RU1829113C - Пороговое устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и мржет быть использовано в контрольно-измерительной аппаратуре дл  порогового контрол  амплитуды импульсных и потенциальных сигналов. Цель - повышение достоверности. Пороговое устройство содержит пороговый блок 1, формирователь 2 контрольных импульсов, согласующий элемент 3, счетчик 4 с блоком 5 отображени  информации, шину 6 управлени , выходную шину 8 и пороговый блок 1, который включает элемент 1.1 сравнени , усилитель 12, источник 13 напр жени , транзистор 14. Формирователь 2 содержит генератор 16, делитель 17 частоты, дешифратор 18. преобразователи 19, 20 амплитуды импульсов, элемент ИЛИ 21. Повышение достоверности осуществл етс  за счет возможности проведени  самоконтрол , с помощью которого обеспечиваетс  локализаци  места отказа . Формирователь 2 генерирует эталонные импульсы, на которые срабатывает пороговый блок 1, а выходной его сигнал регистрируетс  блоком отображени . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. С/ G

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в контрольно-измерительной аппаратуре дл  порогового контрол  амплитуды импульсных и потенциальных сигналов.

Цель изобретени  - повышение достоверности результата селектировани  сигналов по.амплитуде.

На фиг.1 приведена структурна  схема порогового устройства; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы работы его функциональных элементов.

Пороговое устройство содержит собст- еенно пороговое устройство 1. формирователь 2 контрольных импульсов, согласующий элемент 3 и счетчик 4 с блоком 5 отображени  информации. Вход формировател  2 контрольных импульсов подключен к шине

6 управлени , первый выход 7 соединен со входной шиной 8, второй выход 9 - со входом сброса счетчика 4. Вход согласующего элемента 3 соединен с выходной шиной 10, а выход - с тактовым входом счетчика 4, Собственно пороговое устройство 1 содержит элемент 11 сравнени , усилитель 12, источник 13 напр жени  смещени  и транзистор 14. Один вывод источника 13 напр жени  смещени  подключен к общей шине, другой вывод - к первому входу элемента 11 сравнени , второй вход которого соединен со входной шиной 8, выход - со входом усилител  12, Первый выход усилител  12 соединен с выходной шиной 10, второй выход - с базой транзистора 14, коллектор которого соединен с первым входом элемента 11 сравнени , а эмиттер - с общей шиной и, через резистор 15, с базой.

ОС N3 О

.0°

Формирователь 2 контрольных импульсов содержит генератор 16, делитель 17 частоты , дешифратор 18, преобразователи 19, 20 амплитуды импульсов и элемент ИЛИ 21. Тактовый вход делител  17 подключен к выходу генератора 16, вход сброса - ко входу формировател  2, а выходы соединены с соответствующими входами дешифратора 18, Первый и второй выходы дешифратора 18 соединены со входами соответственно преобразователей 19 и 20, выходы которых соединены Ј соответствующими входами элемента ИЛИ 21, выход которого соединен .с первым выходом 7 формировател  2. Третий выход дешифратора 18 соединен со вторым выходом формировател  2.

Пороговое устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии на входной шине 8 поддерживаетс  уровень логического О, на шине 6 управлени  -уровень логической 1.. При этом генератор 16 работает, а делитель 17 частоты формировател  2 принудительно удерживаетс  в нулевом состо нии, поэтому на выходе 7 формировател  2 - уровень логического О, а на выходе 9 - уровень логической 1, который принудительно удерживает счетчик 4 в нулевом состо нии , На выходе элемента 11 сравнени  собственно порогового устройства 1 сигнала нет, поэтому на выходах усилител  12 сигналов также нет (уровень логического. О). Следовательно, на выходной шине 10 и на входе согласующего элемента 3 - уровень логического О, на выходе последнего также уровень логического О. В описанном исходном состо нии устройства на элементах индикации блока 5 отображени  информации счетчика 4 высвечиваетс  число О, и такое состо ние устройства сохран етс  до изменени  уровней сигналов на одной из управл ющих шин (на входной шине 8 и шине 6 управлени );

Пороговое устройство может работать, в зависимости уровн  сигнала на шине б управлени , в двух режимах - в основном режиме и в режиме самоконтрол  функционировани ,

При работе в основном режиме на шине 6 управлени  поддерживаетс , как и в исходном состо нии, уровень логической 1, При этом делитель 17 формировател  2 и счетчик 4 удерживаютс  в нулевом состо нии так же, как в описанном выше исходном состо нии. Селектируемые сигналы (импульсные или потенциальные) подаютс  из- вне по входной шине 8 на второй вход элемента 11 сравнени  собственно порогового устройства 1 .Если амплитуда входного сигнала превышает напр жени  источника

13 напр жени  смещени  (то есть выше порога срабатывани  собственно порогового устройства 1), то элемент 11 сравнени  выдает на вход усилител  12 соответствующий

сигнал. Усилитель 12 усиливает этот входной сигнал, при этом усиленный сигнал со второго выхода усилител  поступает на базу транзистора 14, последний приоткрываетс  еще на фронте этого сигнала и закорачивает

источник 13 напр жени  смещени . Это приводит к резкому снижению напр жени  смещени  на первом входе элемента 11 сравнени  и увеличению сигнала, поступающего с выхода элемента 1.1 сравнени  на

5 вход усилител  12, и к еще большему усилению сигналов на его выходах. При этом транзистор 14 еще более открываетс , и таким образом развиваетс  лавинообразный процесс, укорачивающий фронт выходного

0 сигнала как на втором, так и на первом, Выходе усилител  12, с которого этот сигнал поступает на выходную шину 10 и на вход согласующего элемента 3. При уменьшении

амплитуды входного сигнала до уровн  и

5 ниже напр жени  источника 13 напр жени  смещени  протекает обратный лавинообразный процесс; который заканчиваетс  бы- стрым закрыванием транзистора 14, восстановлением напр жени  указанного

0 смещени , исчезновением сигнала на выходах усилител  12 и на выходной шине 10. Таким образом при поступлении на входную шину 8 каждого импульсного сигнала с амплитудой выше порога срабатывани  собст5 венно порогового устройства 1 на выходную

- шину 10 и на вход согласующего элемента 3

выдаетс  соответствующий импульсный

сигнал. При этом на выходе согласующего

элемента 3 каждый раз по вл етс  соответ0 ствующий импульсный сигнал с уровнем логической 1, на который счетчик 4 не реагирует, поскольку заблокирован по входу сброса уровнем логической 1, поступающим с выхода 9 формировател  2. Как

5 следует из рассмотрени  работы за вленного устройства в основном режиме, формирователь 2, согласующий элемент 3 и счетчик 4 с блоком 5 отображени  информации, то есть элементы встроенной схемы самоконт0 рол , при этом не используютс .

Дл  перевода за вл емого порогового устройства в режим самоконтрол  функционировани  необходимо на шине 6 управлени  установить уровень логического О, а

5 входную шину 8 - отключить от источника селектируемых сигналов (можно и не отключать , если контрольные импульсы, формируемые формирователем 2, не опасны дл  указанного источника). При этом формирователь 2 начинает формировать и выдавать

на свой выход 7 серии контрольных импульсов , а на выход 9 - импульсы дл  периодического сброса счетчика 4 в соответствии с временными диаграммами, приведенными на фиг.2, 3, где на фиг.2 поз.22 - сигнал на шине 6 управлени , поз.23, 24 - сигналы на первом и втором выходах дешифратора 18, поз.Яб - импульсы на выходе 7 формировател  2, а на фиг.З поз.26 - сигнал на шине 6 управлени , поз.27 - импульсы на выходе 9 формировател  2, поз.28 - серии контрольных импульсов на выходе 7 формировател  2, поз.29-сигналы на выходе согласующего элемента 3. ,

Кажда  сери  контрольных импульсов на выходе 7 формировател  2 содержит определенное количество импульсов с амплитудой н.иже порога срабатывани  собственно порогового устройства 1 и определённое количество импульсов с амплитудой выше порога срабатывани  собственно порогового устройства 1. На фиг.2 показан случай, когда кажда , сери  контрольных импульсов включает в себ  один импульс (фиг.2. поз.25, гз - t2, tg - ta, 115 - Ш) с амплитудой, меньшей порога срабатывани  co6qTeeH- но порогового устройства 1 и два импульса (фиг.2, поз.25, ts - t4, t - XG, tu - tio. tia - tiz. 47- tie. tig - tie) с.амплитудами выше порога срабатывани  собственно порогового устройства 1. Следовательно, при пропускании таких серий импульсов через исправное собственно пороговое устройство 1 выходные сигналы на его выходе должны по вл тьс  одновременно со вторым и третьим импульсами каждой серии контрольных импульсов. И если за определенный интервал времени, равный циклу работы делител  17 частоты (например, за 1 с. за 1 минуту и т.д.), подавать на вход исправного собственно порогового устройства 1 известное количество серий контрольных импульсов (например, две серии, как показано на фиг.З, поз.28), то при исправном собственно пороговом устройстве 1 о конце указанного интервала времени в счетчике А должно зафиксироватьс  известное число (в нашем случае - это число 4). И ec/jn в конце указанных интервалов каждый раз сбрасывать счетчик 4 в нулевое состо ние, то в процессе самоконтрол  на элементах индикации блока 5 отображени  информации счетчика 4 периодически должно по вл тьс  и исчезать одно и то же число (в нашем случае это - число 4).

Как видно из временных диаграмм фиг.З, встроенна  схема самоконтрол  порогового устройства работает циклично (фиг.З, no3.29t-5 i2, ta-ts,...), Дл  удобства визуального контрол  выбрана длительность цикла, равна  2с. При этом в течение части каждого цикла (фиг.З, поз.29, u - t3, t б, ) осуществл етс  счет выходных импульсов собственно порогового устройст- 5 вэ 1 счетчиком 4, в течение другой.части каждого цикла (фиг.З, поз.29, ts М, Те - t, ...) - только индикаци  зафиксированного в течение первой части цикла количества выходных импульсов собственно порогового

0 устройства 1, а в конце каждого цикла (фиг.З, поз.27, моменты ts, te, ...) - сброс счетчика 4 в нулевое срсто ние. Следовательно , в нашем случае, когда в каждом цикле формируютс  две серии контрольных

5 импульсов, при исправном собственно пороговом устройстве 1 во второй части каждого цикла на элементах индикации блока 5 отображени  информации счетчика 4 будет индицироватьс  одно и то же число 6.

0 Если собственно пороговое устройство 1 имеет параметрический отказ w, как следствие этого, порог его срабатывани  выше амплитуды второго и третьего импульсов контрольных пачек (см. фиг.2), или имеет

5 полный отказ какого-либо элемента, привод щий к отсутствию выходного импульса даже при амплитуде контрольных импульсов выше порога срабатывани  собственно порогового устройства 1, то на выходе послед0 него .импульсов не будет, и на элементах индикации блока 5 отображени  информации счетчика 4 посто нно будет индицироватьс  число 0, что будет свидетельствовать о неисправности собственно порогового ус5 тройства 1.

Если же собственно пороговое устрой ство 1 имеет параметрический или полный

отказ элементов, привод щий к снижению

его порога срабатывани  ниже амплитуды

0 первого импульса контрольных пачек вплоть до нул , то все три импульса контрольных пачек (см. фиг.2) будут проходить на выход собственно порогового устройства 1, то во второй половине каждой цикла ра5 боты делител  17 формировател  2 на элементах индикации блока 5 отображени  информации будет высвечиватьс  число 6, а в конце каждого цикла счетчик 4 будет сбрасыватьс  в нулевое состо ние, и на элемен0 тах индикации блока 5 отображени  информации будет высвечиватьс  число 0. что будет свидетельствовать о неисправности собственно порогового устройства 1. Указанный самоконтроль функциониро5 вани  порогового устройства может быть оперативно проведен перед его применением или непосредственно после его применени , или же, если позвол ют услови  его применени , между потоками полезной информации , что позвол ет повысить по сравнению с прототипом степень довери  результатам селектировани  потоков информационных сигналов по амплитуде.

Формул а изобретени 

Claims (2)

1. Пороговое устройство, содержащее источник напр жени  смещени , первый и второй выводы которого подключены соответственно к общей шине и первому входу элемента сравнени , второй вход и выход которого соединены соответственно с входной шиной и входом усилител , первый и второй выходы которого соединены соот- ветственно с выходной шиной и базой транзистора , коллектор и эмиттер которого подключены, соответственно к второму выводу источника напр жени  смещени  и общей шине, отл и ч а юще вс  тем, что, с целью повышени  достоверности результатов селектировани  сигналов по амплитуде, в него введены формирователь контрольных импульсов; согласующий элемент, счетчик с блоком отображени  информации и шина управлени , соединенна  с входом формировател  контрольных импульсов,

: -.- ... : 1

первый и второй выходы которого соединены соответственно с входной шиной и входом сброса счетчика, а выход и вход согласующего элемента соединены соответственно с выходной шиной и тактовым входом счетчика.

2. Устройство по п..1, отличающее- с   тем, что формирователь контрольных импульсов содержит генератор, делитель частоты, дешифратор, первый и второй преобразователи амплитуды импульсов и элемент ИЛИ. причем тактовый вход и вход сброса делител  частоты подключены соответственно к выходу генератора и входу формировател  контрольных импульсов, выходы - к соответствующим входам дешифратора , первый и второй выходы которого соединены с входами соответственно первого и второго преобразователей амплитуды импульсов, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ и третий выход дешифратора соединены соответственно с первым и вторым выходами формировател  контрольных импульсов.

V

#

Фиг. /

tf tetl tet tutu )5 ti|tf9

г.2

Фиг. З