Многоканальный генератор импульсов

 

„„SU„„1029403

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

У 0 " "3 К 3/64 ти«" »» ак»!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,К а

I .«

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3373668/18-21 (22) 29.12.81 (46) 15.07.83. Бюл. И ?6 (72) В.И. Самсонов (53) 621..374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 443446, кл.. H 03 K 5/00, 1973.

?. Авторское свидетельство СССР и 860295, кл. H 03 К 3/64, 1979 ° (54)(57) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

ИМПУЛЬСОВ, содержащий генератор опорной частоты, формирователь периода и каналы формирования импульса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности Формирования периода следования выходных импульсов, в устройство введены две линии задержки, сумматор, два коммутатора и блок памяти, при этом вход первой линии задержки подключен к выходу генератора опорной частоты, а выходы через первый коммутатор - к первым входам каналов формирования импульса и к входу Формирователя периода, выход которого соединен с первым входом сумматора и входом второй линии задержки, выходы которой через второй коммутатор соединены с вторыми входами каналов формирования импульса, выходы блока памяти соединены с вторыми входами второго коммутатора и сумматора, выходы которого подключены к управляющим входам первого коммутатора и к своим первым входам.

1 029

15

Изобретение относится к автомати" ке и вычислительной технике и может быть использовано s контрольно-измерительной аппаратуре и цифровых вы числительных машинах.

Многоканальный программируемый генератор иипульсов предназначен для использования в устройствах функционального контроля интегральных схем с повышенным уровнем интеграции (БИС и СБИС) в качестве формирования синх ронизирующих, стробирующих и управля ющих сигналов для объекта контроля (БИС). и амплитудно-временных дискри" минаторов.

Известен программируемый генератор импульсов, содержащий в своем составе устройства управления, цифроаналоговые преоЬразователи опорных напряжений и формирователи импульсов, выполненные на операционных усилителях (1 1.

Однако известное устройство имеет низкую точность формирования импульсов, оЬусловленную нестабильностью его работы во времени, вызванной дрейфом нуля операционных усилителей, Попытка снижения дрейфа нуля известными средствами (термостатированием, при. менением компенсирующих цепочек .приводит к неоправданному усложнению схемы генератора и снижению надежности его работы. При этом точность Формирования повышается незначительно.

Наиболее близким техническим ре- 35 шением к изобретению является многоканальный генератор, который содержит генератор опорной частоты, Формирователь периода и каналы Формирования им.пульса, каждый из которых имеет в 40 своем составе два триггера„ счетчик, блок сравнения, блок памяти, схему управления счетом и два управляемых ключа P2 ). При таком выполнении погрешность формирования как задержки, так 45 и длительности .обусловлена одними и теми же узлами-счетчиками, причем эта погрешность может быть скомпенсирова-, на.

Однако достигнутая в указанном уст ройстве точность формирования выходного импульса все еще недостаточна для использования его в измерительном оборудовании. Относительно низкая точность в указанном устройстве обуслов-55 лена тем, что программирование перио да формируемого импульса осуществля-; ется с дискретностью равной или крат,403 ной периоду частоты опорного генератора.

Таким образом, недостаток известных многоканальных программируемых генераторов импульсов выражается в относительно низкой точности формирования периода следования выходных импульсов.

Целью изобретения является повышение точности формирования периода следования выходных импульсов.

Поставленная цель достигается теи, что в многоканальный генератор импульсов, содержащий генератор опорной частоты, формирователь периода и каналы формирования импульса, введены две линии .задержки, сумматор, два коммутатора и блок памяти, при этом вход первой линии задержки- подключен к выходу генератора опорной частоты, а выходы через первый коммутатор — к первым входам каналов формирования импульса и к входу формирователя периода, выход которого соединен с первым входом сумиатора и входом второй линии задержки, выходы которой через второй коммутатор соединены с вторыми входами каналов формирования импульса, выходы блока памяти соединены с вторыми входами второго коммутатора и сумматора, выходы которого подключены к управляющим входам первого кои мутатора и к своим первым входам.

Такое выполнение многоканального программируемого генератора импульсов дает возможность программировать период следования Формируемого импульса с дискретностью, значительно мень шей времени периода частоты генератора опорной частоты, и тем саиым повысить точность формирования периода.

При этом синхронизация каналов программируемого генератора не нарушается, поскольку с временным изменением положения выходного иипульса формирователя периода одновременно на ту же величину, на которую изменяется временное положение импульса формирователя периода, изменяется и временное положение тактовых импульсов генерато-ра опорной частоты.

На фиг. 1 изображена блок-схема многоканального генератора импульсов; на фиг. ? - временные диаграммы его работы.

: Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, Формирователь 2 периода, каналы 3 формирования импульса, линии 4 и 5 задержки, сумматор 6, 1029403

3 коммутаторы 7.и 8 и блок 9 памяти.

Выход генератора 1 опорной частоты подключен к входу линии 4, выходы кото рой через коммутатор 7 подключены к первым объединенным входам каналов формирования импульса и входу фор- мирователя 2 периода, выход которо го соединен с первым входом сумматора 6 и входом линии 5. Выходы последней через коммутатор 8 подключены к вторым объединенным входам каналов формирования импульса, выходы сумматора 6 - к коммутатору 7, а выхо( ды Ьлока 9 памяти - к вторым входам сумматора 6 и коммутатора 8.

Генератор 1 опорной частоты предназначен для выработки тактовых импульсов опорной частоты для формирователя 2 периода и каналов формирова- gp ния импульса. Генератор 1 опорной частоты представляет собой кварцевый генератор, частота импульсов которого в нашем случае составляет f =

= 100 МГц (период следования Т = 25

= 10 нс ), Формирователь 2 периода предназначен для выработки стартовых импульсов с заданным периодом следования, которые, в свою очередь, предназначены для запуска. каналов фор-Зо мирования импульса. Формирователь 2 периода может быть выполнен на двоично-десятичных счетчиках. Каждый из каналов формирования импульса предназначен для формирования импульсов с заданными длительностью и задержкой переднего фронта относительно момента прихода стартового импульса.

Схемное выполнение каждого из каналов формирования импульсов может быть .таким, как и в устройстве-про40 тотипе, а именно в каждом канале имеется: схема управления счетом, пред назначенная для разрешения работы счетчика,. блок памяти, предназначенный для хранения кодов на задание задержки и длительности; блок сравнения, служащий для сравнения кодов, .установленных на счетчике с кодом, поступающим из блока памяти; два триггера, один из которых предназначен для управления работой канала, а другой - выходной - для формирования выходного импульса каждого канала; два управляемых ключа, служащих совместно с первым триггером для орга- Ы низации работы каналов формирования импульса в режимах формирования дли,тельности или задержки импульса.

Линии 4 .и 5 задержки служат для задержки тактовых импульсбв, Формируемых генератором 1 опорной частоI ты и формирователем ?. периода соответственно, и выполнены на элементах задержки. При этом дискретность линий 4 и 5 калиброванных задержеквыбрана равной 1 нс, и каждая из линий 4 и 5 представляет собой ряд (набор ) калиброванных задержек со значениями 0,1,2...9 нс. Сумматор 6 служит для сложения своих выходных кодов с кодами, поступающими из блока 9 памяти, по сигналам с выхода формирователя 2 периода. Сумматор 6 может быть выполнен на логических элементах И, ИЛИ, НЕ.

Коммутатор 7 предназначен для выбора по сигналам с выходов сум" матора 6 одного из элементов задержки линии 4 и подключения его к входу формирователя ? периода; аналогичным образом коммутатор 8 служит, для подключения выбранного из линии 5 элемента задержки и подключения его к входам каналов формирования импульса. Коммутаторы 7 и 8 представляют собой мультиплексоры на десять входов с дешифрацией задержек. Блок 9 памяти служит для хранения кодов на задание длительности периода следования формируемых импульсов и задержек тактовых импульсов с дискретностью от 0 до 9 нс. Блок 9 памяти может быть выполнен на триггерах.

Работа многоканального программируемого генератора импульсов происходит следующим образом.

Пусть необходимо сформировать пе" риод Т следования импульсов Т

= 32 нс, который можно представить

1 1 в виде Т = 3Т + — — Т где Т " пери5 ю од следования тактовых импульсов re нератора 1 опорной частоты.

В исходном состоянии на выходах сумматора Ь установлен нулевои код согласно которому коммутатор 7 подключает к входу формирователя 2 периода элемент задержки линии 4 со значением задержки равным нулю. При этом тактовые импульсы с выхода гене. ратора 1 опорной частоты проходят через коммутатор 7 на вход формирователя 2 периода незадержанными.

По приходу на управляющий вход формирователя ? периода (не показан ) сигнала "Пуск" (в измерительном обо" рудовании этот сигнал приходит из блока управления ) последний выраба тывает импульс, который поступает на

1029403 входы линии 5 и сумматор 6. Последний, по получении этого импульса, суммирует код задержки, записанный в блоке 9 памяти с начальным выходным кодом, т.е. 7 и О, в результате чего 5 на выходах сумматора 6 устанавливается код числа 2, согласно которому коммутатор 7 выбирает из линии 4 эле мент задержки со значением 2, и тактовые импульсы с выхода генератора 1 10 опорной частоты проходят через коммутатор 7, задержанные на 2 нс, Импульс с выхода формирователя 2 периода задерживается в линии 5 в соот. ветствии с заданным кодом блока 9 15 памяти и через коммутатор 8 поступает на выход каналов формирователя импульса. Этот импульс является пусковым, По его приходу в каналах осущест. вляется известным образом Формирова- 20 ние задержки и длительности выходного импульса внутри сформированного периода (подробное рассмотрение процесса

Формирования задержки и длительности нецелесообразно из-за широкой из- - 25 вестности ).

При Формировании второго периода на вход Формирователя 2 периода, как показано выше, поступают тактовые импульсы, задержанные на 2 нс. С выхода Формирователя 2 периода вышеописанным образом второй сформированный импульс поступает на линиию 5 и сумматор 6, который снова осуществляет сложение кода числа, записанного в блоке 9 памяти, со своим выходным кодом, т.е. 2 и 2, в результате чего на выходах многоразрядного сумматора устанавливается код числа 4, который означает, что тактовые импульсы генератора 1 опорной частоты необходимо задержать на 4 нс.

При Формировании последующих периодов сумматор 6, производит сложение до тех пор, пока на его выходах не установится код числа 10, равный периоду следования тактовых импульсов, что означает задержку, равную нулю для частоты генератора 1 опорной частоты.

Дальнейший процесс Формирования периода следования выходных импульсов повторяется. При этом общая синхронизация каналов многоканального программируемого генератора импульсов не нарушается, поскольку имеетместо одинаковая задержка тактовых импульсов генератора 1 опорной частоты и импульсов, вырабатываемых формирователем 2 периода, Таким образом, предлагаемый программируемый генератор импульсов обеспечивает с высокой точностью формирование периода следования выходных импульсов.

1029403

Заказ 5001/58 Тираж 936

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303 Москва й-3 Ра шская наб. . 4/

Л 5 z а 3

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Колосков

Редактор О. Персиянцева Техред 0 Аалекорей

Корректор 6. Макаренко

Подписное