Устройство для разделения двух последовательностей импульсов
Полезная модель относится к электротехнике и цифровой схемотехнике и может быть использована для повышения надежности работы реверсивных счетчиков импульсов, импульсных частотно-фазовых дискриминаторов и других двухканальных тактируемых устройств, в которых совпадение во времени входных импульсов приводит к сбоям в работе устройств. Полезная модель позволяет повысить быстродействие устройства для разделения двух последовательностей импульсов. Элементы задержки из основных каналов устройства перенесены в цепи обратной связи, что позволило устранить вызываемую ими задержку при прохождении входных импульсов устройства на его выходы.
Полезная модель относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в дискретных астатических электроприводах на входе логического элемента сравнения (импульсного частотно-фазового дискриминатора) для разделения импульсов задающего генератора, определяющих частоту вращения двигателя, и импульсов датчика обратной связи, расположенного на валу двигателя; в счетчиках для одновременного счета импульсов, поступающих от двух источников; в других устройствах, не допускающих поступления на их входы импульсов, сдвинутых по времени на величину меньше 
, где fmax максимальная допустимая частота обрабатывания логических элементов, входящих в состав данных устройств.
Известно устройство для разделения двух последовательностей импульсов (см. а.с. СССР 
275109, МКИ2 НО3К 5/20, 1970, БИ 22), содержащее два входных одновибратора, схему совпадения, одновибратор запрета, две ключевые схемы, два дополнительных одновибратора и два формирователя, причем вход первого дополнительного одновибратора подключен к первому входу устройства и через первый входной одновибратор к первому входу схемы совпадений, выход которой через одновибратор запрета подключен ко вторым входам ключевых схем, выходы дополнительных одновибраторов через формирователи по подключены к первым входам ключевых схем, выходы которых являются выходами устройства.
К недостаткам этого устройства следует отнести сложность реализации (наличие пяти одновибраторов и двух формирователей импульсов), постоянную задержку выходных импульсов на 2
в каждом канале, где -длительность импульсов на выходе входных одновибраторов, а также отсутствие импульсов на выходе устройства при следовании входных импульсов с интервалом менее .
Наиболее близким техническим решением к полезной модели является устройство для разделения входных импульсов двухканального счетчика (см. а.с. СССР 292229, МКИ2 НO3К 5/20, 1971, БИ 4), содержащее приемные триггеры, триггер-распределитель импульсов, элементы задержки, формирователи импульсов и логический элемент ИЛИ, причем выходы приемных триггеров соединены с входами триггера-распределителя импульсов, каждый их двух выходов которого через элемент задержки и формирователь импульсов соединен с входом логического элемента ИЛИ и с входом установки исходного состояния соответствующего приемного триггера.
Недостатками данного устройства является наличие задержки импульсов в каждом выходном канале на время 3 (постоянная времени элемента задержки), за счет наличия в этих каналах элементов задержки.
Техническим результатом полезной модели является повышение быстродействия работы устройства за счет переноса элементов задержки в каналы обратной связи.
Поставленная задача решена за счет того, что в устройстве первый выход триггера-распределителя импульсов подключен ко входу первого формирователя импульсов и через первый элемент задержки ко входу установки первого приемного триггера, второй выход триггера-распределителя импульсов подключен ко входу второго формирователя импульсов и через второй элемент задержки ко входу установки второго приемного триггера, выходы формирователей импульсов являются выходами устройства.
Сущность технического решения пояснена чертежами, где на фиг.1 приведена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.
Устройство содержит приемные триггеры 1 и 2, триггер-распределитель 3, элементы задержки 4 и 5, формирователи импульсов 6 и 7, триггер-распределитель 3 содержит элементы ИЛИ 8, 9.
В устройстве выходы приемных триггеров 1 и 2 подключены ко входам триггера-распределителя 3. Первый выход триггера-распределителя 3 подключен ко входу первого формирователя импульсов 6 и через первый элемент задержки 4 ко входу установки первого приемного триггера 1. Второй выход триггера-распределителя 3 подключен ко входу второго формирователя импульсов 7 и через второй элемент задержки 5 ко входу установки второго приемного триггера 2. Тактовые входы первого приемного триггера 1 и второго приемного триггера 2 являются входами устройства. Выходы первого формирователя импульсов 6 и второго формирователя импульсов 7 являются выходами устройства.
Устройство для разделения двух последовательностей импульсов работает следующим образом:
Две последовательности импульсов поступает на тактовые входы приемных триггеров 1, 2, которые по переднему фронту импульсов устанавливаются в состояние логического нуля. В исходном состоянии выходные сигналы приемных триггеров 1, 2 соответствуют логической единице, и, следовательно, на первом и втором выходах триггера-распределителя 3 установятся сигналы логического нуля. При поступлении на тактовый вход приемного триггера 1 импульса происходит установка триггера 1 в состояние логического нуля, при этом на первом выходе триггера-распределителя 3 появляется сигнал логической единицы.
Сигнал логической единицы с первого выхода триггера-распределителя 3 поступает на вход формирователя импульсов 6, который осуществляет формирование выходного импульса длительностью 4, и на вход элемента задержки 4, который через время задержки 3 формирует импульс установки приемного триггера 1 в состояние логической единицы. При этом на первом выходе триггера-распределителя 3 появляется логический ноль.
Аналогично устройство работает при поступлении импульса на вход приемного триггера 2.
Триггер-распределитель 3 позволяет пропускать на выход устройства первый из пришедших входных импульсов, причем второй импульс проходит на выход устройства только после окончания действия первого импульса. При одновременном поступлении импульсов на приемные триггеры 1, 2 оба триггера 1, 2 устанавливаются в состояние логического нуля. На выходах триггера-распределителя 3 появляются логический ноль и логическая единица, соответствующая первому из пришедших импульсов и с случае их одновременного прихода ее появление на одном из выходов определяется действием положительной обратной связи триггера-распределителя 3. В результате триггер-распределитель 3 переходит в устойчивое состояние, когда на одном из выходов устанавливается сигнал логической единицы, проходящий через формирователь импульсов на выход устройства, а на другом - логического нуля.
Работа устройства поясняется временными диаграммами (фиг.2).
На интервале t0, t1 , на вход приемного триггера 1 поступает импульс, устанавливающий его в единицу. При этом на первом выходе триггера-распределителя 3 появляется логическая единица, которая через формирователь импульсов 6 проходит на выход устройства и через элемент задержки 4 осуществляет установку приемного триггера 1 в исходное состояние логической единицы.
На интервале t1 , t2 первый импульс поступает на вход приемного триггера 1, а второй через время 0<<3 - на вход приемного триггера 2.
Первый импульс устанавливает приемный триггер 1 в состояние логического нуля, а первый выход триггера-распределителя в состояние логической единицы. При этом запрещается прохождение второго импульса с приемного триггера 2 на выход устройства на время действия первого импульса с приемного триггера 1.
На интервале t2, t3 два импульса поступают на входы приемных триггеров 1, 2 одновременно, устанавливая их в состояние логического нуля. Триггер-распределитель 3 переходит в режим хранения информации и после действия положительной обратной связи в триггере 3 на одном из его выходов (в данном случае, втором) появляется логическая единица. Далее процесс протекает аналогично процессу на интервале t1, t2.
Таким образом, предполагаемое техническое решение позволяет повысить быстродействие работы устройства при разделении совпадающих во времени импульсов за счет переноса элементов задержки из цепей прохождения импульсов на выходы устройства в цепи установки приемных триггеров.
Устройство для разделения двух последовательностей импульсов, содержащее приемные триггеры, первые входы которых являются входами устройства, а выходы соединены с входами триггера-распределителя импульсов, элементы задержки и формирователи импульсов, отличающееся тем, что первый выход триггера-распределителя импульсов подключен ко входу первого формирователя импульсов и через первый элемент задержки ко входу установки первого приемного триггера, второй выход триггера-распределителя импульсов подключен ко входу второго формирователя импульсов и через второй элемент задержки ко входу установки второго приемного триггера, выходы формирователей импульсов являются выходами устройства.
