专利名称：电子脉冲缺失检出器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通讯、控制或仪表行业中所使用的数字脉冲电路，特别涉及到了对 电路中通过的连续等幅方波信号的一种电子脉冲缺失检出器。
技术背景在通讯、控制或仪表的脉冲数字电路中，方波信号是最常见的电信号波形之一。其典型 特征在于它是一个连续恒幅稳频交流的电信号，其占空比为50%。因为电路硬件或程序软件的不良作用，如果这个方波信号错误地缺少一个或几个脉冲，成为间断的脉冲信号，就可能对通讯引发如下三类危害1. 对于通讯电路来说，只要方波缺失一个脉冲，就可能错传一位或者一个字节的操作码， 造成传输信息的混乱。例如波特率信号的缺失，就是一例。2. 对于控制电路来说，方波信号缺少一个脉冲，就可能使控制对象达不到正确的控制位 置，形成控制误差。3. 对于电子仪器中的脉冲电路来说，方波信号源是一种典型的输入或输出信号，倘缺少一个或几个脉冲，就会使后续模拟信号产生失真，或者使微机产生读码错误，严重者可以使整机功能陷入紊乱，甚至使整机的技术指标大大下降。发明内容鉴于现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种电子脉冲缺失检出器。该检出器可以 检测出方波中的缺少脉冲的持续时间，可以提示何时缺失脉冲。本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案是电子脉冲缺失检出器，其特征在于 包括六反相器、两个电阻、电容及二极管，所述的六反相器(14)脚接V。。电源正极端子，(7)脚接 GND电源负极端子，(l)脚接被测信号输入端Vi， (4)脚接电路的输出信号端(V。)， (2)脚分别联接 两个电阻的各一引脚，两个电阻的另一引脚与放电二极管D的负极相联，电阻的另一引脚分别 与放电二极管的正极、六反相器的(3)脚和充电电容的一引脚联接，充电电容的另一引脚接GND 端。本实用新型的有益效果是"缺失脉冲检测器"采用了电容充放电法，与其它同类电路相 比较，该电路使用电子元件少、成本低、工作可靠、供电电压范围广、无需软件配合，其输 入端或输出端都可以与微机I/0引脚直接接口。
图l为本实用新型的电路图并作为摘要附图。图2为本实用新型V。与Vi的波形对应关系示意图。 图3为本实用新型的应用实例图。
具体实施方式
如图1所示，该图有四个外接引线端子，其中单电源供电使用两端子V。。端是外电源正极 端子，GND是外电源的负极端子，亦是电路的公共地线端子。此外Vi端是被检测方波电压信号 的输入端，V。端是电路的对地输出端，V。的高低电平可以表示脉冲缺失与否。图l中共使用了五个元件，仏为集成电路六反相器(MC4069)，其(14)脚接V。e端，("脚接GND 端，(l)脚接被测信号输入端Vi ， (2卿分别联接电阻ia服2的各一引脚，R,的另一引脚与放电二 极管D的负极相联，R2的另一引脚将与其它三个元件分别联在一起，即D的正极、六反相器的 (3)脚和充电电容C的一引脚联接，C的另一引脚接GND端，最后六反相器的④脚接V。端，为电路 的输出信号端。该检测器有一个输入端子Vi，被检测的信号从Vi输入。检测器还有一个输出端V。，为开 关信号输出。当输入信号缺少脉冲时，V。为高电平，当输入信号缺少一个或几个脉冲时，V。 立即跳变并且保持为低电平，直至缺失脉冲结束时，再跳变为高电平，表示后面的输入信号不再缺失脉冲。电路的工作原理1. R2是C的充电回路，充电时间常数ipR2'C。 R,和D是C的放电回路。在C充电时，D截止, 防止R对C充电。故略去D的导通内阻时，放电时间常数T产R"C。设计中C充电慢而放电快， 使t !/ t 2"50，故近似有R!/R2^50。2. 设输入电压信号Vi是不缺失脉冲的方波，则被U,的第一级反相之后，仍是方波。后者 为高电平时，D,截止，只有R2对C充电，C的电压极性上正下负，且按对数曲线上升。若方波周 期为T，应有丁=2 12。则充电的高电平持续时间T/2之内，C上的充电电压不足以使反相器Ui的 第二级输出电压翻转，V。端保持高电平。当仏的第一级输出变成低电平时，D导通，R,和R2都使 C放电，由于R,阻值很小，放电速度远大于充电速度，认为C迅速放电，C两端电压迅速变为OV， 结果Ui的第二级仍不翻转，继续保持高电平输出。总之，在输入方波不缺失脉冲时，V。总保 持高电平输出状态。3. 当输入方波信号缺失l个或连续几个正脉冲时，它被仏的第一级反相后，高电平时间 相应地被增加，贝IJC的充电时间变长，导致C上的电压(即"的第二级的输入电压)连续上升， 并可以达到使仏的第二级翻转的水平，从而使仏的第二级的输出(即V。端)跳变成低电平，表 示输入缺失脉冲。当缺失脉冲期间过去之后，下一个正脉冲输入将使仏的第二级再次翻转并 保持为高电平状态，表示当前方波正常。图2表示了本实用新型电路的输出端V。的电压波形对于输入Vi波形的依赖关系。其中的V。 低电平时间对应于Vi的缺失脉冲期间。总而言之，六反相器MC4069构成了脉冲宽度鉴别电路，只有半周期略大于T2的输入方波 信号，才能使本电路有输出响应，而正常的方波信号则总会使V。保持高电平。 电路元件计算l.设输入方波的周期为已知量T，则有TfR"CwT/2。对其中C的电容量根据表1中的对 应关系首先确定下来，然后再依上式计算出电阻R2之值。 表l电容C的容量选定表方波信号周期Tc的电容量1 0. ls10 luF訓 10ms1 0. luF10 lms0. 1 0.01pF1 0. lms0.01uF 1000pF0.1 0. Olms1000pF 100pF2. 依据R产R2/50可计算出的电阻R2之值。3. D的型号可用1N60.4. 电源电压可以在V^3 15V之间选取。5. Vi的幅度应足以使仏的第一级输出翻转，故一般取Vi的幅度近于V。。之值。 对于附图l的电路再说明如下三点1. 若Vi为缺失负脉冲的方波信号，则应在附图1的U,的第一级再加一级反相器(MC4069)。2. 若Vo的相位与设想不一致时，可在仏的第二级之后再加一级反相器。3. 若V。端与微机接口时，可考虑V。。取值与微机I/0脚上所需电平一致。本实用新型的应用实例-图3给出了一个电路实例。单电源取V。f+3V,仏为集成电路六反相器(MC4069)。 在图中注明K、 R2和C的数值的条件下，该电路可以检测出10kHz的方波中缺少正脉冲的时间，该电路的Vi端或V。端都可以与+3V供电的单片机I/0脚直接相联。
权利要求1、一种电子脉冲缺失检出器，其特征在于包括六反相器(U1)、电阻(R1、R2)、电容(C)及二极管(D)，所述的六反相器(U1)14脚接Vcc电源正极端子，7脚接GND电源负极端子，1脚接被测信号输入端Vi，4脚接电路的输出信号端(V0)，2脚分别联接电阻R1和电阻R2的各一引脚，电阻R1的另一引脚与放电二极管D的负极相联，电阻R2的另一引脚分别与放电二极管(D)的正极、六反相器(U1)的3脚和充电电容(C)的一引脚联接，充电电容(C)的另一引脚接GND端。
专利摘要本实用新型涉及一种电子脉冲缺失检出器，包括六反相器、两个电阻、电容及二极管，六反相器(14)脚接(V<sub>cc</sub>)电源正极端子，(7)脚接GND电源负极端子，(1)脚接被测信号输入端V<sub>i</sub>，(4)脚接电路的输出信号端(V<sub>0</sub>)，(2)脚分别联接两个电阻的各一引脚，两个电阻的另一引脚与放电二极管的负极相联，电阻的另一引脚分别与放电二极管的正极、六反相器的(3)脚和充电电容的一引脚联接，充电电容的另一引脚接GND端。该脉冲缺失检测器采用了电容充放电法，与其它同类电路相比较，该电路使用电子元件少、成本低、工作可靠、供电电压范围广、无需软件配合，其输入端或输出端都可以与微机I/O引脚直接接口。
文档编号G01R29/02GK201327511SQ20082014400
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者张亚先, 李长奇, 耿世钧 申请人:天津天仪集团仪表有限公司