Селектор импульсных сигналов

Селектор импульсных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИС НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистическим

Республик

4i

;i/ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (Si)M K 3

Н 03 К 5/18 (22) Заявлено 270280 (21) 2885541/18-21 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 23,10.81. Бкзллетеиь 14о

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) Уд (621. 374. 33 (088.8) Дата опубликования описания 2310.81 (72) Автор изобретения

М.В. Мелень

1 с

1 (71) Заявитель

Львовский ордена Ленина политехнический институт (54 ) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к селекторам импульсов и может быть использовано для выделения импульсов заданной длительности из последовательности импульсов с различной их длительностью.

Известно устройство, содержащее ждущий мультивибратор, формирователи заднего фронта эталонного и входного импульсов и выходной элемент И (11 .

Недостаток известного устройстванизкая точность селекции.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является селектор импульсных сигналов, содержащий счетчик импульсов, выходы пере-. счетных разрядов которого соединены с соответствующими входами дешифратора, задающий генератор, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу входного триггера, единичный вход которого соединен с выходом формирователя переднего фронта входных импульсов, вход которого подключен ко входу формирователя заднего фрон.та входных импульсов и ко входной шине, элемент з адержки, второй элемент И и элемент запрета Q) .

Недостаток данного устройства— наличие временной ошибки, обусловленной несинхронностью входных импульсов с импульсами задающего генератора, что снижает точность се-. лекции. Кроме того, в данном устройстве длительность выходных импульсов определяется суммарным временем задержки сигнала в счетчике им пульсов и в дешифраторе, а этого недостаточно для надежной работы последующих устройств.

15, Цель изобретения — повышение точности селекции и восстановление длительности селектируемых импульсов, Цель достигается тем, что в селектор импульсных сигнапов, содЕр20 жащий счетчик импульсов, выходы пересчетных разрядов которого соединены с соответствующими входами дешифратора, задающий генератор, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом входного триггера, единичный вход которого подключен к выходу формирователя переднего фронта вход30 ных импульсов, вход которого соеди/

875610 нен со входом формирователя заднего фронта входных импульсов и со входной шиной, элемент задержки, второй элемент И и элемент запрета, введены третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, четыре элемента И-НЕ, четыре PS-триггера и дешифратор начального состояния счетчика импульсов, при этом первый вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом задающего генератора и со входом элемента задержки, первый выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ и к первому входу второго элемента И, а второй выход к первому входу третьего элемента

И-НЕ и к первому нходу третьего элемента И, второй вход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, третьеи входы которых подключены к первым выходам соответственно первого и второго 20

RS-триггера, единичный вход первого из которых соединен с выходом первого элемента И-НЕ и с нулевым входом третьего RS-триггера, а нулевой вход — с выходом второго элемента

Ф

И-НЕ и с единичным входом второго

RS-триггера, нулевой вход которого подключен к выходу третьего элемента

И-НЕ и к единичному входу третьего

RS-триггера, прямой выход которого соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй и третий входы которого сое-. динены соответственно с выходами второго и первого элементов И, а вы- 35 ход — с суммирующим входом счетчика импульсов, вычитающий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, первый вход которого соединен с первым входом первого эле- 4р мента И, а второй вход — с прямым выходом четвертого RS-триггера, вход сброса — к выходу четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента запрета и с единичным входом четвертого

RS-триггера, второй вход — с инверсным выходом четвертого RS-триггера, а третий вход - co вторыми входами первого, второго и третьего элементов И-НЕ и с инверсным выходом входного триггера, нулевой вход которого подключен к выходу формирователя заднего фронта входных импульсов к первому входу элемента запрета, а тактовый вход — ко второму нхо- 55 ду элемента запрета и к выходу дешифратора, причем выходы пересчетных разрядов счетчика импульсов соединены через дешифратор начального состояния счетчика импульсов с нулевым входом четвертого RS-триггера.

Иа фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства, на фиг.2 - эпюры напряжений, иллюстрирующие формирование выходных импульсов.

Устройство содержит счетчик 1 им. пульсов, дешифратор 2, задающий гене. ратор 3, первый элемент И 4, входной триггер 5, формирователи 6 и 7 соответственно переднего и заднего фронтов нходных импульсов, элемент задержки 8, нторой элемент И 9, элемент запрета 10, третий и четвертый элементы И 11 и 12, элемент

ИЛИ 13, первый, второй, третий и четвертый элементы И-HE 14-17, первый, второй, третий и четвертый RS— триггеры 18-21 и дешифратор 22 начального состояния счетчика импульсов. Шина 23 является входной шиной устройства, а прямой выход RS òðèããå.ра 21 является выходом 24 устройства.

Первые входы элементов И 4 и 12 соединены с первым входом элемента

И-HE 14 н с выходом генератора 3.

Перный вход элемента И 9 соединен с первым входом элемента И-HE 15 и с первым выходом элемента задержки 8, а первый вход элемента И 11 соединен с первым входом элемента

И-HE 16 и со вторым выходом элемента задержки 8. Вторые входы элементов И-HE 14-16 подключены к инверсному выходу триггера 5, единичный вход которого подключен к выходу формирователя 6. Входы формиронате— лей 6 и 7 соединены между собой со входной шнной 23 устройстна. Нулевой вход триггера 5 соединен с первым входом элемента запрета 10 и с выходом формирователя 7, а его тактовый вход соединен со вторым входом элемента запрета 10 и с выходом дешифратора 2. Единичный и нулевой входы RS-триггеров соответственно 18 и 20 соединены между собой и с выходом элемента И-НЕ 14, а нулевой и единичный входы RS-триггеров соответственно 18 и 19 соединены между собой и с выходом элемента И-HE 15. Нулевой и единичный входы RS-триггеров соотнетственно

19 и 20 соединены между собой и с выходом элемента И-НЕ 16, а прямой выход входного триггера 5 соединен со вторыми входами элементов И 4,-9 и 11, третьи входы которых подключены к прямым выходам RS-триггеров соответственно 18-20. Выходы элементов И 4, 9 и 11 соединены со входами элемента ИЛИ 13, выход кото рого соединен с суммирующим входом счетчика 1, выходы пересчетных разрядов которого соединены с соответствующими входами дешифратора 2 и дешифратора 22. Прямой выход RS— триггера 21 соединен со вторым входом элемента И 12, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика 1. Выход дешифратора 22 соединен с нулевым входом RS-триггера

21, единичный вход и инверсный выход которого соединены соответствен875610 но с первым и вторым входами элЕмента И-НЕ 17, выход которого подключен ко входу сброса счетчика 1, а третий вход — к инверсному выходу триггера 5. Вход элемента задержки 8 подключен к выходу генератора 3, а выход элемента запрета 10 соединен с единичным входом RS-триггера 21.

Триггеры устройства при поступлении низкого потенциала на единичный (нулевой) вход переходят в единичное нулевое состояние, т.е. на их прямом выходе устанавливается высокий (низкий) уровень напряжения.

Перепад от низкого потенциала к высокому на тактовом входе входного триггера 5 переводит его в состоя-. ние, противоположное тому, которое он занимал до появления данного:перепада.

При наличии на первом входе элемента запрета 10 низкого уровня напряжения, а на втором его входе высокого уровня напряжения на его выходе поддерживается низкий уровень напряжения. Во всех остальных случаях на выходе элемента запрета 10поддерживается высокий уровень напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении триггер 5 и

RS-триггер 21 находятся в нулевом состоянии. Низкий уровень. напряжения с прямого выхода триггера 5 поступает на вторые входы элементов И 4, 9 и 11, блокируя тем самым возможность поступления импульсов с выхода генератора 3 или с выходов элемента задержки 8 на суммирующий вход счетчика 1. Элемент И 12 блокируется по второму входу низким уровнем напряжения; поступающим с прямого выхода RS-триггера 21, что предотвращает поступление импульсов с выхода генератора 3 на вычитающий вход счетчика 1. Последовательность тактовых импульсов из выхода генератора 3 (фиг.2а) поступает на вход элемента задержки 8, где преобразовывается в импульсные последовательности (фиг. 26, в) снимаемые соответственно с первого и второго выходов. Поскольку элементы И-НЕ 14-16 открыты по вторым входам высоким уровнем напряжения, поступающим с инверсного выхода триггера 5, то по мере поступления на их первые входы такто- вых импульсов соответственно с выхода генератора 3, первого и второго выходов элемента задержки 8, на их выходах формируются отрицательные импульсы (соответственно фиг.

2г,д,е). RS òðèããåðû 18-20 поочеред-. но импульсами, поступающими с вы ходов элементов И-НЕ соответственно

14-16 устанавливаются в единичные состояния (фиг.2ж,з,и) .

При приходе входного импульса (фиг.2к) формирователь 6 срабатывает по переднему фронту этого импульса и формирует короткий отрицательный импульс (фиг.2л), которым триггер 5 переводится в единичное состояние (фиг.2м). При этом элементы И-НЕ

14-16 закрываются по вторым входам низким. уровнем напряжения, поступающим с инверсного выхода триггера 5, а элементы 4, 9 и 11 открываются по вторым входам высоким уровнем напряжения, поступающим с прямого выхода триггера 5.

Теперь уже RS-триггеры 18-20.перестают срабатывать и остаются в поло15 жении, в котором они находились в момент прихода входного импульса, т.е. к счетчику 1 подключается оптимальная последовательность тактовых импульсов (в данном случае последо20 вательность, представленная на фиг.

2в). Так как элемент И 11 открыт теперь по второму и третьему входам, то импульсы со второго выхода элемента задержки 8 через него и через элемент ИЛИ 13 (фиг.2н) поступают на суммирующий вход счетчика 1, где длительность входных импульсов преобразуется в цифровой код.

При длительности входного импульса, равной заданной на выходе дешифратора 2, появляется высокий уровень напряжения (фиг.2о), момент появления которого совпадает с импульсом, Формируемым формирователем 7 (фиг.2п). В этом случае триггер 5 возвращается в нулевое состояние, а на выходе элемента запрета 10 устанавливается низкий уровень напряжения (Фиг.2р), которым RS-триггер 21 переводится в единичное состояние

40 (фиг.2с). Высокий уровень напряжения с прямого выхода RS òðèããåðà 21 поступает на второй вход элемента И

12, разрешая тем самым прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 3 на вычитающий вход счетчика

1 (фиг.2т). После считывания кода, записанного в счетчике 1 во время действия входного импульса, на выходе дешифратора 22 появляется низкий уровень напряжения (фиг.2у), которым RS-триггер 21 возвращается в нулевое состояние, т.е. заканчивается формирование выходного импульса.

При поступлении на вход устройства импульса, длительность которого меньше заданной, триггер 5 раньше установится в нулевое состояние, чем в счетчике 1 запишется нужный код, т.е. RS-триггер 21 никак не может в

gQ этом случае установиться в единичное состояние. Так как элемент И-НЕ

17 открыт по второму и первому входам высоким уровнем напряжения, поступающим соответственно с инверсного выхода RS-триггера 21 и выхо875610 да элемента запрета 10, то после возвращения триггера 5 в исходное состояние по заднему фронту входного импульса он откроется и по третьему входу. Это вызовет появление на его выходе низкого уровня напряжения, которым счетчик 1 возвратится,в начальное состояние.

При поступлении на вход устройст

sa импульса, длительность которого больше заданной, RS-триггер 21 не может установиться в единичное состояние, так как момент появления импульса на выходе дешифратора 2 не совпадает во времени с выходным импульсом формирователя 7. В этом случае импульс с выхода дешифратора

2 поступает на тактовый вход триггера 5, и последний переводится в нулевое состояние, блокируя тем самым дальнейшее прохождение тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 1. После возвращения триггера 5 в нулевое состояние счетчик 1, как и в предыдущем случае, возвращается в начальное состояние.

Введение элементов И-HE 14-16, RS-триггеров 18-20, элемента И 11 и элемента ИЛИ 13 йозволяет скомпенсировать временную ошибку, обусловленную несинхронностью входных импу.— льсов с импульсами генератора 3.

Введение RS-триггера 21, элемента И 12, элемента И-НЕ 17 и дешифратора 22 позволяет восстанавливать длительность селектируемых импульсов.

Формула изобретения

Селектор импульсных сигналов, содержащий счетчик импульсов, выходы пересчетных разрядов которого соединены с соответствующими входами дешифратора, задающий генератор, выход которого поцключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом входного триггера, единичный вход которого подключен к выходу формирователя переднего фронта входных импульсов, вход которого соединен со входом формирователя заднего фронта входных импульсов и со входной шиной, элемент задержки, второй элемент И и элемент запрета, отличающий с я тем, что с

:целью повыаения точности селекции и восстановления длительности селектируеьых импульсов, в него введены третий и четвертый: элементы И, элемент ИЛИ, четыре элемента И-НЕ, четыре RS-триггера и дешифратор начального состояния счетчика импуль5

60 сов, при этом первый вход первого элемента И-HE соединен с выходом задающего генератора и со входом элемента задержки, первый выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ и к первому входу второго элемента И, а второй выход — к первому входу третьего элемента И-НЕ и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, третьи входы которых подключены к пер.вым выходам соответственно первого и второго RS-триггера, единичный вход первого из которых соединен с выходом первого элемента И-НЕ и с нулевым входом третьего RS òðèãгера, а нулевой вход - с выходом второго элемента И-HE и с единич-. ным входом второго RS-триггера, нулевой вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ и к единичному входу третьего RS-триггера, прямой выход которого соединен с третьим входом третьего элемента

И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго и первого элементов И, а выход †.с суммирующим входом счетчика импульсов, вычитающий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И, а второй вход - с прямым выходом четвертого RS-триггера, вход сброса — к выходу четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента запрета и с единичным входом четвертого RSтриггера, второй вход — с инверсным выходом четвертого RS-триггера, а третий вход - co вторыми входами первого, второго и третьего элементов И-НЕ и с инверсным выходом входного триггера, нулевой вход которого подключен к выходу формирователя заднего фронта входных импульсов и к первому входу элемента запрета, а тактовый вход — ко второму входу элемента запрета и к выходу дешифратора, причем выходы пересчетных разрядов счетчика импульсов соединены через дешифратор начального состояния счетчика импульсов с нулевым входом четвертого RS-триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ицхоки Я.С. Импульсные устройства. М., "Советское радио", 1959, с. 648.

2. Авторское свидетельство СССР

9 540365, кл. Н 03 К 5/18, 1975.

Составитель В. Двойрин

Редактор P. Цицика Техред Ж.Кастелевич Корректор О. Билак

Заказ 9379/85 Тираж 991. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филйал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4