Селектор импульсов по длительности

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических и акустических устройствах для вьфаботки селекторного строба, пропорционального длительности импульса. Селектор импульсов по длительности содержит формирователи 1 и 2 импульсов, генератор 3 импульсов , триггеры 4 и 20, элементы И 5,6,7,8,18 и 19, счетчики 9,11,15 и 21 импульсов, сумматор 10.частот, регистр 12 памяти, преобразователь 13 кода, вьшолненный на дешифраторе 23 и шифраторе 24, выходную шину 14, делитель 16 с переменным коэффициентом деления, делитель 17 частоты, входную шину 22. Автоматическая перестройка относительной ширины селекторного строба в зависимости от характера входного сигнала позволяет повысить точность селектирования при одновременном повышении помехоустойчивости . 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SD 4 Н 03 К 5/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4293168/24-21 (22) 03.08.87 (46) 15.03.89. Бюл. М 10 (71) Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения (72) В.И.Тимофеев, 10.В.Петров и Г.С.Рыбин (53) 621.373.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

738138, кл. Н 03 К 5/26, 19?7.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1067596, кл. Н 03 К 5/26, 1982.

I (54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических и акустических

„„SU„„1465983 А1 устройствах для выработки селекторного строба, пропорционального длительности импульса. Селектор импульсов по длительнЬсти содержит формирователи 1 и 2 импульсов, генератор 3 импульсов, триггеры 4 и 20, элементы

И 5,6,7,8, 18 и 19, счетчики 9,11,15 и 21 импульс ов, сумматор 10 част от, регистр 12 памяти, преобразователь

13 кода, выполненный на дешифраторе

23 и шифраторе 24, выходную шину 14, делитель 16 с переменным коэффициентом деления, делитель 17 частоты, входную шину 22. Автоматическая перестройка относительной ширины селекторного строба в зависимости от характераа входи ог о сигнала позволяет 3 повысить точность селектирования при рр одновременном повышении помехоустой- %У Ф чивости. 2 ил. С::

1465983

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических и акустических устройствах, для выработки селекторного строба, пропорционального длительности импульса.

Цель изобретения — повышение точности селектирования за счет автоматической перестройки относительной ширины временного строба при одновременном повышении помехоустойчивости.

На фиг. 1 показана структурная электрическая схема устройства1 на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство (фиг. 1) содержит первый и второй формирователи !,2 импульсов, входы которых объединены, генератор

3 импульсов. Выход формирователя 1 20 соединен с $-входом первого триггера

4, а вход - с первым входом первого элемента И 5. Выход формирователя 2 соединен с первым входом второго элемента И 6, выход генератора 3 — c первым входом третьего элемента И 7 и вторым входом элемента И 5. Устройство также содержит четвертый элемент И 8,,первый счетчик 9 импульсов„ вход суммирования которого соединен с выходом элемента И 5, сумматор 10 частот, выход которого соединен со входом вычитания второго счетчика 11 импульсов, установочные входы которого поразрядно соединены с выходами 35 регистра 12 памяти, преобразователь

13 кода, выходную шину 14 третий счетчик 15 импульсов,, вход обнуления которого соединен с входом обнуления счетчика 9, сиккрониэируощим входом gg счетчика 11 и выходом формирователя

1. Выходы.преобразователя 13 поразряд" но соединены с управляющими входами делителя 16 с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен д5 с первым входом элемента И 8 и с вха" дом второго делителя 17 частоты. Выход элемента И 7 соединен с первым входом пятого элемента И 18, с входом делителя 16 и первым входом сумматора 10. Первый вход шестого элемента

И 19 соединен с вторым входом элемента И 8 и инверсным выходом триггера

20, а выход - с входом суммирования четвертого счетчика 21 импульсов.

Вход формирователя 1 соединен с. входной шиной 22. Вьыоды с летчика 9 поразрядно соединены с информационными входами регистра 12 синкронизирующий вход которого соединен с выходом элемента И 6 и входом вычитания счетчика 21, выкоды которого поразрядно соединены с входами преобразователя

13. Выход заема счетчика 11 соединен с S-входом триггера 20, первый R-вход которого соединен с выходом заема счетчика 15, второй R-вход - с выходом элемента И 6, прямой выход — с выходной шиной 14, R-входом триггера

4 и вторымн:входами элементов И 6 и

18. Прямой выход триггера 4 соединен с вторым входом элемента И 7, выход делителя 17 соединен с вторым входом сумматора 10, выход элемента И 8 соединен с суммирующим входам счетчика

15, вычитающий вход которого соединен с выходом элемента И 18, выход формирователя 2 соединен с вторым входом элемента И 19.

Преобразователь 13 кода может быть выполнен в виде последовательно соединенных дешифратора 23 и шифратора

24.

Селектор импульсов по длительности работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчики 9, 11 и 15 обнулены, в счетчике 21 записано определенное количество импульсов (например, половина максимального значения), триггер 20 — в состоянии

"1" (цепи нулевой установки на фиг.1 не показаны).

По фронту первого входного импульса формирователь 1 вырабатывает импульс, который подтверждает нулевое состояние суммирующего счетчика

9, подготавливая его к работе, устанавливает в состояние "1" триггер 4 и поступает на вход синхронизации счетчика 11, подтверждая его нулевое состояние, и на вход обнуления счетчика 15. Входной импульс длительностью Т (фиг.29) поступает на первый вход элемента И 5, на второй вход которого поступают импульсы частоты

f с выхода генератора 3 импульсов.

С выхода элемента И 5 импульсы частоты й> поступают на суммирующий вход счетчика 9, в котором к концу интервала Т будет записано количество импульсов N> равное (на первом такте измерения состояние триггера 20 не изменяется) .

Кроме того, на первом такте измерения импульсы частоты f через эле1465983

1 + Кra К1у

Кч Ку

Кн Ki>

= Т

+ Ки Kiv

16 17

N11 И9 Т Еэ °

45 з мент И 7, на другом входе которого имеется разрешение с выхода триггера

4, поступают на первый вход сумматора 10, на другой вход которого поступают также импульсы частоты.f» но

-5 прошедшие через делитель 16 с переменным коэффициентом деления и делитель 17 частоты. С выхода сумматора

10 импульсы суммарной частоты f поступают на вход вычитания счетчика

11, но изменение его состояния не повлечет эа собой изменения сигнала на выходе заема и, как следствие, состояние триггера 20 не изменится. По- 5 ступление импульсов частоты f> с выхода элемента И 18 на вычитающий вход счетчика 15 также не вызовет изменения сигнала на его выходе заема и, как следствие, состояние триггера 20 не изменится.

По спаду входного импульса формирователь 2 вырабатывает импульс (фиг.25) который через элемент И 6, на другой вход которого подано разре- >5 шение с прямого выхода триггера 20, поступает на синхронизирующий вход регистра 12 памяти, переписывая в него код N 9 с выходов счетчика 9, на

R-вход триггера 20, устанавливая его в нулевое состояние, и на вычитаюпц4й вход счетчика 21. На этом первый цикл измерения оканчивается.

Во время второго входного сигнала (фиг. 2 s) запись импульсов частоты f > в счетчик 9 осуществляется описанным образом. По фронту второго входного импульса формирователь 1 вырабатывает импульс, который поступает на синхронизирующнй вход счетчика 11 и переписывает код из регистра 12 памяти в счетчик 11, в котором в итоге будет записан код N „,, т.е.

Кроме того, импульс формирователя подтверждает нулевое состояние счетчика 15 и состояние "t" триггера 4 ° подавая тем самым разрешение на элемент И 7, на другой вход которого 50 поступают импульсы частоты f >. Импульсы частоты fq с выхода элемента

И 7 поступают на первый вход сумматора 10, на другой вход которого поступают импульсы частоты f, прошед- 55 щие через делитель 16 частоты. с переменным коэффициентом деления и делитель 17 частоты. С выхода сумматора IO суммарная частота Е,, т.е.

Ез 1 ю f3+ f (1+ ), К 1ь Кь К 16 К поступает на вычитакщий вход счетчика 11, уменьшая его содержимое. Списывание кода К q> осуществляется за время t „, равное

К

Ю в сп 1 + K 1k К

К 6 Кл

Поскольку множитель в формуле для

t „<1 при любых значениях коэффициентов деления К 16 и К, больших 1, счетчик 11 обнулится через время t „с (Т. Сигнал обнуления счетчика 11 поступает на S-вход триггера 20, устанавливая его в состояние "1", что означает начало формирования селекторного строба на шине 14 (фиг.2 ).

Разрешающий сигнал с прямого выхода триггера 20 поступает на элементв И

6 и 18. До момента начала селекторнойа но строба импульсы частоты f

К с выхода делителя 16 частоты с переменным коэффициентом деления через элемент И 8, на второй вход которого подано разрешение с инверсного выхода триггера 20, поступают на суммирующий вход счетчика 15, в котором к началу селекторного строба быпо записано количество импульсов N 1,, т.е.

Кtá КУ f»

N =t f 6=Ò вЂ” — — — -- Тf к 5 со 16 1+К К К з

S6 И М

Код N определяет ширину селекторного строба на шине 14. На время формирования селекторного строба триггер 20 подает разрешение на элемент

И 18, на другой вход которого поступают импульсы с генератора 3 импульсов.

С выхода элемента И 18 импульсы частоты f поступают на вычитакиций вход счетчика 15, уменьшая его содержимое. Списывание кода N,6 осуществляется за время t «„ ° Сигнал обнуления счетчика 15 поступает на

1465983

R-вход триггера 20, возвращая его в нулевое состояние, Формирование =Bлекторного строба на шине 14 на этом заканчивается. Сформированный селекторный строб (т. е. разрешение) поступает на вход элемента И 6, а если во время формируемого селекторного строба с выхода формирователя 2 поступит импульс, свидетельствующий об 1О окончании входного сигнала, этот импульс, пройдя через элемент И 6, перепишет в регистр 12 памяти новое

, значение входного сигнала. и установит в нулевое состояние триггер 20. Кроме 15 того, импульс с выхода элемента И 6

1 поступает на вычитяющии вход счетчика

l 21 уменьшая его состояние. В этом случае, как будет показано нике, при измерении следующего входного сигналя 2(ОтнОсительняя перина селект4 "НОГО строба будет меньше. При изк, ненни состояния счетчика 21 изменяютсч выходные сигналы преобразователя 13, что повлечет за собой изменение ко, . эффициента деления К ., д упГГечя 1 6 частоты с переменным коэффициентом деления

КЯК было ПОказЯнОц величина сашек торного строба олределяе ся выражением к, Тсм Т 1+К

1Ь 17

Изменяя величину К „,, можно изменять дб величину селекторного строба следующим Образом увеличивая К (у умень шйем величину Т е Я уменьшЯЯ К «у увеличиваем величину Т,,,А. Чапример, при К "=12 и К „ =2 имеем 40

Т Т вЂ” — -,— =Т;=-=008Т.

1+2 12 25

А при К „ 16 и K =2 имеем

Т = Т вЂ” ---- = Т:.=- и 0 06Т, сел 1+2 16 Д

Изменение относительнои величины селекторного строба;возможно после каждого непопадания входного сигнала в сформированный селекторный строб, т.е. после каждого изменения состояния счетчика 21. Однако после единич=ного сбоя выходной сигнал может вос-станавливаться и попадает в сформированный селекторный строб прежней, меньшей величины, поэтому нет необхо-:. димости изменения величины К « с каждым изменением кода в реверсивном счетчике 21.

Преобразователь 13 позволяет иэ." менять коэффициент деления К не с каждым изменением состояния счетчика

21, а ступенчато, когда нескольким значениям кода в счетчике 21 соответ= ствуют одни и те же комбинации сиг налов на выходах преобразователя 13 и, как следствие, одно и то же значение коэффициента К „,.

В начальных циклах измерения, когда значение входного измеряемого сигнала Т еще неизвестно, ширина селекторного строба Тсеп максимальна, а затем ширина селекторного строба постепенно уменьщается (если входной сигнал попадает в сформированный селекторный строб) до заданного минимального значения и сохраняется пост Оянной Б случяе р если входной сиг нал не попадает в сформированный селекторный строб (из-эа помех, иэ-эа изменения входного сигнала), ширина селекторного строба увеличивается, чтобы повысить вероятность попадания следующего входного сигнала в сформи=рованный селекторный строб. Рассмотрим более подробно работу предлагаемого устройства в этом случае (фиг. 2 с- и ) . Импульс с выхода формирова = теля 2„пройдя через элемент И 19, поступает на сум.ьнрующий вход счетчика

21, увеличивая его содержимое и, соответственно, уменьшая коэффициент деления К, делителя 16 частоты с г6 переменным коэффициентом деления, Это приведет к тому, что на следующем такте измерения, во-первых, за базовую величину для формирования селектороного строба будет принято значение, измеренное на предыдущем такте (фиг.2 6) во-вторых, ширина селектор=. ного строба увеличится (фиг.2д-х) .

Предположим, что входной сигнал вновь не попадает в сформированный селекторный строб (фиг.2, u) . Тогда описанный процесс повторится и величина селекторного строба еще увеличится (фиг. 2 () .

Если же на следующем такте измерения входной сигнал попадает в сформированный селекторный строб (фиг.2 л,,м), это приведет к тому, что, во-первых, за базовое значение для формирования селекторного стр оба на следующем такте измерения будет принято последнее измеренное значение вход) 465983 ного сигнала (попавшее в селекторный строб), во-вторых, ширина селекторного строба уменьшится (фиг. 2Н) и т.д.

Таким образом, относительная ширина селекторного строба иа шине 14 автоматически изменяется, подстраиваясь под "качество" входного сигнала. Минимальная относительная ширина селек- ip торного строба свидетельствует о постоянстве входного сигнала и/или низ-ком уровне помех, большая относительная ширина селекторного строба свидетельствует об изменении входного сигнала и/или о высоком уровне помех.

Следовательно, предлагаемое устройство автоматически измеряет ширину формируемого селекторного строба, под страивая его ширину таким образом, чтобы входной сигнал попадал s формируемый селекторный строб, причем относительная величина селекторного строба всегда постоянна при постоянном входном сигнале. 25

Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении точности и помехоустойчивости измерения по сравнению с прототипом. Это обусловлено тем, что селекторный строб, формируемый симметрично вокруг последнего измеренно"

ro значения входного сигнала, имеет переменную относительную величину, минимальную в случае неизменного вход- ного сигнала, а при непопадании вход- З5 ного сигнала с сформированный селекторный строб ширина селекторного строба на следующем такте измерения увеличивается, а для дальнейшей обра-ботки используется последнее измерен- ное значение входного сигнала, которое считается верным. При расширении селекторного строба входной сигнал раньше или позже попадает в увеличенный селекторный строб, величина 4 селекторного строба уменьшается и т.д. т.е. имеем автоматическую подстройку величины селекторного строба.

Формула изобретения бО

Селектор импульсов по длительности, содержащий первый и второй формирователи импульсов, входы которых соединены с входной шиной и первьм входом первого элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом первого счетчика импульсов, а второй вход — с выходом генератора импульсов, причем выход первого формирователя импульсов соединен с 8-BxegeM первого триггера, а выход второго формирователя импульсов — с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходной шиной и прямым выходом второго триггера, S-вход которого соединен с выходом заема второго счетчика импульсов, вход вычитания которого соединен с выходом сумматора частот, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И и входом первого делителя частоты, выход которого через второй делитель частоты подключен к второму входу сумматора частот, а такше с первым входом четвертого элемента

И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, первый К-вход которого соединен с выходом заема третьего счетчика импульсов, вход суммирования которого соединен с выходом четвертого элемента

И, а вход вычитания - с выходом пятого элемента И, первый вход которого соединен с входом первого делителя частоты, а второй вход — с прямьи выходом второго триггера, причем первый и второй входы третьего элемента И соединены соответственно с выходом генератора импульсов и прямым выходом первого триггера, а также регистр памяти и шестой элемент И, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности селектирования за счет автоматической перестройки относительной ширины временного còÐîáà при одновременном повышении помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные четвертый счетчик импульсов и преобразователь кодов, выходы которого поразрядно соединены с управляющими входами первого делителя частоты, который выполнен с переменныч коэффициентом деления у причем вход вычитания четвертого счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента И, синхронизирующим входом регистра памяти и вторьм R-входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с входом суммирования четвертого счетчика импульсов, а второй вход — с. выходом второго формирователя импульсов, причем выход первого формирователя импульсов соединен с входами обнуления первого и третьего

1465983

Составитель С.Будович

Редакгор М.Келемеш Техред Л.Олийнык Корректор Л.Пилипенко

Заказ 955/54 Тираж 879 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 счетчиков импульсов и .с синхронизируйщим входом второго счетчика импульсов, выходы первого счетчика импульсов поразрядно соединены с инфор5 мационными входами регистра памяти, выходы которого с установочными чика импульсов, гера соединен с рого триггера. поразрядно соединены входами второго счета R-вход пер вог о три гпрямым выходом вто-.