專利名稱：電子脈沖缺失檢出器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通訊、控制或儀表行業中所使用的數字脈沖電路，特別涉及到了對 電路中通過的連續等幅方波信號的一種電子脈沖缺失檢出器。
技術背景在通訊、控制或儀表的脈沖數字電路中，方波信號是最常見的電信號波形之一。其典型 特征在于它是一個連續恒幅穩頻交流的電信號，其占空比為50%。因為電路硬件或程序軟件的不良作用，如果這個方波信號錯誤地缺少一個或幾個脈沖，成為間斷的脈沖信號，就可能對通訊引發如下三類危害1. 對于通訊電路來說，只要方波缺失一個脈沖，就可能錯傳一位或者一個字節的操作碼， 造成傳輸信息的混亂。例如波特率信號的缺失，就是一例。2. 對于控制電路來說，方波信號缺少一個脈沖，就可能使控制對象達不到正確的控制位 置，形成控制誤差。3. 對于電子儀器中的脈沖電路來說，方波信號源是一種典型的輸入或輸出信號，倘缺少一個或幾個脈沖，就會使后續模擬信號產生失真，或者使微機產生讀碼錯誤，嚴重者可以使整機功能陷入紊亂，甚至使整機的技術指標大大下降。發明內容鑒于現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種電子脈沖缺失檢出器。該檢出器可以 檢測出方波中的缺少脈沖的持續時間，可以提示何時缺失脈沖。本實用新型為實現上述目的，所采取的技術方案是電子脈沖缺失檢出器，其特征在于 包括六反相器、兩個電阻、電容及二極管，所述的六反相器(14)腳接V。。電源正極端子，(7)腳接 GND電源負極端子，(l)腳接被測信號輸入端Vi， (4)腳接電路的輸出信號端(V。)， (2)腳分別聯接 兩個電阻的各一引腳，兩個電阻的另一引腳與放電二極管D的負極相聯，電阻的另一引腳分別 與放電二極管的正極、六反相器的(3)腳和充電電容的一引腳聯接，充電電容的另一引腳接GND 端。本實用新型的有益效果是"缺失脈沖檢測器"采用了電容充放電法，與其它同類電路相 比較，該電路使用電子元件少、成本低、工作可靠、供電電壓范圍廣、無需軟件配合，其輸 入端或輸出端都可以與微機I/0引腳直接接口。
圖l為本實用新型的電路圖并作為摘要附圖。圖2為本實用新型V。與Vi的波形對應關系示意圖。 圖3為本實用新型的應用實例圖。
具體實施方式
如圖1所示，該圖有四個外接引線端子，其中單電源供電使用兩端子V。。端是外電源正極 端子，GND是外電源的負極端子，亦是電路的公共地線端子。此外Vi端是被檢測方波電壓信號 的輸入端，V。端是電路的對地輸出端，V。的高低電平可以表示脈沖缺失與否。圖l中共使用了五個元件，仏為集成電路六反相器(MC4069)，其(14)腳接V。e端，("腳接GND 端，(l)腳接被測信號輸入端Vi ， (2卿分別聯接電阻ia服2的各一引腳，R,的另一引腳與放電二 極管D的負極相聯，R2的另一引腳將與其它三個元件分別聯在一起，即D的正極、六反相器的 (3)腳和充電電容C的一引腳聯接，C的另一引腳接GND端，最后六反相器的④腳接V。端，為電路 的輸出信號端。該檢測器有一個輸入端子Vi，被檢測的信號從Vi輸入。檢測器還有一個輸出端V。，為開 關信號輸出。當輸入信號缺少脈沖時，V。為高電平，當輸入信號缺少一個或幾個脈沖時，V。 立即跳變并且保持為低電平，直至缺失脈沖結束時，再跳變為高電平，表示后面的輸入信號不再缺失脈沖。電路的工作原理1. R2是C的充電回路，充電時間常數ipR2'C。 R,和D是C的放電回路。在C充電時，D截止, 防止R對C充電。故略去D的導通內阻時，放電時間常數T產R"C。設計中C充電慢而放電快， 使t !/ t 2"50，故近似有R!/R2^50。2. 設輸入電壓信號Vi是不缺失脈沖的方波，則被U,的第一級反相之后，仍是方波。后者 為高電平時，D,截止，只有R2對C充電，C的電壓極性上正下負，且按對數曲線上升。若方波周 期為T，應有丁=2 12。則充電的高電平持續時間T/2之內，C上的充電電壓不足以使反相器Ui的 第二級輸出電壓翻轉，V。端保持高電平。當仏的第一級輸出變成低電平時，D導通，R,和R2都使 C放電，由于R,阻值很小，放電速度遠大于充電速度，認為C迅速放電，C兩端電壓迅速變為OV， 結果Ui的第二級仍不翻轉，繼續保持高電平輸出。總之，在輸入方波不缺失脈沖時，V。總保 持高電平輸出狀態。3. 當輸入方波信號缺失l個或連續幾個正脈沖時，它被仏的第一級反相后，高電平時間 相應地被增加，貝IJC的充電時間變長，導致C上的電壓(即"的第二級的輸入電壓)連續上升， 并可以達到使仏的第二級翻轉的水平，從而使仏的第二級的輸出(即V。端)跳變成低電平，表 示輸入缺失脈沖。當缺失脈沖期間過去之后，下一個正脈沖輸入將使仏的第二級再次翻轉并 保持為高電平狀態，表示當前方波正常。圖2表示了本實用新型電路的輸出端V。的電壓波形對于輸入Vi波形的依賴關系。其中的V。 低電平時間對應于Vi的缺失脈沖期間。總而言之，六反相器MC4069構成了脈沖寬度鑒別電路，只有半周期略大于T2的輸入方波 信號，才能使本電路有輸出響應，而正常的方波信號則總會使V。保持高電平。 電路元件計算l.設輸入方波的周期為已知量T，則有TfR"CwT/2。對其中C的電容量根據表1中的對 應關系首先確定下來，然后再依上式計算出電阻R2之值。 表l電容C的容量選定表方波信號周期Tc的電容量1 0. ls10 luF訓 10ms1 0. luF10 lms0. 1 0.01pF1 0. lms0.01uF 1000pF0.1 0. Olms1000pF 100pF2. 依據R產R2/50可計算出的電阻R2之值。3. D的型號可用1N60.4. 電源電壓可以在V^3 15V之間選取。5. Vi的幅度應足以使仏的第一級輸出翻轉，故一般取Vi的幅度近于V。。之值。 對于附圖l的電路再說明如下三點1. 若Vi為缺失負脈沖的方波信號，則應在附圖1的U,的第一級再加一級反相器(MC4069)。2. 若Vo的相位與設想不一致時，可在仏的第二級之后再加一級反相器。3. 若V。端與微機接口時，可考慮V。。取值與微機I/0腳上所需電平一致。本實用新型的應用實例-圖3給出了一個電路實例。單電源取V。f+3V,仏為集成電路六反相器(MC4069)。 在圖中注明K、 R2和C的數值的條件下，該電路可以檢測出10kHz的方波中缺少正脈沖的時間，該電路的Vi端或V。端都可以與+3V供電的單片機I/0腳直接相聯。
權利要求1、一種電子脈沖缺失檢出器，其特征在于包括六反相器(U1)、電阻(R1、R2)、電容(C)及二極管(D)，所述的六反相器(U1)14腳接Vcc電源正極端子，7腳接GND電源負極端子，1腳接被測信號輸入端Vi，4腳接電路的輸出信號端(V0)，2腳分別聯接電阻R1和電阻R2的各一引腳，電阻R1的另一引腳與放電二極管D的負極相聯，電阻R2的另一引腳分別與放電二極管(D)的正極、六反相器(U1)的3腳和充電電容(C)的一引腳聯接，充電電容(C)的另一引腳接GND端。
專利摘要本實用新型涉及一種電子脈沖缺失檢出器，包括六反相器、兩個電阻、電容及二極管，六反相器(14)腳接(V<sub>cc</sub>)電源正極端子，(7)腳接GND電源負極端子，(1)腳接被測信號輸入端V<sub>i</sub>，(4)腳接電路的輸出信號端(V<sub>0</sub>)，(2)腳分別聯接兩個電阻的各一引腳，兩個電阻的另一引腳與放電二極管的負極相聯，電阻的另一引腳分別與放電二極管的正極、六反相器的(3)腳和充電電容的一引腳聯接，充電電容的另一引腳接GND端。該脈沖缺失檢測器采用了電容充放電法，與其它同類電路相比較，該電路使用電子元件少、成本低、工作可靠、供電電壓范圍廣、無需軟件配合，其輸入端或輸出端都可以與微機I/O引腳直接接口。
文檔編號G01R29/02GK201327511SQ20082014400
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月8日 優先權日2008年12月8日
發明者張亞先, 李長奇, 耿世鈞 申請人:天津天儀集團儀表有限公司