SU976483A1 - Селектор импульсов по периоду следовани - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, связи и в радиотехнических устройствах для селекции импульсов по периоду следования.

Известно устройство, содержащее три одновибратора, два элемента совпадения и элемент запрета, вход запрета которого соединен с выходом первого элемента ₁₀ совпадения, первый вход которого через первый одновибратор, а второй - непосредственно- соединены с выходом второго одновибратора, подключенного к входной шине устройства, первому входу второго ₁₅ элемента совпадения и входу третьего одновибратора, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента совпадения, выход которого подключен к сигнальному входу элемента запрета ξ 1 | .20

Недостатком этого устройства является низкая точность, определяемая точностью аналоговых одновибраторов.

,2

Наиболее близким по технической сущности является селектор импульсов по периоду следования, содержащий два входных элемента совпадения, первые входы которых соединены со входной шиной устройства, вторые — с инверсным выходом счетчика' импульсов, причем вход первой - непосредственно, а второйчерез инвертор, выходы этих элементов совпадения подключены соответственно к входам включения и сброса первого управляющего триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом упомянутого счетчика, счетный вход которого через делитель частоты подсоединен к генератору тактовых импульсов, и два дополнительных счетчика, выходы которых соединены с первыми входами элементов равнозначности, вторые входы которых подсоединены к выходам счетчика импульсов, а счетные входы дополнительных счетчиков подсоединены к выходу генератора тактовых импульсов через соответствующие делители частоты, при этом выходы элементов равнозначности подсоединены к входам триггера формирования строба, выход которого подсоединен к управляющему входу второго дополнительного счетчика и к первому вхо- 5 ду выходного элемента совпадения, второй вход которого подсоединен к входной шине устройства, кроме того, инверсный' выход второго дополнительного счетчика подсоединен к первому входу второго *0 управляющего триггера, выход которого подсоединен к управляющему входу первого дополнительного счетчика, а второй вход к выходу элемента совпадения, два входа которого соединены с соответствую- 15 щими входами первого входного элемента совпадения, а третий вход подсоединен , к инверсному выходу первого управляющего триггера 12].

Недостатком этого устройства является низкая точность селекции и ограниченный диапазон селектируемых импульсов по частоте (в области высоких частот). 25

Цель изобретения - повышение точности селекции и расширение диапазона частот селектируемых импульсов.

УказШшая цель достигается тем, что ¹ .в селектор импульсов по периоду следо- 3θ вания, содержащий три элемента совпадения, первые входы первого и второго. из которых подсоединены к входной шине устройства, вторые входы первого элемента совпадения - через инвертор, a _3J второго - непосредственно к инверсному выходу первого счетчика импульсов, а выходы первого и второго элементов совпадения подключены соответственно к входам включения и сброса первого триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого счетчика импульсов, генератор тактовой частоты, выход которого ^ерез первый и второй делители частоты соединен со _f счетными входами соответственно второго и третьего счетчиков импульсов, выход второго счетчика импульсов соединен с первым входом элемента равнозначности, выход которого соединен с входом включения второго триггера, прямой ⁵⁰ выход которого соединен с управляющим входом третьего счетчика импульсов и с первым входом третьего элемента совпадения, второй вход которого подсоединен к входной шине устройства, ⁵⁵ введен четвертый счетчик импульсов, информационный вход которого соединен с прямым выходом первого счетчика импульсов, вход синхронизации — с выходом второго элемента совпадения и входом сброса второго счетчика импульсов, а управляющий вход - с инверсным выходом первого триггера и управляющим входом второго счетчика импульсов, счетные входы первого и четвертого счетчиков импульсов подключены к выходу генератора тактовой частоты, выход четвертого счетчика импульсов подключен к второму входу элемента равнозначности, выход которого соединен с входом синхронизации третьего счетчика импульсов, информационный вход которого подключен к· выходу второго счетчика импульсов, а выход - к входу сброса второго триггера, инверсный выход которого соединен с разрешающим входом элемента равнозначности.

На чертеже приведена структурная схема селектора импульсов по длительности.

Устройство содержит элементы 1-3 совпадения, счетчики 4-7 импульсов, триггеры 8 и 9, делители 10 и 11 частоты, генератор 12 тактовой частоты, инвертор 13, элемент 14 равнозначности и входную и выходную шину 15 и 16.

Селектор импульсов по периоду следования работает следующим образом.

Первый. входной импульс, поступающийна входную шину 15 устройства, проходит через элемент 1 на вход включения триггера 8. При этом уровнем с прямого выхода триггера 8 разрешается прохождение импульсов тактовой частоты с генератора 12 на счетный вход счетчика 4;' после счета первого импульса на инверсном выходе, этого счетчика появляется уровень, открывающий элемент 2, а, пройдя через инвертор 13 закрывающий элемент 1, второй входной импульс через элемент 2 поступает на вход сброса триггера 8, на вход сброса счетчика 5 и на вход синхронизации счетчика 7. При этом информация, соответствующая периоду Т следования входных импульсов, с прямого выхода счетчика 4 поступает через информационный вход в счетчик 7, а счетчик 5 устанавливается в нулевое состояние. Уровнями с выходов триггера 8 запрещается прохождение импульсов тактовой частоты на вход счетчика 4 и разрешается - на входы счетчиков 5 и 7. При этом импульсы с генератора 12 проходят на вход счетчика 5 через делитель 10 частоты, а на вход счетчика 7 поступают непосредственно. Счетчик 5 работает в режиме сложения, а счетчик 7 - в ре5 976483 жиме вычитания. Коэффициент деления делителя 10 частоты равен величине Τ/Γ-.ίΓ где 7Г - время упреждения импульсов строба для данного периода Т. Величина Т/Т-'С выбирается в зависимости от требуемого диапазона селекции (определяется, исходя из максимальной нестабильности периода следования входных импульсов).

Информация с выходов счетчиков 5 и 7 поступает на входы элемента 14, который переключается в момент равенства кодов на его входах. Уровень с элемента 14 переключает триггер 9 в единичное состояние, таким образом формируется начало стробирующего импульса, поступающего на вход элемента 3. Кроме того, уровень с элемента 14, поступая на вход синхронизации счетчика 6, переписывает информацию с выхода, счетчика 5 в счетчик 6.

Уровень, снимаемый с инверсного выхода триггера 9, воздействует через разрешающий вход элемента 14, закрывая его входы. Уровень с прямого выхода триггера 9 поступает на управляющий вход счетчика 6 и разрешает прохождение на этот счетчик импульсов с генератора 12 через делитель 11 частоты (в рассматриваемом случае положим коэффициент деления этого делителя частоты равный двум).

Счетчик 6 работает в режиме вычи. тания, и как только кодовое значение , на нем достигает нулевой величины, импульсом переполнения на его выходе триггер 9 устанавливается в нулевое состояние. Таким образом заканчивается формирование окончания стробирующего точность селекции и расширяет диапазон частот селектируемых импульсов.' По сравнению с известным в данном устройстве точность измерения периода следования селектируемых импульсов больше в Т/277 раз.

В известном устройстве кодовое значение периода следования селектируемых импульсов Ы^.= , где - частота тактовых импульсов первого счетчика. Кодовое значение длительности импульсов стробаИс-гр- , где частота тактовых импульсов третьего ' , ¹ ία счетчика. Поскольку N т- Ы_СтР ^то — * | т _ _

2? ’ ’ ^Пус1ъ *2* ^{максимально} возможная частота для данной элементной базы, тогда период следования импульсов в известном устройстве измеряется с частотой в Т раз меньшей максимального значения. Так как в предлагаемом устройстве период следования селектируемых импульсов измеряется с максимально возможной для данной элементной базы частотой, то очевидно, что точность измерения этого параметра увеличилась по срав-’ нению с известным устройством в т / 2.77 раз. Для реальных систем это отношение ' равно 50-100. Возможность измерения рериода следования селектируемых импульсов с максимальной для данной элементной базы частотой позволяет, в свою очередь, расширить диапазон частот селек-. тируемых импульсов в сторону более высоких частот следования входных импульсов.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, св зи и в радиотехнических устройствах дл  селекции импульсовпо периоду следовани . Известно устройство, содержащее три одновибратора, два элемента совпадени  и элемент запрета, вход запрета которого соединен с выходом первого элемента совпадени , первый вход которого через первый одновибратор, а второй - непосре :ственно- соединены с выходом второго одновибратора, подключенного к входной шине устройства, первому входу второго элемента совпадени  и входу третьего одновибратора, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента совпадени , выход которого подключен к сигнальному входу элемента запрета f 1 j Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность, определ ема  точностью аналоговых одновибраторов. Наиболее близким по технической сущности  вл етс  селектор импульсов по периоду следовани ; содержащий два входных элемента совпадени , первые входы которых соед1шены со входной шиной устройства, вторые - с инверсным выходом счетчика - шлпульсов, причем вход первой - непосредственно, а второйчерез инвертор, вьгходы этих элементов совпадени  подключены соответственно к входам включени  и сброса перйого управл ющего триггера, пр мой выход которого соединен с управл ющим входом упом нутого счетчика, счетный вход которого через делитель частоты подсоединен к генератору тактовых импульсов, и два дополнительных счетчика, выходы которых соединены с первыми входами элементов равнозначности, вторые входы которых подсоединены к выходам счетчика импульсов, а счетные входь дополнительных счетчиков подсоединены к выходу генератора тактовых импульсов через соответствующие делители частоты, при этом выходы элементов равнозначности подсоединены к входам т|)иггера формировани  строба, выход которого подсоединен к управл ющему входу второго дополнительного счетчика и к первому входу выходного элемента совпадени , второй вход которого подсоединен к входной шине устройства, кроме того, инверсный выход второго дополнительного счетчика подсоединен к первому входу второго управл ющего триггера, вькод которого подсоединен к управл ющему входу перво дополнительного счетшка, а второй вход к выходу элемента совпадени , два входа которого соединены с соответствук щими входами первого входного элемента совпадени , а третий вход подсоединен , к инверсному выходу первого управл ющего триггера 2 ., Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность селекции и ограниченный диапазон селектируемых импульсов по частоте (в области высоких частот ). Цель изобретени  - повышение точности селекци  н расширение диапазона частот селектируемых импульсов. Указанна  цель достигаетс  тем, что .в селектор импульсов по периоду следовани , содержащий три элемента совпадени , первые входы первого и второго. из которых подсоединены к входной шине устройства, вторые входы первого элемента совпадени  - через 1швертор, а второго - непосредственно к инверсному выходу первого счетчика импульсов; а выходы первого и второго элементов совпадени  подключены соответственно к входам включени  и сброса первого триггера, пр мой выход которого соединен с управл ющим входом первого счет ника импульсов, генератор тактовой частоты , выход которого через первый и второй делители частоты соединен со счетными входами соответственно второго и третьего счетчиков импульсов, выход второго счетчика импульсов соединен с первым входом элемента равнознач ности, выход которого соединен с входом включени  второго триггера, пр мой выход которогчэ соединен с управл5аощим входом третьего счетчика импульсов и с первым входом третьего элемента совпадени , второй вход которого подсоединен к входной шине устройства, введен четвертый счетчик импульсов, информационный вход которого соединен с пр мым выходом первого счетчика импульсов, вход синхронизации - с выходом второго элемента совпадени  и входом сброса второго счетчика импульсов , а управл ющий вход - с инверсным выходом первого триггера и управл ющим входом второго счетчика импульсов, счетные входы первого и четвертого счетчиков импулвсов подключены к выходу генератора тактовой частоты, выход четвертого счетчика импульсов подключен к второму входу элемента равноэначности , выход которого соединен с входом синхронизации третьего счетчика импульсов, информационный вход которого подключен к- выходу второго счетчика импульсов, а выход - к входу сброса второго триггера, инверсный выход которого соединен с разрешающим входом элемента равнозначности. На чертеже приведена структурна  ьхема селектора импульсов по длительности .. Устройство содержит элементы 1-3 совпадени , счетчики 4-7 импульсов, триггеры 8 и 9, делители 1О и 11 частоты , генератор 12 тактовой частоты, инвертор 13, элемент 14 равнозначности и входную и выходную шину 15 и 16. Селектор импульсов по периоду слегдовани  работает следующим образом. Первый. входной импульс, поступающий на входаую шину 15 устройства, проходит через элемент 1 на вход включени  трщ гера 8. При этом уровнем с пр мого вы- хода триггера 8 разрешаетс  прохождение импульсов тактовой частоты с генера- тора 12 на счетный вход счетчика 4; после счета первого импульса на инверсном выходе, этого счетчика по вл етс  уровень, открывающий элемент 2, а, пройд  через инвертор 13 закрывающий элемент 1, второй входной импульс через элемент 2 поступает на вход сброса триггера 8, на вход сброса счетчика 5 и на вход синхронизации счетчика 7. При этом информаци , соответствующа  пери- оду Т следовани  входных импульсов, с пр мого выхода счетчика 4 поступает через информационный вход в счетчик 7, а счетчик 5 устанавливаетс  в нулевое состо ние. Уровн ми с выходов триггера 8 запрещаетс  прохождение импульсов тактовой частоты на вход счетчика 4 и разрешаетс  - на входы счетчиков 5 и 7. При этом импульсы с генератора 12 проход т на вход счетчика 5 через делитель 10 частоты, а на вход счетчика 7 поступают непосредственно. Счетчик 5 работает в режиме сложени , а счетчик 7 - в ре59 жиме вычитани . Коэффициент делени  де лител  1О частоты равен величине T/T-.t где С - врем  упреждени  импульсов строба дл  данного периода Т. Величина T/T-f выбираетс  в зависимости от требуемого диапазона селекции (определ етс , исход  из максимальной нестабильности периода следовани  входных импульсов). Информаци  с выходов счетчиков 5 и 7 поступает на входы элемента 14, который переключаетс  в момент равенства кодов на его входах. Уровень с элемента 14 переключает триггер 9 в единичное состо ние, таким образом формируетс  начало стробирующего импульса, поступающего на вход элемента 3. Кроме того уровень с элемента 14, поступа  на вход синхронизации счетчика 6, переписьшает информацию с выхода, счетчика 5 в счет чнк 6. Уровень, снимаемый с инверсного выхода триггера 9, воздействует через раз решающий вход элемента 14, закрыва  его входы. Уровень с пр мого выхода триггера 9 поступает на управл ющий вход счетчика 6 и разрешает прохождени на этот счетчик импульсов с генератора 12 через делитель 11 частоты (в рассматриваемом случае положим коэффициент делени  этого делител  частоты равнь1й двум). Счетчик 6 работает в режиме вычи , тани , и как только кодовое значение . на нем достигает нулевой величины, импульсом переполнени  на его выходе триггер 9 устанавливаетс  в нулевое состо ние. Таким образом заканчиваетс  формирование окончани  стробирующего импульса. Длительность импульса стробра  вл етс  величиной, пропорционально завис щей от периода Т, и равна удвоенному (в данном случае) времени упреждени  , Входные, селектируемые импульсы проход т на выходную шину 16 устройства только в течение времени существо вани  стробирующих импульсов. Таким образом, в предлагаемом устройстве измерение периода следовани  селектируемых импульсов может производитьс  с наиболее высокой дл  данной элементной базы частотой, т.е. с наименьшей дискретностью . Величина дискретности определ ет погрешность ,измерени  временного интервала. Следовательно, в предлага мом устройстве есть. возможность измер ть период селектируемых импульсов с максимальной точностью, что повышает 3 точность селекции и расшир ет диапазон частот селектируемых импульсов. По сравнению с известным в данном устройстве точность измерени  периода следовани  селектируемых импульсов больше в Т/2Г раз. В известном устройстве кодовое значение периода следовани  селектируемых импульсов Ы -частота тактовых импульсов первого счетчика . Кодовое значение длительности импульсов cTpo6aNc-rp
2. 2.Tf , где f частота тактовых импульсов третьего i счетчика. Поскольку N т NCTP -- Пг Л . Пусть ± - максимально возможна  частота дл  данной элементной базы, тогда период следовани  импульсов в известном устройстве измер етс  с настотой в Т раз меньшей максимального значени . Так как в предлагаемом устройстве период следовани  селектируемых импульсов измер етс  с максимально возможной дл  данной элементной базы частотой , то очевидно, что точность измерени  этого параметра увеличилась по срав- нению с известным устройством в Т / IT раз. Дл  реалыПэК систем это отношение равно 50-100. Возможность измерени  рериода следовани  селектируемых импульсов с максимальной длм данной элементной базы частотой позвол ет, в свою очередь, расширить диапазон частот селек-. тируемых импульсов в сторону более высоких частот следовани  входных импульсов . Формула изобретени  Селектор импульсов по периоду следова ни , содержащий три элемента совпадени , первые входы первого и второго из которых подсоединены к входной шине устройства, вторые входы первого элемента совпадени  - через инвертор, а второго - непосредственно к инверсному выходу первого счетчика импульсов, авыходы первого и второго элементов совпадени  подключены соответственно к входам включени  тл сброса первого триггера, пр мой выход которого соединен с управл ющим входом первого счетчика импульсов, генератор тактовой частоты, выход которого через первый и второй делители чистоты соединен со счетными входами соответственно второго и третьего счетчиков импульсов, выход второго счетчика импульсов соединен с первым

   входом элемента равнозначности, выход которого соедшшн с входом включени  второго триггера, пр мой выход Ko-lXDpoго соединен с управл ющим входом третьего счетчика импульсов и, с первым входом третьего элемента совпадени , второй вход которого Подсоединен к входной шине устройства, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности селекции и расширени  диахтазона частот селектируемых импульсов, в него введен четвертый счетчик импульсов, информационный вход которого соединен с пр мым выходом первого счетчика импульсов , вход синхронизации - с выходом второго элемента совпадени  и входом сброса второго счетчика импульсов, а управл ющий вход - с инверсным выходом первого триггера и управл ющим входом второго счетчика, импульсов,

   счетные входы первого и четвертого счетчиков импульсов подключены к выходу генератора тактовой частоты, выход четвертого счетчика импульсов подключен к второму входу элемента равнозначности , выход которого соедтшен с входом синхронизации третьего сче-пп ка импульсов, информационный вход которого подключен к выходу второго счетчика импульсов,, а выход - к входу сброса второго триггера, инверсный выход которого соединен с разрешаюищм вхсцом элемента равнозначности.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1, Авторское свидетельство СССР № 5700996, кл. Н 03 К 5/18. 1977.

   ., Авторское свидетельство СССР № 49О262, кл. Н 03 К iS/lS, Н 03 К 5/156, 1973 (протот1ш%