенного вторым входом к выходкой шине устройства, а выходом - к соответствующему дополнительному входу четвертого логического элемента И-НЕ.

На фиг. 1 приведена функциональная схема порогового устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы его работы, В устройство входят пороговый элемент 1 нижнего уровня и пороговый элемент 2 верхнего уровня, входы которых обьединены и подключены к входной шине устройства.

Выход порогового элемента 1 нижнего уровня соединен с первым входом логического элемента И-НЕ 3 и первым входом элемента И-НЕ 4, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами логического элемента И-НЕ 5.

Выход порогового элемента 2 верхнего уровня соединен с входом последовательно соединенных элементов задержки б, которые могут быть выполнены, например, на серийно выпускаемых линиях задержки или по схеме

Л-разрядного регистра сдвига, на тактовый вход которого поступает частота с генератора импульсов, заведомо большая частоты импульсов полезного сигнала.

Пороговые элементы могут быть выполнены, например, на серийно изготавливаемых компараторах напряжения, на первый вход которых поступает входной сигнал, а на второй пороговое напряжение нижнего уровня (Ою, н)или верхнего уровня(0, 8) в соответствии с назначением элемента. пор. в

Выбор времени. задержки на элементе задержки б и суммарное время задержки последовательно соединенных элементов задержки 6 определяются длительностью помехи, Так, например, можно равномерно распределить задержку между.п --последовательно соединенными элементами задержки б За* с м зсиА эл и

В этом случае вРемя задержки на элементе задержки б определяется минимальной длительностью импульсной помехи (в соответствии с теоремой

Котельникова)

t помех min Г <

3a* Cain 2

Суммарное время задержки последовательно соединенных элементов задержки 6 определяется максимальной длительностью импульсной помехи ф

Зад счм помех п с х °

Причем длительность ьз„ .,всег: о* с>е да должна быть меньше длйтельнссти импульса полезного сигнала.

1018223

Помехи в виде последовательности случайных импульсов, длительность которых не превышает суммарную задержку последовательно соединенных элементов задержки б (Гза с„ ), временной интервал между которйми больше времени задержки на элементе 6 задержки(1 „), а амплитуда превышает перепад йороговых напряжений (О„ и 0в „), будут отсутствовать на"выходе "порогового устройства.

Выход каждого элемента задержки . б подключен к соответствующему дополнительному входу логического элемента И-НЕ 4 и первому входу соответствующего логического элемента И-HE 7, вторые входы которых объединены и подключены к второму входу логического элемента И-НЕ Э, выходу логического элемента И-НЕ 5 и выходной шине.

Выходы. логических элементов И-НЕ

7 подключены к дополнительным входам логического элемента И-НЕ 5.

Устройство работает следующим вбразом.

В исходном состоянии при отсутствии входного сигнала пороговые элементы 1 и 2 не срабатывают. С выхода . порогового элемента 1 нижнего уровня на вход логических элементов

И-НЕ 3 и И-НЕ 4 поступает уровень

"0". С выхода порогового элемента 2 верхнего-уровня через элементы задержки 6 на входы логических элементов И-HE 7 также поступают уровни "0". Следовательно, на всех выходах логических элементов И-НЕ 3, И-НЕ 4 и И-НЕ 7 присутствуют уровни "1", а на выходе порогового устройства - уровень "0".

При лоступлении на .вход порогового устройства помехи в виде одиноч. ного положительного импульса, величина которого превышает нижний пороговый уровень и верхний пороговый уровень, а длительность которого не превьааает ь с„, происходит срабатывание пороговйх элементов 1 и 2. С выхода порогового устройства на входы логических элементов И-НЕ . 3 и И-НЕ 7 поступает уровень "0", который устанавливает на их выходах уровень "1" независимо от уровней,,поступающих на другие входы этих логических элементов.

С выхода порогового элемента 2 верхнего уровня через элементы б задержки и с выхода порогового элемента 1 нижнего уровня на входы логи- ческого элемента И-НЕ 4 поступают

1 ровни "1"; которые одновременно на всех входах присутствовать не могут, так как длительность импульса помехи меньше ба „. Поэтому на выходе логического элемента И-НЕ 4 остается уровень "1", а на выходе порогового устройства - уровень "0". Таким об-. разом, на выходе порогового устроЯства исключаются помехи в виде одиночных положительных импульсов, по амплитуде превышающих нижний и верхний пороговые уровни, а по длительности не превышающие ь ад, (фиг.2) .

При поступлении на вход порогово- го устройства помех в виде последовательности случайных положительных импульсов, амплитуда которых превышает нижний и верхний пороговые

10 уровни, а длительность .и интервал следования меньше с а, но .больЗад с м ше „, происходидт срабатывание пороговых элементов 1 и 2. С выхода порогового элемента 1 нижнего уровня импульсы помех поступают на вход логических элементов И-НЕ 3 и И-НЕ 4, а с выхода порогового элемента 2 верхнего уровня — на вход элементов задержки 6. Однако с выхода порого.вого устройства на вход логических элементов И-НЕ 3 и И-НЕ 7 поступает уровень "0", который поддерживает на их выходах уровень "1". Кроме того, на входах логического элемента И-НЕ

4 уровни ™1" одновременно присутст25 вовать не могут, так как на любом интервале времениТ . по крайней жд сзм мере один интервал между импульсами, больший а .„„ .. Поэтому на выходе логического элемента И-НЕ 4 ос- .

30 танется уровень "1", а на выходе порогового устройства — уровень "0".

Таким образом, на выходе порогового,устройства исключаются помехи в виде последовательности случайных

35 положительных импульсов, амплитуда которых превышает нижний и верхний пороговые уровни, а длительность и интервал следования меньше

3а.*Сум, но больше ь „ (фиг. 2 ).

40 При поступлении на вход порогоaoro устройства сигнала, по амплитуде превышающего нижний и верхний пороговые уровни; происходит.срабатывание пороговых элементов 1 и 2. С

45 выхода порогового устройства на вход логических элементов И-НЕ 3 и

И-НЕ 7 поступает уровень "0", кото рый поддерживает на их выходах уровень "1" ° С выхода порогового элемента 1 нижнего уровня на вход логического элемента И-НЕ 4 поступает уровень "1", который не изменяется при сохранении входного сигнала большим И„, „ . Уровень "1 с выхода порогового элемента 2 верхнего уровня поступает на вход элементов задержки 6 и через время Т „,,,„„,. на всех входах логического элемен.та И-НЕ 4 оказываются установленными уровни "1", а на его выходе - уро60 вень "0", который формирует уровень

"1", на выходе порогового устройства. Таким образом, в пороговом устройстве происходит формирование пер зднего фронта выходного импульса 5 1фиг. 2) .

1018223

При поступлении на вход пороговог"o устройства помехи в виде одиночного отрицательного импульса, величина которого превышает верхний и нижний пороговые уровни, происходит обратное срабатывание пороговых эле-. ментов 1 и 2. С выхода порогового элемента 1 нижнего уровня на вход логических элементов И-НЕ 3 и И-НЕ 4 поступает уровень "0" и устанавливает на их выходах уровень "1". С выхода порогового элемента 2 верхнего уровня через элементы 6 задержки на вход логических элементов И-HE

7 также поступают уровни "0". Однако на выходе порогового элемента 1 нижнего уровня и выходах элементов задержки 6 одновременно уровни "0" присутствовать не могут, так как длительность помех меньше Гз „щ. Поэтому на входах по крайней мере одного из элементов И-НЕ 3 и И-НЕ 7 присутствуют уровни "1", а на выходах этого элемента — уровень "0", который поддерживает уровень "1" на выходе порогового устройства. Таким образом, на выходе порогового устройст. ва исключаются помехи в виде одиночйого отрицательного импульса, величина которого превышает верхний и нижний пороговые уровни (фиг. 2 .

При поступлении на вход порогового устройства помех в виде последовательности случайных отрицательных импульсов, величина которых превышает верхний и нижний пороговые уровни, а длительность и интервал следрвания меньше С, с„, но больше ГЗС« д, происходит обратное срабатывание пороговых элементов 1 и 2;

С выхода порогового элемента 1 нижнего уровня импульсы помех посту- 4 пают на вход логических элементов

И-НЕ 3 и И-НЕ 4, а с выхода порогового элемента 2 верхнего уровня — на вход элементов 6 задержки. Однако, с выхода порогового устройства на вход логических элементов И-HE 3 и . 4

И-HE 7 поступает уровень "1". Кроме того, на выходе порогового элемента 1 нижнего уровня и выходах элементов задержки 6 одновременно уровни "0" не могут присутствовать, так как длительность и интервал следования импульсов помех меньше Г но больше з „ . Следовательно, найдется по крайней мере один логический элемент иэ элементов H-HE 3 и

И-HE 7, на входах которого сохранятся уровни "1", а на его выходе уровень "0". Поэтому на выходе порогового устройства пЬддерживается

10 уровень "1". Таким образом, на выходе порогового устройства исключаются помехи в виде последовательности случайных отрицательных импульсов, величина которых превышает

15 верхний и нижний пороговые уровни, а длительность и интервал следования меньше 3 «Я z Ho .больше (фиг. 2 ).

При появлении на входе порогового

20 устройства сигнала, величина которого не превышает нижний и верхний пороговые уровни, происходит обратное срабатывание пороговых элементов 1 и 2. С выхода порогового элемента 1 нижнего уровня на вход логических элементов И-НЕ 3 и И-НЕ 4 поступает уровень "0", который устанавливает на их выходах уровень "1". С выхода порогового элемента 2 верхнего уровня через элементы задержки 6 на входы элементов И-НЕ 7 также поступают уровни "0" и устанавливают на их выходах уровни "1". Поэтому через время Г „ на всех входах логического элемента И-НЕ 5 оказывают35 ся установленными уровни "1", а на его выходе — уровень "0". Таким образом, в пороговом устройстве происходит формирование заднего фронта выходного импульса фиг. 2 ).

О

В предлагаемом устройстве исключено ложное срабатывание от помех в виде одиночных положительных и отри.цательных импульсов, величина которых превышает верхний и нижний пороговые уровни, а также в виде последовательности случайных отрицательных и положительных импульсов, длительность и интервал следования которых меньше"зц, с м,но больше С,„

1018223

Составитель Н. Маркин

Редактор Т. ПарФенова Техред Е.Харитон ик Корректор. А. Тяско т

Заказ 3560/53 Тираж 93б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб,, д.4/5

Ю

Филиал НПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4