Селектор импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики , измерительной техники, контроля и телеуправления, в частности в схемах синхронизации прецизионного фазового электропривода. Селектор импульсов содержит входную шину Т, ключи 2,11 и 14, компараторы 3 и 4, шину 5 минимального порога селекции, НИНУ 6 максимального порога селекции, элемент И 7, шину 8 задания режима селекции, генератор 9 тактовых импульсов , блок 10 управления, счетчик 12 импульсов, триггер 13, выходную шину 15о Обеспечение возможности селекции импульсов как по периоду следования , так и по интервалу мелоду ними с возможностью оперативного перехода из одного режима селекции в другой позволяет расширить функциональные возможности селектора импульсов, 8 ил. i сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПжЛИН,.SU„„1465982 д1 (б1) 4 Н 03 К 5/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ (54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОЬРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4232850/24-21 (22) 20.04.87 (46) 15.03.89. Бюл. В 10 (72) Н.В.Шепелев, М.Н.Иванов и Г.З.Кучинский (53) 621.374.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 570193, кл. Н 03 К 5/26, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 1195441, кл. Н 03 К 5/26, 1984. (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики, измерительной техники, контроля и телеуправления, в частности в схемах синхронизации прецизионного фазового злектропривода. Селектор импульсов содержит входную шину 1, ключи 2,11 и 14, компараторы 3 и 4, шину 5 минимального порога селекции, шину 6 максимального порога селекции, элемент И 7, шину 8 задания режима селекции, генератор 9 тактовых импульсов, блок 10 управления, счетчик

12 импульсов, триггер 13, выходную шину 15. Обеспечение воэможности селекции импульсов как по периоду следования, так и по интервалу месяцу ними с возможностью оперативного перехода из одного режима селекции в другой позволяет расширить функциональные воэможности селектора импульсов, а

8 ил.

1465982

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики, измерительной техники, контроля и теЛеуправления, в частности в схемах

5 синхронизации прецизионного фазового

Электропривода.

Цель изобретения — расширение функциональных. возможностей за счет беспечения возможности селекции имульсов как по интервалу между имульсами, так и по периоду следова= импульсов при одновременном павы пении точности селекции.

На фиг.1 показана структурная электрическая схема устройства на фиг.2та же, блока управления на фиг.3— то же второго ключа; на фиг.4 — то

lee третьего ключа на фиг.5 - тоже, компараторов, на фиг.6-8 - временные диаграммы, поясняющие работу устрой ства.

Устройство (фиг.1) содержит входную шину 1 ° первый ключ 2 первый и ,второй компараторы 3 и 4, входы вторых групп входов которых поразрядно соединены с входами соответственно

1шин 5 и 6 минимального и максималь- . ного порогов екц и Выход ко р - 30 тора 3 соединен с вторым входом элемента И 7. Устройство также содержит, шину 8 задания режима селекции, генератор 9 тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа 2, блок 10 управления, первый З5, выход которого соединен с первым входом второго ключа 11, выход которого, соединен с входом сброса счетчика 12 импульсов и С-входом триггера 13. Инна 1 соединена с первыми входами бло- 0 ка 10, элемента И 7 и третьего ключа 14, выход которого соединен с выходной шиной 15. Второй вход ключа

2 соединен с выходом триггера 13, а выход — с входом суммирования счет- 45 чика 12, выходы которого поразрядно соединены с входами первых групп входов компараторов 3 и 4. Выход кампаратора 4 соединен с третьим входом элемента И 7 и вторым входом блока 50

10, первый выход которого соединен с вторым входом ключа 14., второй вы-" ход — с вторым входом ключа 11 и тре тий выход - с К-входом триггера 13, D-вход которого соединен с пкнай потенциала "1". Третий вход ключа 11 соединен с шиной 8, а выход элемен1 та И 7 соединен с третьим входом клю-ча 14, Блок 10 управления (фиг. 2) содержит послецавательно соединенные первый элемент HE 16, вход. которого соединен с первым входом блока 10, элемент 17 задержки, элемент 18 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй элемент НЕ 19, первый элемент И-НЕ 20, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ 21. Второй вход блока 10 соединен с входом одновибратора 22, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 23. Вьиод элемента И-НЕ 21 соединен с первьм выходом блока 10, выход элемента И-НЕ 20 соединен с вторым выходам блока 10 и вторым входом элемента И 23, выход которого соединен с третьим выходом блока 10.

Второй вход элемента И-НЕ 21 соединен с выходом элемента НЕ tá, а вторые входы элемента 18 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ и элемента И-НЕ 20 — с первьи входом блока 10.

Согласна фиг.б в исходном состоянии на каждом из трех выходов блока

10 управления постоянно присутствуеш сигнал "1". При подаче селекти- руемого импульса по его переднему и заднему фронтам соответственно на втором и первом выходах блока 10 управления кратковременна появляется сигнал "О", длительность которого определяется временем срабатывания элемента 17 задержки. На третьем выходе блока 10 управления кратковременный сигнал "0" присутствует в момент появления переднего фронта селектируемага импульса, а также в мо1мент подачи на второй вход блока 10 управления сигнала "0", что соответствует моменту срабатывания второго компаратора 4.

Второй ключ 11 (фиг. 3) содержит третий элемент НЕ 24, вход которого соединен с первым входом третьего элемента И 25, а выход — с первым входом четвертого элемента И 26. Выходы элементов И 25 и 26 соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ 27, выход которого соединен с выходом ключа 11. Первый выход ключа 11 соединен с вторым входом элемента И 25, второй вход — с вторым входом элемента И 26,, третий вход — с входом элемента НЕ 24.

Работа второго ключа 11 заключается в соединении первого или второго входов ключа 11 с его выходом в зависимости от значения сигнала на третьем

1465982 входе ключа t1. Если сигнал на третьем входе второго ключа 11 равен

"1", то значение сигнала на его выходе равно значению сигнала на первом входе ключа 11. Если сигнал на третьем

5 входе второго ключа 11 равен "0", то значение сигнала на его выходе совпадает со значением сигнала на втором входе ключа 11.

Третий ключ 14 (фиг.4) содержит второй и третий триггеры 28 и 29 и пятый жлемент И 30, первый вход которого соединен с первым входом ключа

14, выход — с выходом ключа 14, а второй вход — с прямым выходом триггера 28 и К- и D-входами триггера 29, С-вход которого соединен с вторым входом ключа 14, а инверсный выходс R- u D-входами триггера 28 С-вход

1 20 которого соединен с третьим входом ключа 14.

Третий ключ 14 работает следующим образом.

Исходное состояние второго и тре5 тьего триггеров 28,29 — нулевое, т.е. на прямом выходе триггера 28 имеет место сигнал "0", а на инверсном вь ходе третьего триггера 29 — сигнал

" 1". В этом случае прохождение входных импульсов с первого входа ключа

14 на его выход через пятый элементИ 30 запрещено. Передний фронт импульса на третьем входе третьего ключа 14, устанавливает второй триггер 28 в единичное состояние, разрешая прохо кдение входного импульса через пятый элемент И 30 на выход ключа 14, третий триггер 29 остается по-прежнему в нулевом состоянии.

Ра з мыка ни е ключа 14 осущест вля ется передним фронтом импульса, поступаюс щего на его второй вход. При этом третий триггер 29 переводится в единичное состояние, на его инверсном выхо- 45 де появляется сигнал "О", устанавливающий второй триггер 28, а затем и третий триггер 29 в исходное нулевое состояние.

Компараторы 3 и 4 содержат каждый

N-разрядные элементы 31 и 32 сравнения кодов (фиг.5), причем в компараторе 4 выход соединен с выходом "Меньше" элемента 32, а в компараторе 3 выходы "Больше" и "Равно" элемента 31

55 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 33, выход которого соединен с выходом компаратора 3.

Устройство в режиме селекции импульсов по интервалу между ними работает следующим образом (фиг.7) .

На шине 8 задания режима присутствует сигнал "1". Селектируемые импульсы поступают на входную шину 1 устройства. При этом на третьем выходе блока 10 управления в момент to, совпа-дающий с передним фронтом селектируемого импульса, формируется кратковременный сигнал "0", который устанавливает триггер 13 в нулевое состояние.

Выходной сигнал триггера 13 поступает на второй вход первого ключа 2, который блокирует поступление импульсов генератора 9 тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 12.

В момент t,, совпадающий с задним фронтом селектируемого импульса, на первом выходе блока 10 управления формируется кратковременный сигнал

"0", кот орый поступает чер ез второй ключ 11 на вход сброса счетчика 12 и

С-вход триггера 13. При этом счетчик

12 устанавливается в нулевое состояние, а триггер 13 в момент С - в единичное состояние, подключая выход генератора 9 тактовых импульсов через первый кпюч 2 к суммирующему входу счетчика 12. Код N ч на выходе счетчика 12 непрерывно сравнивается в первом компараторе 3 с кодом N соответствующим минимальному порогу пропускания селектируемых импульсов, и во втором компараторе 4 — с кодом

N»«, соответствующим максимальному порогу пропускания селектируемых импульсов. Коды N „и N „„, заносятся в компараторы 3,4 по соответствующим шинам 5,6 оперативного управленияминимальным и максимальным порогом пропускания селектируемых импульсов. Выходной сигнал первого компаратора 3 определяется соотношением:

С1 И

Ncq 1мнн °

"0" t 1 сч мчн ° а выходной сигнал второго компарато» ра411 7 I э сч 1 макс °

8Ык. 4

rr

Nc 1 1мс кс ° (2) По мере заполнения счетчика 12 цифровой код на его выходе в момент

tg достигает значения цифрового кода

1465982

N мд . При этом в соответствии с форМулами (1) и (2) на выхоцах компара-, торов 3 и 4 присутствуют сигналы "1"

Состояние U>>« "1" на выходе второго

5 компаратора 4 сохраняется до тех пор, пока код N „не станет равен коду N.„, „, .

Если в момент t t на входную ши4 ну 1 поступит очередной селектируемый 10 импульс, то он через элемент И 7 пе реведет своим передним фронтом третий ключ 14 в открытое состояние. Тем са1 мым будет обеспечено прохождение селектируемого импульса на выход селек- 15 тора. Одновременно в момент t < иа третьем выходе блока 10 управления возникает кратковременный сигнал "О", который устанавливает триггер 13 в нулевое состояние, после чего прекра- 20 (, щается поступление тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 12 через первый ключ 2. При этом код N< «сопя1:.

В момент t=t5, совпадающий с задним фронтом селектируемого импульса, 25 на первом выходе блока 10 управления возникает кратковременный сигнал "О", который закрывает третий ключ 14, отключая входную шину 1 от выходной шины 15. Этот же сигнал через второй ключ 11 устанавливает счетчик 12 в нулевое состояние .

В момент t=t сигнал на первом выC ходе блока 10 управления становится равным "1" и через второй ключ 11 устанавливает триггер 13 в единичное

35 состояние, после чего вновь начина.еется заполнение счетччка 12 импульса- ми тактовой частоты через первый ключ 2.

Если интервал между селектируемыми импульсами превышает максимальное значение порога селекции, то заполнение счетчика 12 прекращается в момент t=t, когда содержимое счетчика сч сравняется с кодом N a,c на выходе второго компаратора 4 вместо сигнала "1 " появляется сигнал "О", который поступает на второй вход блока 10 управления и приводит к появлению на третьем выходе блока 10 управления кратковременного сигнала

"О". При этом триггер 13 устанавливается в нулевое состояние и прекращает подачу тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 12 через первый ключ 2.

Спустя .некоторое время при t:=tз приходит следующий селектируемый импульс. Возникающий при этом кратковременнын импульс "О" на третьем выходе блока 10 управления ничего не меняет в состоянии триггера 13 а следовательно, и счетчика 12, компараторов 3,4. Селектируемый импульс не поступает на выходную шину 15 селектора, так как на выходе второго компаратора 4 сохраняется "О", блокирующий через элемент И 7 третий ключ 14.

В момент t-- 1 „совпадающий с задним фронтом селектируемого импульса, на первом выходе блока 10 управления возникает кратковременный сигнал "О", который через второй ключ

11 поступает на управляющий вход счетчика 12, устанавливая его в нулевое состояние.

При tt „на первом выходе блока

10 управления возникает сигнал "1", триггер 13 устанавливается в единичное состояние, счетчик 12 начинает заполняться тактовыми импульсами.

Если следующий селектируемый импульс поступит в момент t=t когда код N, на выходе счетчика 12 меньше минимального порога пропускания селектируемых импульсов И „,„, то на вы-. ходе первого компаратора 3 сохранит-. ся сигнал "О" и этот импульс на выходную шину 15 селектора не пройдет.

Работа устройства в режиме селек-, ции импульсов по периоду следования происходит следующим образом (фиг.8) .

В этом режиме, в отличие от предыдущего случая„ работоспособность устройства существенно определяется наличием временных задержек, обусловленных конечным временем срабатывания логических элементов, входящих в состав блока 10 управления, второго ключа 11, конечным временем перехода счетчика 12 в нулевое состояние по сигналу "О" на управляющем входе, а также временем перехода первого 3 и второго 4 компараторов в нулевое и единичное состояние соответственно.

Суммарную временную задержку д, вноаимую перечисленнымн элементами„ удобно привести к выходам компараторов 3,4.

В режиме селекции импульсов по периоду следования на шине 8 задания режима селекции присутствует сигнал

"О". При этом к выходу второго клю ча 11 подключается второй выход блока 10 управления, При поступлении на

14659 входную шину 1 селектируемого импульса по его переднему фронту в момент

tð, на втором и третьем выходах блока 10 управления появляются кратковременные сигналы "О". Сигнал "0", сформированный на третьем выходе блока 10 управления, устанавливает триггер 13 в нулевое состояние, блокируя поступление импульсов тактовой часто-10 ты через первый ключ 2 на суммирующий вход счетчика .12. Сигнал "О", сформированный на втором выходе блока 10 управления, поступает через второй ключ 11 на управляющий вход счетчика

12 и устанавливает его в нулевое состоя ние.

В момент t„сигнал на втором выходе блока 10 управления становится равным "1" и через второй ключ 11 по- 20 стула ет на вход синхронизации триггера 13, устанавливая его в единичное состояние. При этом на суммирующий вход счетчика 12 начинают поступать ,через первый ключ 2 импульсы такто- 25 вой частоть1. Начинается отсчет периода поступления селектируемых импульсов. !

По мере заполнения счетчика 12 цифровой код N на его выходе в момент t достигает значения цифрового кода И „. При этом в соответствии с

РЛ11Н ° формулами (1) и (2) на выходах компараторов 3,4 присутствуют сигналы "f".

Поступающий в момент t z очередной . 35 селектируемый импульс вначале через элемент И 7 поступает на третий вход третьего ключа 14. При этом ключ 14 срабатывает по переднему фронту импульса на выходе элемента И 7 и сое- 40 диняет выходную шину 15 устройства с входной шиной 1. Селектиауемый импульс проходит на выход устройства. Одновременно в момент t g на втором и третьем выходах блока 10 управления по- 45 я вляют ся к ра т к овр еме н ные с иг калы "0" .

Сигнал "0", сформированный на третьем выходе блока 10 управления, устанавливает триггер 13 в нулевое состояние, блокируя поступление импульсов такта-. 60 вой частоты на суммирующий вход счетчика 12. Сигнал "О", сформированный на втором выходе блока 10 управления, через второй ключ 11 поступает на управляющий вход счетчика 12, устанавливая его в нулевое состояние °

В момент с,=С,д первый компаратор 3 устанавливается в состояние

U рых =О, выходной сигнал элемента И

82 8, 7 также становится равным "О", однако третий ключ 14 остается в замкнутом состоянии. Работоспособность устройства обеспечивается при значениях больших времени замыкания третьего ключа 14, что выполняется.

В момент t сигнал на втором выФ ходе блока 10 управления принимает значение "1" и через второй ключ 11 поступает на вход синхронизации триггера 13, устанавливая его в единичное состояние. При этом импульсы тактовой частоты вновь начинают поступать через первый ключ 2 на суммирующий вход счетчика 12.

В момент t<, совпадающий с задним фронтом селектируемого импульса, на первом выходе блока 10 управления появляется кратковременный сигнал "0", который поступает на второй вход третьего ключа. 14 и обеспечивает в момент t< размыкание ключа 14. Тем аамым достигается прохождение селектируемого импульса на выходную шину 15 селектора без искажения по длительности.

Если период следования селектируемых импульсов превьппает максимальное значение порога селекции М „,, то заполнение счетчика 12 прекращается в момент t, когда содержимсе счетчика М„сравняется с кодом N» и на выходе второго компаратора 4 появляется сигнал "О", который поступает на второй вход блока 10 управления и приЬодит к появлению на третьем выходе

10 управления кратковременного сигнала "О". При этом триггер 13 устанавливается в нулевое состояние и прекращается подача тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 12. При этом код N Ä const, а выходной сигнал второго комгаратора 4 равен нулю, и третий ключ 14 остается в разомкнутом состоянии. !

В момент t > при появлении очере-ного (третьего) селектируемого импульса на втором выходе блока 10 упра вления поя вля ется кратковременный сигнал "О", который через второй ключ

11 устанавливает счетчик 12 в нулевое состояние (фиг.8) . Спустя промежуток времени dt при t>=t 1,д выходные сигналы компараторов 3,4 принимают зна11 11 11 11 чения U п,1, 1= О, Б „,4= 1, на выходе элемента И 7 по-прежнему присутствует сигнал "0", а третий ключ 14 по-прежнему разомкнут. Селектируемый импульс

1А65982 на выходную шину 15 селектора не проходит.

В момент й, сигнал на втором выходе блока 10 управления принимает значение "1", триггер 13 переключается в единичное состояние, счетчик 12 начинает заполняться импульсами тактовой частоты.

Если период следования селектируемых импульсов меньше минимального порога селекции N+„„, то в момент t „ появления на входной шине 1 селектируемого импульса счетчик 12 устанав-!

1ливается в нулевое состояние, когда код И ц на его выходе еще не достиг значения кода N ц„. При зтом состояние компараторов 3,4, элемента И 7, ! третьего ключа 14 не меняется. Селек« тируемый импульс иа выходную шину 15 устройства не проходит.

Таким образом, предложенное уст= ройство по сравнению с црототицом имеет имеет более широкие @ункцио йальные возможности, позволяя селектировать импульсы как по периоду следования, так и по интервалу между ними, с возможностью Оперативного перехода из одного режима селекции в другой, за с ыт введения блока управления и второго ключа, управляемого по шине задания режима селекции. Кроме того, заявляемый селектор имеет по сравнению с прототи пОм значительно бОлее ВысОкую точ ность селекции, определяемую значением и стабильностью частоты генера тораа тактовых импульсов и разряд иостью счетчика и компараторов.

Формула изобретения

Селектор импульсов, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый ключ и счетчик импульсов, выходы которого поразрядно соединены с входами первых групп входов первого и второго

5 компараторов, входы вторых групп входо которых соединены поразрядно с шинами соответственно минимального и максимального порогов селекции, а также выходную шину и элемент И, 1О первый вход которого соединен с входной шиной, а второй и третий - с выходами соответственно первого и вто,:"ого компараторов, .о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расшире t5 ння функциональных возможностей за счет обеспечения возможности селекции импульсов как по интервалу между импульсами, так и по периоду следования импульсов при одновременном повь шении точности селекции, в него введены шина задания режима селекции, триггер, блок управления, второй и третий ключи, причем выход третьего

26 ключа соединен с выходной шиной, первый вход — с входной шиной и первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора, первый выход — с вторым входом третьего ключа и первым входом второго ключа, второй выход — с вторым входом второго ключа, третий выход - c R-входом триггера, D-вход которого соединен с шиной потенциала выход — с. вторым входом первоЗБ го ключа „С-вход — с входом сброса счетчика импульсов и выходом второго ключа TppTNH ВхОд которОГО сОРди нен с шиной задания селекции, причем Выход злемента И соединен с третьим входом третьего ключа., 1465982 фиГ3

1I 465982

ИЕ Е dnaxat0 уира0лег им

tip,> dntt a t0 уюкаблемм

Уд„м nеpбеeo элемента t6 ttE

Мфим я/Имое/ьж

17 еарер лки

/ф мменеюау t0 жллмеаюмее .юм"

V0 IlnePyt0 ямнелми )9 nf

V0g ttnoxn 10 уеркЬммю

0бим Амка Ю укра Ьснир убил 0AijdlAf »

pontopa 22

u0,„„> aeni t0 уираБвпил

v емеулеа цккми

tt вел емирв У екмэбик ин. пукьсй

Щле Ьвка Ю ф еабмеммю

4 а.,) 0wes t0 утра Ммнк»

Фимб бмка Ю

ynpttlwnt0t ие g

«лича )Р ! бе беме

Ид„юраееерфф t9IOt бне некие кем кем. 0 медам cwntюла t7

41 Вец ° 4фg Ву Фе комлараеорв Ю

Ццд бгюрееа !i бе бе комииралщю 4

tl gnwkyhal бe моин t$ аи, : аввй!м,llllflllllfll1II5l l и и.

1465982

ll 8xeAev иинаг 1

4 ts

И венералара У. уюркао@а имУлко

t у„» „rqeeiepe И» Элемвнп а

ТИ

Редактор М.Келемеш

Заказ 955/54 Тираж 879 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101 иае аьюяа @ уп,0айлвМю, l4Üì1 Юлик@ ура Ьриую

Идар йока N уп,юйжмм

Од„,, Ьюрага ключа 15

9gfJ3PJO9t

Лючеюе ю Ь

ije АгкоЖх ф

СЧЬомиси 12 . лсрйо колюа,юлаева У

Ь мм н аФаеа камларающдр 4

М ФимюРжй яиц lb

Составитель С.Будович

Техред Л.Олийнык Корректор А.Тяско