1 電路原理

　　通過兩種輸入信號進行判斷，當且僅當兩種輸入信號滿足設定值且達到可靠設定時間時，即完成圖1的功能后，才能使觸發電壓達到預定值，并輸出觸發信號。圍繞這一類電路的需求，提出了以下引信鑒別延時系統。出于對輸入信號一般性的考慮，取一路為模擬信號，另一路為數字信號。

　　圖1中，a為模擬輸入，b是開關輸入。模擬信號經過處理以及整形后，成為方波信號c；當c信號出現上升沿時，通過觸發記憶使信號d出現跳變，并且始終保持記憶狀態；也正是這種記憶狀態保證了以下邏輯判斷功能的實現。當且僅當c、b都為“0”并且達到設定時間時，e才出現“1”狀態，f作為c、b的與判斷結果變為“1”，經過延時g由“0”變成“1”。b，c，d，e，f，g的時序波形如圖2所示。

　　c出現上升沿時，觸發記憶產生信號d；b和c或非判斷出e；然后e和d與判斷得到信號f；f延時得到信號g。

　　為探索思路的可行性，在電路設計時考慮了兩種輸入量，一路為A信號(a模擬輸入)；另一路為B信號(b開關輸入)。為明確這兩路信號邏輯判斷過程的狀態，作如下約定：信號A輸入大于門限值時為“1”狀態，小于門限值時為“0”狀態；信號B為“1”狀態和“0”狀態。

　　通過上述邏輯關系可以看出，邏輯判斷初始時刻信號A、B處于零狀態；邏輯判斷時刻信號A處于“1”狀態；保持過程信號A、B處于“0”、“1”狀態的并存；但延時動作時，信號A、B都處于穩定的“0”狀態。設計的電路需要在邏輯判斷初始時刻，電路處于等待狀態；信號A動作時，電路開始啟動。在保持過程中，為了識別信號A、B何時處于零狀態，電路始終進行邏輯判斷；當保持完成后，A與B信號均處于“0”狀態并且達到設定時間時，系統開始延時充電并輸出觸發信號；延時功能用RC延時電路來實現。設計電路的原理框圖如圖3所示。

　　2 電路設計方案

　　2．1 延時電路

　　由于延時是采用的RC充放電原理實現的，電路充電時間常數t1取決于電阻電容值的匹配情況。其計算公式為

　　其中，R1，C1為延時電路的電阻電容；E為輸出觸發信號的工作電壓；Vc為t1時刻的充電電壓，在這里取Vc等于E／2。而在邏輯判斷時和保持過程中，A、B信號狀態為“1”，電容的充電功能均無法實現；即使在保持過程中由于一些特殊原因偶爾出現有A、B信號狀態均為“0”的情況，但都只可能是瞬間行為，不會超過設定的可靠時間常數t1，而且放電時間常數t2<

　　2．2 輸入控制電路設計

　　輸入控制電路原理框圖如圖3所示。

　　模擬信號A輸入模擬信號放大電路進行放大，經過放大的信號必須要進行濾波處理。使用截止頻率為2 kHz的低通濾波電路對傳感器信號進行濾波。為使電路啟動以及邏輯判斷功能正確無誤，使用比較調整電路。這里設置了一個門限，超過門限表明信號A為“1”，于是啟動電路開始動作，系統進入邏輯判斷階段。這時由A信號與B信號共同判斷系統所處狀態；一旦保持狀態完成，延時電路開始工作，系統輸出觸發信號。

　　圖4為設計的一種引信鑒別延時電路，直徑30mm。

　　3 實驗測試結果

　　圖5是當調節R、C值后，設定可靠延時時間為5 ms，在輸入信號滿足設定的可靠動作時間時，比較延時電路開始觸發輸出電路的動作波形。圖中通道1為比較延時電路輸出端的輸出信號g；通道2為邏輯判斷電路輸出端的信號f。

　　圖6是在輸入信號不滿足設定可靠動作時間的情況下，邏輯判斷電路輸出端的信號由高電平變為低電平2 ms時電容的充放電情況。圖中方波信號為邏輯判斷電路輸出端的波形，鋸齒波為測試電容充放電的波形。

　　圖7是在輸入信號不滿足設定可靠動作時間的情況下，邏輯判斷電路輸出端的信號由高電平變為低電平4 ms時，電容的充放電情況。圖中方波信號為邏輯判斷電路輸出端波形，鋸齒波為測試電容充放電的波形。

　　如圖6和圖7所示，延時電路電容充電電壓受邏輯判斷電路輸出端的信號的控制。 　　

　　4 結束語

　　該原理性試驗證明本設計思路可行，利用對輸入信號進行邏輯判斷，然后用RC延時電路設定可靠動作時間，使系統工作可靠性和穩定性較好。