Устройство контроля уровней напряжения биополярной импульсной последовательности

 

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения допускового контроля импульсов обеих полярностей. Устройство контроля содержит пороговые элементы 1...3, резисторы 4...7 первого делителя опорного напряжения, инверторы 16 и 17, формирователи 18 и 19, элементы ЗИ-НЕ 20 и 21, элементы И-НЕ .22-24, элемент И 25 и триггеры 26...28. Б устройство введены пороговые элементы 8...10, формирователь 11 синхроимпульсов и резисторы 12...15 второго делителя опорного нзп29 I/, at fus.t (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Д11 4 G 01 R 19/165

13(!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3986362/24-2 1 (22) 10. 12.85 (46) 07.09.87. Бюл. Ф 33 (72) А.В.Кошеутов (53) 621.317.31.014.33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 920542, кл. G 01 R 19/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

1(995003, кл. G 01 R 19/165, 1983 (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ УРОВНЕЙ

НАПРЯЖЕНИЯ БИПОЛЯРНОЙ ИМПУЛЬС НОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ (57) Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения допускового контроля импульсов обеих полярностей. Устройство контроля содержит пороговые элементы 1...3, резисторы 4...7 первого делителя опорного напряжения, инверторы 16 и 17, формирователи 18 и 19, элементы ЗИ-HE 20 и 21, элементы И-НЕ 22-24, элемент И 25 и тригге= ры 26...28. В устройство введены пороговые элементы 8...10, формирователь 11 синхроимпульсов и резисторы

12...15 второго делителя опорного нап35888

13 ряжения. Однозначность избирательного контроля на определенных интервалах обеспечивается за счет того, что несмотря на срабатывание пороговых элементов 3 и 8 от переднего фронта каждого импульса контролируемой биполяр-ной последовательности, исключается срабатывание триггера 27. Последний фиксирует несоответствие логического

I t l l

0 допустимому значению в положительной и отрицательной областях напряжений, 2 ил.

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для допускового контроля уровней напряжения периодических

5 биполярных последовательностей в системах контроля параметров радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет обес- 10 печения допускового контроля импульсов обеих полярностей °

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства контроля уровней напряжения биполярной импульсной последовательности, на фиг.2 — эпюры напряжений для различных точек функциональной схемы. !

Устройство содержит пороговые эле20 менты 1-3, резисторы 4-7 первого делителя,с которого снимаются опорные напряжения U„,, U„,U„, çàäàþùèå допустимые значения контролируемого сигнала в положительной области напряжений, по- 25 роговые элементы 8-10, формирователь

11 синхроимпульсов, предназначенный для формирования униполярных импульсов от контролируемых биполярных импульсов, резисторы 12-15 второго делителя, с которого снимаются опорные

Un4 Utts Uttt, допустимые значения контролируемого сигнала в отрицательной области напряжений, инверторы 16 и 17, формирователи 18 и 19, предназначенные для формирования стробов 1 и 2 по переднему и заднему фронтам каждого синх— роимпульса соответственно, элементы

ЗИ-НЕ 20 и .21, элементы И-НЕ 22-24, элементы И 25, триггеры 26-28, вход40 ную клемму 29, выходные клеммы 30-32, являющиеся выходами сигналов несоответствия допустимым значениям амплитуды контролируемых импульсов в положительной и отрицательной областях, а также значения логического "Ot в положительной и отрицательной областях напряжений, при этом вторые входы пороговых элементов 1-3 и первые входы пороговых элементов 8 — 10 соединены с соответствующими выводами первого и второго делителей, а первые входы пороговых элементов 1-3 и вторые входы элементов 8-10 — с входной клеммой устройства и входом формирователя 11 синхроимпульсов, выход порогового элемента 1 соединен с первым входом элемента И-НЕ 24, выход которого соединен с I-входом триггера 26, выход которого соединен с выходной клеммой

30. Выход порогового элемента 2 сое динен с первым входом элемента ЗИ-HE

21, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 24. Выход порогового элемента 3 соединен с первым входом элемента И-HE 22 и с входом инвертора 16, выход которого соединен с вторым входом элемента ЗИ-НЕ 21. Выход порогового элемента 8 соединен с вторым входом элемента И-HE 22 и с входом инвертора 17, выход которого соединен с первым входом элемента ЗИ-НЕ 20, выход элемента И-НЕ 22 соединен с первым входом элемента И .25, выход которого соединен с I-входом триггера

27, выход которого соединен с выходной клеммой 31.

Выход порогового элемента 9 соединен с вторым входом элемента ЗИ-НЕ 20, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 23, выход которого соединен с I-входом триггера 28, выход которого соединен с выходной клеммой 32. Выход порогового элемента I0 соединен с вторым входом элемента

И-НЕ 23. Выход формирователя 11 синхроимпульсов соединен с входами форЕсли сигнал U< имеет значение в пределах от U„ до U ä, как показано на фиг.2,а в интервале II от t до

t и в интервале IV от t, до 1, то на выходе элементов 1-3 сохраняется исходный выоский уровень (фиг.2,д,е,ж),. на выходах элементов 22 (фиг.2,н) и

25 (фиг.2,о) сохраняются исходные низкие уровни, при этом строб 2 не проходит через элемент 25. На выходе триггера 27 сохраняется исходный низкий уровень (фиг,2,п), что свидетельствует о соответствии уровней логического "0" допустимым значениям.

Если сигнал U имеет значение в пределах от U»go U, как показано на фиг. 2, а в интервале I I I от t z до то на выходе элементов 8 и 9 будет низкий, а на выходе элемента 10—

13358 мирователей 19 и 18 стробов, выход последнего соединен с третьим входом элемента ЗИ-НЕ 20, с К-входом триггера 27, с третьим входом элемента

ЗИ-НЕ 21, выход формирователя 19 стробов соединен с К-входом триггеров

26 и 28 и с вторым входом элемента

И 25. Элементы 1,2,3,11,16,18,19,21, 24 и 26 и первый делитель функциональ-1п но предназначены для логической обработки и регистрации результата контроля уровней логической "1" в положительной области напряжений, элементы 3,8,11,16,17,18,19,22,25 и 27, первый и второй делители — для контроля логического "0" в положительной и отрицательной областях напряжений, а элементы 8,9, 10, 11, 17, 18, 19,20,23 и 28 и второй делитель — для контроля уровней логической "1" в отрицательной области напряжений. Реализация устройства должна предполагать априорное знание параметров импульсной последовательности с целью определения порогов срабатывания пороговых элементов, а также выбора параметров элементов формирователей синхроимпульсов и стробов по фронтам синхроимпульсов. 3D

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый сигнал (фиг.2p) через клемму 29 (фиг.1) одновременно поступает на инвертирующие входы по- 35 роговых элементов 1-3, на инвертирующие входы пороговых элементов 8-10 и формирователь 11 синхроимпульсов. На пороговых элементах 1-3 и 8-10 контролируемый сигнал сравнивается с до- 40 пустимыми пороговыми значениями напряжений, причем (фиг.2,а) уровень U« соответствует верхней, уровень UÄ нижней границе допусковой зоны логиUээ верхней границе 45 допусковой зоны логического "0" области положительных значений напряжений,уровень U«соответствует наибольшему допустимому отрицательному уровню логического "0 уровень Uq — наименьшему, а U„ - наибольшему допустимым

11 t I отрицат ел ь ным уровням логической 1

На фиг.2,а иллюстрируются варианты отклонений уровней напряжений контролируемой биполярной импульсной последовательности, где интервалам I. соответствуют уровни амплитудных значений импульсов положительных напряжений, интервалам II u IU соответст88 вуют уровни логического "0" положительных и отрицательных напряжений соответственно, а интервалам III уровни амплитудных значений импульсов отрицательных напряжений. Каждый интервал ограничен метками времени и т.д.

Если сигнал U èìååò значение в пределах от U« до U,, как показано на фиг.2,а в интервале I от t, до то на выходе элемента 1 (фиг.1) будет высокий, а на выходе элементов

2 и 3 — низкие уровни напряжений (фигЛ,д, е, ж), при этом низкий уровень с выхода элемента 2 запрещает прохождение строба 1 по третьему входу элемента 21. На выходе элемента 21 (фиг,2,и) сохранится высокий, а на выходе элемента 24 (фиг.2,к) и триггера 26 (фиг.2,л) — низкий уровень напряжения, а низкий уровень с выхода триггера 26 свидетельствует о соответствии амплитуды импульсов положительных напряжений на I интервале времени от t< до с допустимым значениям.

При этом триггер 27, участвующий в контроле логического "0", сохраняет исходное нулевое состояние, так как на I интервале условия совпадения сигналов на входах элемента 25 не выполняются на выходе элемента 25 (фиг.2,о) сохраняется исходный уровень. Этим самым исключается ложное срабатывание триггера 27 при нарастании напряжения на выходе устройства от физического "0" до амплитудного значения в момент времени

133588 высокий положительный уровень напряжения (фиг.2,м,с,у), при этом низкий уровень с выхода элемента 9 запрещает прохождение стробов 1 по третьему 5 входу элемента 20. На выходе элемента 20 (фиг.2,м) сохраняется высокий уровень, на выходе элемента 23 (фиг.2,ф) и триггера 28 (фиг.2,х) сохраняется низкий уровень напряжения. 1р

Низкий уровень с выхода триггера 28 свидетельствует о соответствии амплитудных значений импульсов отрицательных напряжений на интервале III вре.мени от С до 1 допустимым значени- 15 ям.

При этом триггер 27, участвующий в контроле логического "О", сохраняет исходное нулевое состояние, так как на интерватле III условие совпадения 2р сигналов на входах элемента 25 не выполняется, на входе элемента 25 (фиг.2,о) сохраняется исходный низкий уровень. Этим самым исключается лохсное срабатывание триггера 27 при на- 25 растании напряжения на входе устройства от физического "0" до амплитудного значения в момент времени

Если сигнал Б„ имеет значение, большее V„, как показано на фиг.2,а 3р в интервале Е от t до в, то на выходе элемента 1 (фиг.2,д) будет низкий уровень, который после инвертирования на элементе 24 (фиг.2,к) устанавливает триггер 26 в состояние

"1" (фиг.2,л), что свидетельствует о несоответствии амплитуды импульсов положительных напряжений на интервале I времени от t до

Триггер 26 устанавливается стробом 4р

2 (фиг.2,г) в исходное состояние.

Если сигнал U„ имеет абсолютное значение меньше минимально допустимого порога U,, как показано на фиг.2,а в интервале III от t> до t>, то на 45 выходе элемент,в 8 будет низкий (фиг ° 2,м), а на выходах элементов 9 н 10 — высокий уровень (фиг.2,с,у), при этом на первом и втором выходах элемен га 20 будет разрешающий для прохождения строба 1 уровень. Отрицательный импульс с выхода элемента

20 (фиг.2,м) после инвертирования на элементе 23 (фиг .2,ф) установит триггер 28 в состояние "1" (фиг.2,х), которое сохраняется до прихода ròðîáà 2 (фиг.2,г). Состояние "1" триггера 28

-..âèäåòåëüñòâóåò о несоответствии амплитуды контрслируемого сигнала на

8 интервале III от t, до t8 допустимому значению

Если сигнал У„ имеет значение меньше минимально допустимого порога U как показано на фиг.2,а в интервале 1 от t до t то на выходе элементов 1 и 2 будет высокий (фиг.2,д,е), а на выходе элемента 3 (фиг.2,ж) низкий уровень, при этом на первом и втором входах элемента 2 1 будет разрешающий для прохождения строба 1 уровень, Отрицательный импульс с выхода элемента 21 (фиг.2,и) после инвертирования на элементе 24 (фиг.2,к) установит триггер 26 в состояние "1" (фиг.2,л), которое сохраняется до прихода строба 2 (фиг.2,r). Состояние

"1" триггера 26 свидетельствует о несоответствии амплитуды контролируемого сигнала на интервале I от t до допустимому значению.

Если сигнал U< имеет абсолютное значение, большее U„, как показано на фиг.2,а в интервале III от t1, до то на выходе элементов 8-10 будет низкий уровень (фиг.2,м,с,у), при этом прохождение строба 1 через элемент 20 запрещено, на первом входе элемента 23 сохраняется высокий уровень (фиг.2,м), а низкий уровень с выхода элемента 10 (фиг,2,у) после инвертирования элементом 23 (фиг.2,ф) установит триггер 28 в состояние "1", которое сохраняется до прихода строба 2 (фиг.2,r). Состояние

"1" триггера 28 свидетельствует о несоответствии контролируемого сигнала на интервале III от t« до t« допустимому значению.

Если сигнал U имеет превышающее максимально допустимое значение логического "О", как показано на фиг.2,а в интервале II от t« go t „, то на выходе элементов 1 и 2 (фиг.2,д,е) будет высокий, а на выходе элемента 3 (фиг.2,ж) — низкий уровень, при этом на первом входе элемента 25 (фиг.2,н) будет разрешающий для прохождения строба 2 уровень.

Положительный импульс с выхода элемента 25 (фиг ° 2,о) установит триггер

27 в состояние "1" (фиг.2,п), которое сохраняется до прихода строба 1 (фиг.2,в). Состояние "1" триггера 27 свидетельствует о несоответствии уровня логического О" допустимому значению в интервале 1 от t до

7 13358

Если сигнал U ïî абсолютному значению превышает допустимое пороговое значение U„, как показано на фиг.2,а в интервале IV от t< до t„, то на

5 выходе элемента 8 (фиг.2,м) будет низкий уровень, а на выходе элементов

9 и 10 — высокий уровень (фиг.2с,у), на этом на первом входе элемента 25 (фиг.2,н) будет разрешающий для прохождения строба 2 уровень. Положительный импульс с выхода элемента 25 (фиг,2,о) устанавливает триггер 27 в состояние "1", которое сохраняется до прихода строба 1 (фиг.2,в) . Сос- 15 тояние "1" триггера 27 свидетельствует о несоответствии уровня логического "0" контролируемого напряжения допустимому значению в интервале

OT,6 PO 20

Далее с момента t ïðîöåññ контроля повторяется.

При этом на интервалах времени от до t<, от t до t, от t до торых напряжение логического "0" соответствует допустимому, работа устройства происходит так же, как на интервале II от до

Как видно из описания работы уст- -30 ройства, однозначность избирательного контроля на интервалах I u III (фиг,2,a) обеспечивается за счет того, что, не смотря на срабатывание пороговых элементов 3 и 8 от переднего фронта каждого импульса контролируемой биполярной последовательности,исключается срабатывание триггера 27, фиксирующего несоответствие уровня логического 0" допустимому значению в 40 положительной и отрицательной областях напряжений.

Формула изобретения

Устройство контроля уровней нап- ряжения биполярной импульсной последовательности, содержащее делитель опорного напряжения, три пороговых элемента, инвертирующие входы которых 0 соединены с входной клеммой устройства, а неинвертирующие входы — с соответствующими выводами делителя опорного напряжения, элемент И, инвертор, три тРиггеРа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены

88

8 формирователь синхроимпульсов, второй . делитель опорного напряжения, четвертый, пятый и шестой пороговые элементы, инвертирующие входы которых соединены с соответствующими выводами второго делителя опорного напряжения, а неинвертирующие — с входной клеммой устройства и с входом формирователя синхроимпульсов, второй инвертор, два формирователя стробов, два элемента ЗИ-НЕ и три элемента И-НЕ, причем выход первого порогового элемента соединены с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с первой выходной клеммой устройства, выход второго порогового элемента соединен с первым входом первого элемента

ЗИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход третьего порогового элемента соединен с первым входом второго элемента И-НЕ и входом первого инвертора, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ЗИ-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с второй выходной клеммой устройства, выход четвертого порогового элемента соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и входом второго ин.вертора, выход которого соединен с первым входом второго элемента ЗИ-НЕ, выход пятого порогового элемента соединен с вторым входом второго элемента ЗИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента

И-НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего триггера, выход которого соединен с третьей выходной клеммой устройства, выход шестого порогового элемента соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход формирователя синхроимпульсов соединен с входами формирователей стробов, выход первого формирователя стробов соединен с третьим входом первого элемента ЗИ-НЕ, вторым входом второго триггера и третьим входом второго элемента ЗИ-НЕ, выход второго формирователя стробов соединен с вторыми входами первого и третьего триггеров и вторым входом элемента И.

1335888

Редактор С.Пекарь

Заказ 4043/38 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

И

On (у On

On

@75

Составитель В.Гришаков

Техред В. Кадар Корректор В.Бутяга