DE2137068C3

DE2137068C3 - Schaltanordnung zum Unterdrücken von Störimpulsen

Info

Publication number: DE2137068C3
Application number: DE19712137068
Authority: DE
Inventors: Walter 2800 Bremen Grada
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1971-07-24
Filing date: 1971-07-24
Publication date: 1981-01-29
Also published as: DE2137068B2; DE2137068A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zum Unterdrücken von Störimpulsen aus einer unregelmäßigen Folge von Nutzimpulsen unter Verwendung einer zeitbestimmenden Stufe, deren maximale Unterdrückzeit kleiner ist als die Dauer der Nutzimpulse, einer der zeitbestimmenden Stufe nachgeschalteten bistabilen Kippschaltung, deren zweiter Eingang mit dem Eingang der Schaltanordnung verbunden ist, und einem Verknüpfungsglied am Ausgang der Schaltanordnung.

Durch die zunehmende Anwendung der Digitaltechnik werden digitale Baugruppen immer umfangreicher und komplizierter, damit nehmen aber die Möglichkeiten der Entstehung von Störimpulsen wie auch besonders deren Auswirkung immer mehr zu. Insbesondere sehr kurzzeitige Störimpulse, sogenannte Nadelimpulse, sind bei der Fehlersuche außerordentlich schwer auszumachen.

Aus der deutschen Offenlegungssehfift 1913 672 ist ein Verfahren bekannt, Störimpulse aus Folgen von Nutzimpulsen auszublenden, wobei nach Eintreffen eines Nutzimpulses am Eingang einer Schaltanordnung der Eingang über eine Verknüpfungsschaltung für weitere Eingangssignale gesperrt wird und diese Sperre erst kurz vor dem zu erwartenden nächsten Nutzimpuls geöffnet wird. Die Sperrzeit kann variabel sein und wird von der Frequenz der Nutzimpulse abhängig gewählt. Eine vollständige Unterdrückung der Störimpulse kann jedoch nur bei Nutzimpulsen konstanter Frequenz erzielt werden. Wenn die zeitliche Folge der Nutzimpuls,e wechselt, weist diese Schaltung den Nachteil auf, daß Störinnpulse durchgeschaltet werden, wenn sie kurz vor einem zu erwartenden Nutzimpuls eintreffen, weil dann die Sperrwirkung am Eingang der Schaltanordnung schon wieder auigehoben ist.

Außerdem sind schon Vorrichtungen zur Störimpulsunterdriickung vorgeschlagen worden, beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 1766882.5, bei der durch Messen der Länge der Eingrngssignale eine Unterscheidung von Nutz- und Störimpulsen erreicht wird. Dazu wird eine Sperrzeit gebildet, die kürzer ist als die Dauer der Nutzimpulse, wobei nur derjenige Anteil eines Nutzimpulses durchgeschaltet wird, der die gebildete Sperrzeit überschreitet.

Diese Vorrichtungen, die speziell für die Probleme der Rückstrahlortumgsmethode vorgeschlagen wurden, sind jedoch für eine allgemeine Anwendung, z. B. eine Verarbeitung von Zählimpulsen zu aufwendig.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, kurze Störimpulse mit geringstem schaltungsmäßigen und räumlichen Aufwand zu unterdrücken.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß die zeitbestimmende Stufe aus einem Hochpaß mit nachgeschalteter invertierender, potentialgesteuerter Kippschaltung besteht, und daß das Verknüpfungsglied am Ausgang der Schaltanordnung ein UND-Glied mit drei Eingängen ist, von denen ein Eingang mit dem Ausgang der potentialgesteuerten Kippschaltung, ein zweiter Eingang mit dem Ausgang der bistabilen Kippschaltung und ein dritter Eingang mit dem Eingang der Schaltanordnung verbunden ist. Besonders vorteilhaft im Rahmen dieser Erfindung wird anstelle der potentialgesteuerten Kippstufe ein NAND-Glied unter Verwendung einer Ansprechschwelle eingesetzt.

Die Verwendung eines Hochpasses zum Unterscheiden von Nutz- und Störimpulsen ist an sich schon aus der DD-PS 76542 bekannt, jedoch wird hier ein beim Abfall der Nutz- bzw. Störimpulse am Ausgang des Hochpasses entstehender negativer Ausgangsimpuls in seiner Höhe in einem Impulshöhendiskriminator ausgewertet. Die Höhe dieses negativen Ausgangsimpulses ist um so kleiner, je geringer die Dauer von Impulsen ist. Somit ist eine Aussage, ob ein Nutzoder Störimpuls vorliegt, möglich. Weil eine Auswertung der Impulse aber erst eingeleitet wird, wenn die Impulse selbst schon wieder abgefallen sind, bedingt diese Anordnung einen Zwischenspeicher für alle Eingangssignale, ein momentanes Durchschalten von Nutzimpulsen ist nicht möglich.

Für die Funktionstüchtigkeit der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist eine Zwischenspeicherung nicht nötig, da Nut'zimpulse, deren Dauer langer ist als die gebildete Unterdrückzeit, sofort durchgeschaltet werden, Störimpulse jedoch durch die Ausgangslogik gesperrt werden.

Sind invertierte Eingangssignale zu verarbeiten, so ist der erfindungsmäßigen Schaltanordnung ein

h-, NAND-Glied vorzuschalten. Dem Ausgang der Schaltanordnung kann ein weiteres NAND-Glied nachgeschaltet werden, im Rahmen dieser Erfindung ist es jedoch vorteilhaft, in solchen Fällen als Ver-

knüpfungsglied am Ausgang der Schaltanordnung ein NAND-Glied zu wählen.

Die Erfindung ermöglicht es, kurze Störimpulse mit geringem schaltungstechnischen und räumlichen Aufwand zu unterdrücken. Eine Schaltanordnung nach dieser Erfindung eignet sich wegen ihres wenig aufwendigen Aufbaus besonders dafür, als standardisierte Unterbaugruppe gefertigt und bei Bedarf in umfangreicheren Schaltanordnungen eingefügt zu werden, z. B. hinter Signalkabel oder Schalter oder andere Punkte, an denen Störsignale häufig auftreten.

Der Erfindungsgedanke ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltanordnung gemäß dieser Erfindung,

Fig. 2 ein Impulsdiagramm bezüglich unterschiedlicher Meßpunkte in der Schaltanordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 zeitlich stark gedehnte Ausschnitte aus Fig. 2 und ein Sperrdiagramm der Schaltanordnung.

Vom Eingang einer Schaltanordnung 1 führt, wie Fig. 1 zeigt, je eine direkte Verbindung 2,3 zri einem Rückstelleingang einer bistabilen Kippschaltung 6 und zu einer zeitbestimmenden Stufe V. Die bistabile Kippschaltung 6 ist in bekannter Weise aus zwei NAND-Gliedern 4 und S aufgebaut. Die zeitbestimmende Stufe V enthält einen Hochpaß 7 mit einer nachgeschalteten invertierenden, potentialgesteuerten Kippschaltung, dargestellt durch ein NAND-Glied 8. Der Schaltanordnung 1 ist ein NAND-Glied 12 vorgeschaltet, um invertierte Eingangsimpulse Un, Us zu verarbeiten.

Der Ausgang der zeitbestimmenden Stufe V ist mit einem ersten Eingang 9.1 eines NAND-Gliedes 10 und mit dem Setzeingang der bistabilen Kippschaltung 6 verbunden. Der diesem Setzeingang zugeordnete Ausgang der bistabilen Kippschaltung 6 ist mit einem zweiten Eingang 9.2 des NAND-Gliedes 10 zusammengeschaltet, ein dritter Eingang 9.3 des NAND-Gliedes 10 ist über eine Verbindung 11 mit dem Eingang der Schaltanordnung 1 verbunden.

Die zeitbestimmende Stufe V bildet bei Eintreffen eines Nutzimpulses Un am Eingang der Schaltanordnung 1 eine maximale Unterdrückzeit T, deren Dauer kleiner ist als die bekannte Dauer der Nutzimpulse Un. Bei Eintreffen eines Störimpulres Us bildet die zeitbestimmende Stufe V eine Unterdrückzeit 7", die der Länge des Störimpulses Us entspricht. Die Schaltanordnung 1 liefert am Ausgang des NAND-Gliedes 10 invertierte Nutzimpulse Un', die um die Unterdrückzeit Γ gegenüber den Nutzimpulsen Un am Eingang der Schaltanordnung 1 verkürzt sind.

Fig. 2 zeigt die Wirkungsweise der Schaltanordnung 1 anhand eines Impulsdiagramms für das Durchschalten zweier Nutzimpulse Un und für das Unterdrücken eines zwischen den Nutzimpulsen Ur. auftretenden Störimpulses Us. Die Meßpunkte für die dargestellten Kurvenläufe liegen

a) am Eingang des vorgeschalteten NAND-Gliedes 12,

b) am Eingang der Schaltanordnung 1,

c) am Ausgang des Hochpasses 7,

d) am Ausgang des NAND-Gliedes 8,

e) am Ausgang der bistabilen Kippschaltung 6 und /) am Ausgang der Schaltanordnung 1.

Die Meßpunkte α und b zeigen den Verlauf eines Eingangssignals aus zwei Nutzimpulsen Un und einem Störimpuls Us vor und nach der Invertierung. Des Meßpunkt c zeigt die differentielle Wirkungsweise des Hochpasses 7 bei jeweils den ersten Flanken der Nutzimpulse Un und des Störimpulses Us. Wie die Unterdrückzeit T von der zeitbestimmenden Stufe V gebildet wird, ist am Meßpunkt d zu erkennen, dabei weist die vom Störimpuls Us gebildete Unterdrückzeit

ίο T die gleiche Dauer auf wie der Störimpuls Us selbst. Meßpunkt e zeigt wie mit der bistabilen Kippschaltung 6 das Eingangssignal nachgebildet wird, indem die Kippschaltung 6 von dem NAND-Glied 8 gesetzt und von der Rückflanke der Eingangssignale gekippt wird. Der Meßpunkt/ zeigt ein Ausgangssignal Un' der Schaltanordnung 1, in dem nur noch derjenige Anteil des Nutzimpulses Un enthalten ist, der die maximale Unterdrückzeit T überschreitet.

Es ist ersichtlich, daß Störimpulse, deren Dauer kurzer ist ak die maximale Unterdrückzeit T, wegen der Verknüpfung am NAND-Glieii 10 nicht bis an den Ausgang der Schaltanordnung 1 dii-chgeschaltet werden (vgl. Fig. 3), wobei jedoch nur die Nutzimpulse Un die maximale Unterdrückzeit T hervorru-

fen. Störimpulse Us bewirken eine Unterdrückzeit 7", die nur sü lang ist wie die Dauer der Störimpulse Us selbst, so daß ein nachfolgendes Eingangssignal unbeeinflußt durch den vorangegangenen Zustand der zeitbestimmenden Stufe V sofort wieder verarbeitet werden kann.

Zeitlich stark gedehnte Ausschnitte aus den Kurvenverläufen an den Meßpunkten b, d und e des Impulsdiagramms (vgl. Fig. 2), d. h. an den Eingängen 9.3, 9.1, 9.2 des NAND-Gliedes 10 zum Zeitpunkt des Eintreffens der ersten und der letzten Flanke eines Störimpulses Us zeigt Fig. 3.

Bedingt durch nicht ideale Flanken der zu verarbeitenden Eingangssignale laufen die Schaltvorgänge an den Meßpunkten d und e, d. h. der Beginn der Unterdrückzeit T und das Setzen der Kippschaltung 6 aufeinanderfolgend ab.

Dennoch ist dabei, wie das Sperrdiagramm an den Eingängen 9.1, 9.2, 9.3 des NAND-Gliedes 10 in Fig. 3 zeigt, während dieses Verlaufes der Schaltvorgänge das NAND-Glied 10 gesperrt, da der Sperrzustand am zweiten Eingang 9.2 (Meßpunkt e) des NAND-Gliedes 10 erst dann aufgehoben wird, wenn der Sperrzustand am ersten Eingang 9.1 (Meßpunkt d) des NAND-Gliedes 10 wirksam geworden ISt.

Bei dem Ablauf der Schaltvorgänge während der Rückflanke des Störiinpulses Us ist das NAND-Glied 10 ebenfalls sicher gesperrt, weil nunmehr die Sperre am eisten Eingang 9.1 (Meßpunkt d) des NAND-Gliedes 10 erst dann aufgehoben wird, wenn der Sperrzustand am dritten Eingang 9.3 (Meßpunkt b) des NAND-Gliedes 10 wirksam geworden ist.

Nicht invertierte Eingangssignale werden nicht auf das NAND-Glied 12 geschaltet, sondern direkt auf den Eingang der Schaltanordnung 1. Am Ausgang der Schaltanordnung 1 ist anstelle des NAND-Gliedes 10 ein UND-Glied (nicht dargestellt) eingesetzt. Die Ausgangssignale Un' der Schaltanordnung 1 weisen dann eine nicht invertierte Form auf (nicht dargestellt).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Schaltanordnung zum Unterdrücken von Störimpulsen aus einer unregelmäßigen Folge von Nutzimpulsen unter Verwenden einer zeitbestimmenden Stufe, deren maximale Unterdrückzeit kleiner ist als die Dauer der Nutzimpulse, einer der zeitbestimmenden Stufe nachgeschalteten bistabii'en Kippschaltung, deren zweiter Eingang mit dem Eingang der Schaltanordnung verbunden ist, und einem Verknüpfungsglied am Ausgang der Schaltanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitbestimmende Stufe (K) aus einem Hochpaß (7) mit nachgeschalteter invertierender, potentialgesteuerter Kippschaltung (8) besteht, und daß das Verknüpfungsglied am Ausgang der Schaltanordnung (1) ein UND-Glied mit drei Eingängen (9.1, 9.2, 9.3) ist, von denen ein Eingang (9.1) mit des"; Ausgang der potentialgesteuerten Kippschaltung (8), ein zweiter Eingang (9.2) mit dem Ausgang der bistabilen Kippschaltung (6) und ein dritter Eingang (9.3) mit dem Eingang der Schaltanordnung (1) verbunden ist.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Unterdrücken von invertierten Störimpulsen aus einer Folge von invertierten Nutzimpulsen der Schaltanordnung (1) ein NAND-Glied (12) vorgeschaltet ist und daß das Verknüpfungsglied am Ausgang der Schaltanordnung (1) ein NAND-Glied (10) mit drei Eingängen (9.1, 9.2, 9.3) ist.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder2,dadurch gekennzeichnet, duß anstelle der potential gesteuerten Kippschaltung ein : lAND-Glied (8) mit Schwellwert verwendet wird.