Пороговое устройство

 

ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее пороговый элемент нижнего положительного уровня, входом соединенный с входом порогового элемента верхнего положительного уровня, а выход порогового элемента нижнего положительного уровня соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходной шиной и с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения формирования импульсов из смеси двухуровневых и трехуровневых сигналов с шумом, в него введены элементы задержки, сумматор, пороговые элементы верхнего и нижнего отрицательных уровней, второй элемент И, при этом цепь последовательно включенных элементов задержки входом подключена к входной шине и к первому входу суми атора, а каждый последуюший вход сумматора соединен с соответствующим выходом каждого элемента задержки, выходом сумматор соединен с входами всех пороговых элементов, при этом выход порогового элемента нижнего отрицательного уровня соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходной шиной, а выход второго элемента И соединен с вторым входом эле (Л мента ИЛИ, третий и четвертый входы элемента ИЛИ соответственно соединены с выходами пороговых элементов верхнего уровня

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц4 Н 03 К 5/24; G 05 В 1/О!

®cacoesq лиц, >&ver у 13

sauaoTEgk

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3484047/24-21 (22) 23.08.82 (46) 15.08.85. Бюл. № 30 (72) В. А. Хромушин и М. А. Солодовников (53) 621.375 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 945975, кл. Н 03 К 5/24, G 05 В 1/01, 23. 12.80.

Авторское с в идетел ьств о С С С P № 1023646, кл. Н 03 К 5/24, G 05 В 1/01, 15.01.82. (54) (57) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее пороговый элемент нижнего положительного уровня, входом соединенный с входом порогового элемента верхнего положительного уровня, а выход порогового элемента нижнего положительного уровня соединен с первым входом первого элемента

И, второй вход которого соединен с выходной шиной и с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью

„„SU„„1173541 A расширения функциональных возможностей путем обеспечения формирования импульсов из смеси двухуровневых и трехуровневых сигналов с шумом, в него введены элементы задержки, сумматор, пороговые элементы верхнего и нижнего отрицательных уровней, второй элемент И, при этом цепь последовательно включенных элементов задержки входом подключена к входной шине и к первому входу сумматора, а каждый последующий вход сумматора соединен с соответствующим выходом каждого элемента задержки, выходом сумматор соединен с входами всех пороговых элементов, при этом выход порогового элемента нижнего отрицательного уровня соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходной шиной, а выход второго элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, третий и .четвертый входы элемента ИЛИ соответственно соединены с выходами пороговых элементов верхнего уровня

1173541

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

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения формирования импульсов из смеси двухуровневых и трехуровневых сигналов с шумом.

На фиг. 1 приведена функциональная схема порогового устройства; на фиг. 2— временные диаграммы его работы.

В устройство входит цепочка последовательно соединенных элементов 1 задержки.

Вход первого элемента 1 задержки подключен к входной шине устройства и к первому входу сумматора 2, каждый последующий вход которого соединен с соответствующим выходом цепочки элементов 1 задержки.

Выбор времени задержки на элементе 1 задержки и суммарное время задержки т- я определяются длительностью помех.

Так, например, можно равномерно распределить задержку т-xz между и последовательно соединенными элементами 1 задержки.

Длительность т„,, всегда должна быть меньше длительности импульса полезного сигнала.

Помехи в виде последовательности случайных импульсов, длительность которых не превышает суммарную задержку последовательно соединенныХ элементов 1 задержки (т- ),. временной интервал между которыми больше времени задержки на элементе 1 задержки (т «.. ), а амплитуда соизмерима с амплитудой сигнала, отсутствуют на выходе порогового устройства.

Сумматор может быть выполнен, например, на резисторах и реализует функцию

Usvxt.= где Ueoox — напряжение на выходе сумматора; — напряжение на i-ом входе сумматора;

n — число входом сумматора.

Выход сумматора подключен к объединенным входам пороговых элементов нижнего отрицательного уровня 3, верхнего отрицательного уровня 4, верхнего положительного уровня 5 и нижнего положительного уровня 6.

Пороговые элементы могут быть выполнены, например, на серийно изготавливаемых компараторах напряжения, на один вход которых поступает входной сигнал, а на другой — пороговое напряжение нижнего положительного уровня U p.н (+), либо пороговое напряжение верхнего положительного уровня U>op. в (+), либо пороговое напряжение нижнего отрицательного уровня U nop a (— ), пороговое напряжение верхнего отрицательного уровня Unop. s (— ) в соответствии с назначением элемента.

Выход порогового элемента 3 нижнего отрицательного уровня соединен с первым входом элемента И 7.

Выход порогового элемента 6 нижнего положительного уровня соединен с первым входом элемента И 8. Вторые входы элементов И 7 и 8 объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ 9, входы которого соединены с соответствующим выходом элемента 7, 8 и выходами порогового элемента 4 верхнего отрицательного уровня, и порогового элемента 5 верхнего положительного уровня.

Выход элемента 7 может служить до полнительным выходом устройства, с которого снимаются сформированные импульсы только от отрицательных сигналов, Выход элемента 8 может служить дополнительным выходом устройства, с которого снимаются сформированные импульсы только от положительных сигналов.

Выход элемента 9 является выходом порогового устройства, с которого снимаются сформированные импульсы от отрицательных и положительных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал и помеха непрерывно поступают на вход цепочки элементов 1 задержки, где осуществляется накопление выборочных значений сигнала за период т

На сумматоре 2 проводится арифметическое суммирование накопленных выборок сигнала и помехи в соответствии с формулой

11

= (Uax (j таад.вл) + 1)пазеех ()+тедееву) ) .

Результирующий сигнал с выхода сумматора поступает на пороговые элементы

3 — 6.

Выходной сигнал пороговых элементов поступает на логические элементы 7, 8, 9, которые и формируют выходной сигнал.

В исходном состоянии при отсутствии входного сигнала и помех пороговые элементы не срабатывают и с их выходов на входы элементов И 7 и 8, ИЛИ 9 поступают уровни «О» и на выходе устройства устанавливается уровень «0» (фиг. 2) для момента времени tp — ti.

При отсутствии на входе порогового устройства сигнала и воздействии последовательности случайных положительных импульсов, амплитуда которых соизмерима с максимально возможной амплитудой сигнала, длительность tooMex. е(т- *, а интервал следования 1свв > f „, происходит срабатывание порогового элемента 6 нижнего положительного уровня (фиг. 2и).

На выходах пороговых элементов нижнего отрицательного уровня 3, верхнего отрицательного уровня 4, верхнего положительного уровня 5. остаются уровни «0» (фиг. 2г, д, е, ж).

Сигналы с выходов пороговых элементов 5 и 4 блокируют прохождение сигнала

1173541 положительного уровня с выхода порогового элемента 6 на вход порогового устройства.

Для момента времени ti — 4 при воздействии на вход порогового устройства последовательности случайных отрицательных импульсов, амплитуда которых соизмерима с максимально возможной амплитудой параметрами сигнала, длительность 1понс.мех .< (т „, а интервал следования 1 )т„„. м. и роисходит срабатывание порогового элемента 3 нижнего отрицательного уровня (фиг. 2) .

На выходах пороговых элементов верхнего положительного уровня 5 и нижнего положительного уровня 6, верхнего отрицательного уровня 4 остаются уровни «0», сигналы с выходов пороговых элементов 5 и 4 блокируют прохождение сигнала с выхода порогового элемента 3 на выход порогового устройства.

Таким образом, пороговое устройство, на вход которого поступают только помехи в виде последовательности импульсов с указанными параметрами, не формирует выходного сигнала.

При поступлении на вход порогового устройства положительного сигнала и помех в виде последовательности случайных импульсов с указанными параметрами происходит срабатывание порогового элемента 6 нижнего положительного уровня и через время т ц а — порогового элемента 5 верхнего положительного уровня (фиг. 2ж, и).

С выхода порогового элемента 5 верхнего положительного уровня на вход элемента

ИЛИ 9 поступает уровень «1», который устанавливает на выходе порогового устройства уровень «1» и разрешает прохождение на выход порогового устрОйства уровня «1» с выхода порогового элемента 6 нижнего положительного уровня через элемент И 8, который заблокирован через элемент 9.

Блокировка элемента 8 позволяет исключить влияние повторного срабатывания порогового элемента 5 от действия помех на выходной сигнал.

Задний фронт выходного сигнала порогового устройства формируется только при установке уровня «0» на выходах пороговых элементов 3, 4 и 6.

При поступлении на вход порогового устройства отрицательного сигнала и помех в виде последовательности случайных импульсов происходит срабатывание порогового элемента 3 нижнего отрицательного уровня и через время т- — порогового элемен ð та 4 верхнего отрицательного уровня.

С выхода порогового элемента 4 верхнего отрицательного уровня на вход элемента ИЛИ 9 поступает уровень «1» который устанавливает на выходе порогового устройства уровень «1» и дублирует прохожде15 ние на выход порогового устройства уровня

«1» с выхода порогового элемента 3 нижнего отрицательного уровня через элемент

И 7, который заблокируется через элемент 9.

Таким образом, на выходе порогового устройства происходит формирование переднего фронта импульса отрицательного сигнала.

Блокировка элемента 7 позволяет исключить влияние повторных срабатываний порогового элемента 4 верхнего отрицательного уровня от действия помех на выходной сигнал. Задний фронт выходного сигнала порогового устройства формируется только при наличии нулевых уровней на выходах пороговых элементов 3 — 6.

Таким образом, в предлагаемом устройстве исключено ложное срабатывание от помех в виде положительных и отрицательных импульсов, амплитуда которых соизмерима

З5 с амплитудой входного сигнала, длительность которых не превышает суммарную задержку включенных последовательно элементов задержки, а временной интервал между импульсами помех больше, чем время задержки одного элемента задержки.

1173541

Составитель В. Якимов

Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 5078/55 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4