Пороговое устройство

Пороговое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3381449/18-21 (22 ) 15.01.82 (46 ) 15.06.83. Бюл. Р 22 (72 ) В.A. Хромушин и M.A. Солодовни- . ков (53 ) 621.374.33(088.8 ) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР г ll 675593, кл. Н 03 К 5/153,22.03.77 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 32206 33/18-21 23 ° 12.80 (протоТип ). (54 )(57 ) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее пороговый элемент нижнего уровня, выходом подключенный к первому входу логического элемента И-НЕ, а входом — к шине входных сигналов и входу порогового элемента верхнего уровня, выход которого подключен че„.80„„4 А

Э(50 Н 03 К 5 24у; G05 В 1/01 рез элемент задержки к второму входу логического элемента И-НЕ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены логический элемент ИЛИ, триггер, первый вход которого подключен к выходу логического элемента И-НЕ, выход — к выходной шине, а второй вход — к выходу логического элемента

ИЛИ, первый и второй вход,крторого подключен к первому и второму входам логического элемента И-НЕ, и цепь последовательно соединенных дополнительных элементов задержки, подключенную к выходу элемента задержки, при этом выходы каждого дополнительного элемента задержки подключены соответ-Я ственно к входам логических элементов И-НЕ и ИЛИ.

1023646

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве формирователя импульсов на смеси сигнала с,шумом.

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

Недостатком таких устройств является низкая помехозащищенность. 10

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является пороговое устройство, содержащее пороговый элемент нижнего уровня, выходом подключенный к пеРвому входу 5 логического элемента И-НЕ, а входомк шине входных сигналов и входу порогового элемента верхнего уровня, выход которого подключен через элемент задержки к второму входу. логического элемента И-НЕ (2 j.

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

Цель изобретения — повяаение помехоустойчивости устройства.

Для достижения цели в пороговое устройство, содержащее пороговый элемент нижнего уровня, выходом подключенный к первому входу логического элемента И-НЕ, а входом — к шине входных сигналов и входу порогового элемента верхнего уровня, выход кото-. рого подключен через элемент за- .З5 держки к второму входу логического элемента И-НЕ, введены логический элемент ИЛИ, триггер, первый вход которого подключен к выходу логического элемента И-НЕ, выход — к выход- 40 ной шине, а второй вход — к выходу логического элемента ИЛИ, первый и второ рой уход которого подключен к первому и второму входам логического элемента И-НЕ, и цепь последовательно соединенных дополнительных элементов задержки, подключенную к выходу элемента задержки, при этом выходы каж= дого дополнительного элемента задержки подключены соответственно к входам логических элементов И-НЕ и ИЛИ.

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 объединены и подключены к входной шине устройства. Выход поро- 60 гового элемента 1 нижнего уровня соединен с первым входом логического элемента И-НЕ 3 и первым входом логического элемента ИЛИ 4. Выход порогового элемента 2 верхнего уровня 65 соединен с входом последовательно соединенных элементов задержки 5, которые могут быть выполнены, например, на серийно выпускаемых линиях задержки или по схеме и -разрядного регистра сдвига, на тактовый вход которого поступает частота с генератора импуль сов . Выход.каждого элемента задержки 5 соединен с соответствующими. входами логических элементов И-HE 3 и ИЛИ 4. Выход логического элемента

И-НЕ 3 соединен с первым, а выход логического элемента ИЛИ 4 — с вторым входами триггера 6, выход которого подключен к выходной шине устройства.

Пороговые элементы могут быть выполнены, например, на серийно из,готавливаемых компараторах напряжения, на первый вход которых поступает входной сигнал, а на второй— пороговое напряжение нижнего уровня (U o» 3 или верхнего уровня ®р ) в соответствии с назначением элемента.

Выбор времени задержки на элементе задержки 5 и суммарное время задержки определяются длительностью помех. Так, например, можно равномерно распределить задержку между И последовательно соединенными элемен,тами задержки 5 задаем

sane и

В этом случае время Задержки на элементе задержки 5 определяется минимальной длительностью помехи (в соответствии с теоремой Котельникова ) ех щИ

Зад з

Суммарное время задержки последовательно соединенных .элементов задержки 5 определяется максимальной длительностью импульсной помехи Гу9Я „ц

«|

«" помвх ись ° ПРичем длительность орв„М вСегда должна быть меньше длительности импульса полезного сигнала.

Помехи в виде.последовательности случайных импульсов, длительность и интервал следования которых меньше суммарного времени задержки С ад,зм, но больше t 50d Q a,. амплйтуда превышает перепад пороговых напряжений UnOp б и nope» отсутствуют на выходе порогового устройства.

Триггер 6 может быть выполнен, например, на логических элементах Й-НЕ по схеме RS-триггера. устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии входного сигнала пороговые эле-. менты 1 и 2 не срабатывают. С выхода порогового элемента 2 верхнего уровня через элементы 5 задержки и с выхода порогового элемента 1 нижнего. уровня на все входы логических элементов

1023646

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 следования меньше 6Задс„м но больше Зод м происходит обратное срабатывание пороговых элементов 1 и 2. С выхода порогового элемента 2 верхнего уровня через элементы задержки 5 и с выхода порогового элемента 1 нижнего уровня на входи логических элементов И-HE 3 и ИЛИ 4 поступают уровни

"0", соответствуквцие.отрицательным импульсным помехам.

-HE 3 и ИЛИ 4 поступают уровни "0" и устанавливают на выходе логического элемента ИЛИ 4 уровень "0", а на выходе логического элемента Й-НЕ 3 уровень "1", которые устанавливают уровень "0" на. выходе порогового устройства.

При поступлении на вход порогового . .устройства помехи в виде одиночного положительного импульса, величина которого превышает нижний и верхний пороговые. уровни, а длительность которого не превяаает Г ад „,„, происходит срабатывание пороговых элементов 1 и 2.

С выхода порогового элемента 1 15 нижнего уровня на входы логических элементов И-НЕ 3 и ИЛИ 4 и с выхода порогового элемента 2 верхнего уровня на вход последовательно соединенных элементов задержки 5 поступают .уровни,"1". Однако на всех входах логических элементов И-НЕ 3 и ИЛИ 4 одновременно уровни "1" присутствовать Не могут, так как длительность положительной помехи меньше ау „; . Поэтому на выходах ло.гнческих элементов И-НЕ 3 и ИЛИ 4. установятся уровни "1", а на выходе порогового устройства останется уровень "0".

Таким образом, на выходе порога . ваго устройства исключают помехи .в виде одиночных положительных импульсов, по амплитуде превыаакицих нижний и верхний пороговые уровни, а по длительности не превышающих ; цдсуц

35 (см. фиг. 2 ).

:При поступлении на вход порогово.го устройства помех в виде последовательности случайных положительн ж импульсов, амплитуда которых превы- 40 шает нижнйй и верхний пороговые уровни, а длительность и интервал следования меньше 3 Щ ц„„но больше"бзрф » происходит срабатывание порогових элементов 1.и 2. C выхода порогового элемента 2 верхнего уровня через элементы задержки. 5 и с выхода пора« гового элемента 1 нижнего уровня на входи логических элементов И-НЕ 3 . и ИЛИ 4 поступают импульсы помех.

Однако на всех входах логических элементов И-НЕ 3 и ИЛИ 4 уровни "1 соответствующие положительным импульсным помехам, одновременно присутствовать не могут, так как на любом интервале времени Фз„д ч, будет по 55 кремней мере один интервал времени между импульсами большйй Гз цр з > йа котором сохранится уровень ".0". Поэтому на выходах логических элементов.И-НЕ 3 и ИЛИ 4 останутся уровни 60 ."1", а на выходе порогового устройства - уровень "0", Таким образом, на выходе порогового устройства ис- ключают помехи в виде последовательности сдучайных положительных им- . 65

I пульсов, амплитуда которых превышает нижний и верхний пороговые уровни, а длительность и интервал следования

МЕНЬШЕ засы сум, НО бОЛЬШЕ TзаД зв (см. фиг. 2 ).

При поступлении на вход порогового устройства сигнала, по амплитуде превышающего нижний и верхнйй пороговые уровни, происходит срабатывание пороговых элементов 1 и 2 и через время >wdcyp с выхода порогового элемента 2 верхнего уровня через элементы

5 задержки и с выхода порогового элемента 1 нижнего уровня на все входы логических элементов И-НЕ 3 и

ИЛИ 4. поступают уровни "1". Поэтому иа выходе логического элемента ИЛИ 4 останется уровень "1",а на выходе. логического элемента И-НЕ 3 установится уровень "0" который сформирует на выходе порогового устройства уровень "1".

Таким образом, в пороговом устройстве происходит формирование переднего фронта выходного. импульса (см. фиг. 2 ).

При поступлении на вход порогового устройства помехи в видв одиночного отрицательного импульса,.величина которого превышает верхний и нижний пороговые уровни, происходит обратное срабатывание пороговых элементов 1 .и 2. С выхода порогового элемента 2 верхнего уровня через элементы задержки 5 и с выхода порогового элемента 1 нижнего уровня на входы логических элементов И-НЕ 3 и ИЛИ 4 поступают уровни "1".

Однако одновременно на всех входах логических элементов и-НЕ 3 и.

ИЛИ 4 уровни "0" присутствовать не могут, так как.длительность отрицательной помехи меньшейщ Д у . Поэтому на выходах логических элементов

И-НЕ 3, ИЛИ 4 и выходе порогового устройства присутствуют уровни "1".

Таким образом, на выходе порогового устройства исключают помехи в виде одиночного отрицательного импульса, величина которого превышает верхний и нижний пороговые уровни (см.фиг.2 ).

1023646

Йл.2

Составитель Н. Маркин

Редактор О. Колесникова Техред A. Бабинец Корректор A. Повх

Заказ 4239/49 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Однако на всех входах логических элементов И-HE 3 и ИЛИ 4 уровни ".0" одновременно присутствовать не могут, так как на.любом интервале вре,мени Г9срсу, будет по крайней мере один интервал времени между отрицательными импульсами больший 2 уад эл, на котором сохранится уровень "1".

Поэтому на выходах логических элементов И-НЕ 3, ИЛИ 4 и выходе порогового устройства сохранятся уровни "1". l0

Таким образом, в пороговом устройстве исключают помехи в виде последовательности случайных отрицательных импульсов, величина которых превышает верхний и нижний пороговые уров-)5 ни, а длительность и интервал следования меньше

При поступлении на вход порогового устройства сигнала, величина которого не превыаает нижний и верхний пороговые уровни, происходит обратное срабатывание пороговых элементов 1 .и 2 и через времяЗ аДСур с выхода порогового элемента 2 верхнего уровня через элементы задержки 5. и с выхода порогового элемента 1 нижнего. уровня на все входы логических элементов

И-HE 3 и ИЛИ 4 поступают уровни "0".

Поэтому на выходе логического элемента И-НЕ 3 останется уровень"1", на выходе логического элемента ИЛИ 4 установится уровень "0", который сформирует на выходе порогового устройства уровень "Q".

Таким образом в пороговом устройстве происходит- формирование заднего фронта выходного импульса.

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

Ъдм