Ждущий генератор импульсов

 

ЖДУЩИЙ. ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОа, содержащий блок коммутирующих клю- , чей, к входам которого подключены первый и .второй источники эталонного напряжения, а выход -связан с первым входом интегратора, второй вход интегратора через стробир ующий ключ соединен с выходом интегратора, эходом первого порогового устройства, выходом генератора и входом второго порогового устройства, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, соединенного своим нулевьомвыходом с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого, порогового устройства и входу первого элемента НЕ, связанного по выходу с управляющим входом стробирующего ключа/ отл-ичающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получения трапецеидальных импульсов с заданной длительностью плоской вер11шны, в устройство дополнительно введены второй элемент И, первый вход которого соединен с первым входом устрой ства, второй вход - с управляющим входом стробирующего ключа и выходом первого элемента .НЕ, управляемый генератор тактовой частоты, выход которого с.оединен с третьим входом первого элемента И, первый вход с первы1 входом первого элемента И и нулевым выходом первого .триггера, а второй вход - с вторым входом устройства; второй триггер, единичный вход которого соединен с единичным входом первого триггера и выходом второго элемента И; третий элемент И, первый вход которого соединен .с нулевым выходом.второго триггера, второй вход - с выходом первого поо S рогового устройства, вторым входом первого элемента И и .входом первого (Л элемента НЕ, а .выход - с первым управляющим входом блока коммутирующего ключей; мажоритарный элемент 2 из 3, первый вход которого через второй элемент НЕ соединен с выходом второго порогового устройства и нулевым входом первого триггера, второй вход - с единичным В1ыходом-первого триггера, третий вход - с единичным, ю выходом второго триггера и четвертым .входом первого элемента И, а выход с вторым управляющим входом блока коммутирующих ключей; а также с;чет- , ffi чик импульсов, первый вход которогосоединен с выходом первого элемента И, второй вход - с нулевым Bxo,i:tOM второго триггера и выходом схемы совпадения кодов, первые вхЬды крторой подключены к разрядным выходам счетчика, а вторые - к разрядным выходам блока памяти. - .

„„SU„„1042167 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ..

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3427597/18-21 (22) 22.04.82 (46) 15.09.83. Бюл. Р 34 г (72) О.И. Хлыстов и В.С. Велов (71) Псковский филиал Ленинградского. ордена Ленина политехнического инс» титута им. М.И. Калинина (53) 621.373.11(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 811492, .кл. Н 03 .К 4/06, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 756615, кл. Н 03 К 4/00, 1976. (54)(57) ЖДУЩИЙ. ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВм содержащий блок коммутирующих клю-, чей, к входам которого подключены первый и .второй источники эталонного напряжения, а выход связан с первым входом интегратора, второй вход ин- тегратора через стробирующий ключ соединен с выходом интегратора, входом первого порогового устройства, выходом генератора и входом второго порогового устройства, выход кото- . ° рого подключен к нулевому входу. первого триггера, соединенного своим нулевым выходом с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу. первого порогового устройства и входу первого элемента НЕ, связанного по выходу с управляющим входом стробирующего ключа, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет получения .трапецеидальных импульсов с заданной длительностью плоской вершины, в устройство дополнительно введены второй элемент И, первый вход которого соединен с первым входом устрой . ства, второй вход — с управляющим входом стробирующего ключа и выходом первого элемента .НЕ, управляемый генератор тактовой частоты, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, первый вход— с первым входом первого элемента И и нулевым выходом первого .триггера, а второй вход — с вторым входом устройства; второй триггер, единичный вход которого соединен с единичным входом первого триггера .и выходом второго элемента И; третий элемент

И, первый вход которого соединен с нулевым выходом второго триггера, второй вход — с выходом первого поФ рогового устройства, вторым входом ® первого элемента И и входом первого элемента НЕ, а .выход „- с первым управляющим входом блока коммутирую-щего ключей; мажоритарный элемент

2 из 3, первый вход которого через второй элемент НЕ соединен с выходом второго порогового устройства и нулевым входом первого триггера, второй З® .вход - с единичным выходом первого триггера, третий вход -.с единичным выходом второго триггера и четвертым 4 З

1 входом первого элемента И, а выход — ф с вторым управляющим входом блока коммутирующих ключей1 а также счет-, чик импульсов, первый вход которого - ф соединен с выходом первого элемента

И, второй вход — с нулевым входом второго триггера и выходом схемы совпадения кодов, первые вхЬды которой подключены к разрядным выходам счетчика, а вторые — к разрядным вы-, ), ф ходам блока памяти.

1042167

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к генераторам импульсов, и может быть использовано в различных устройствах автоматики

Ф и радиоэлектроники.

Известно устройство для формирования трапецеидального напряжения, содержащее усилитель напряжения, конденсатор, аналоговые ключи, резистор, повторитель напряжения, инвертор, компараторы напряжения, .логичес-10 кие элементы НЕ и 2И-ИЛИ. Устройство позволяет формировать напряжение трапецеидальной формы с высокой стабильностью его амплитуды (1 )..

Однако данное устройство не может работать в ждущем режиме, не позволяет осуществлять независимую регулировку длительностей фронта, вершины и спада выходного сигнала, так как длительность сформированного 0 сигнала-определяется временем действия на его входе управляюцего напряжения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является генератор импульсов, содержащий блок коммутируюцих ключей, выход которого подключен к первому входу первого интегратора, второй вход первого интегратора через первый стробирующий ключ соединен с выходом пер-30 вого интегратора, входом первого порогового устройства, выходом устройства и входом второго порогового устройства, выход которого подключен к нулевому входу триггера, соединенного своим единичным входом с входом устройства, а единичным выходом — с первым управляющим входом блока коммутируюцих ключей, к входу которого подключен первый и второй 40 источники эталонного напряжения, при этом нулевой выход триггера свя зан через первый вход элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого порогового устройства 45 и входом элемента НЕ, с управляюцим. входом коммутирующего ключа, включенного между третьим источником эталонного напряжения и первым входом второго интегратора, второй вход которого через второй стробирующий ключ связанный по управляющему. входу с выходом элемента НЕ и управляющим входом первого стробирующего ключа, подключен к выходу второго интегратора и через третье пороговое устройство — к второму управляющему вхо.ду блока коммутиоующих ключей $2 ).

Однако известный генератор не позволяет получать трапецеидальные импульсы с неограниченной длитель- 60 ностью плоской вершины, так как при увеличении длительности плоской вер ° шины выходное напряжение генератора стремится к нулю из-за разряда интегрирующей емкости чеРез паразитные А5 проводимости элементов схемы. При этом с увеличением длительности вершины ухудшается ее стабильность и точность установки, что обусловлено невысокой стабильностью и точностью работы аналогового интегратора,определяющего длительность плоской вершины трапецеидального импульса.

Кроме того, известное устройство имеет невысокую помехозацищенность, так .как входные импульсы, поступающие во время формирования трапецеидального импульса, вызывают кратковременные сбои в работе устройства.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет получения трапецеидальных импульсов с заданной длительностью . плоской вершины.

Поставленная цель достигается тем, что в ждущий генератор импульсов, содержащий блок коммутирующих ключей, к входам которого подключены первый и второй источники эталонного напряжения, а выход связан с первым входом интегратора, второй вход интегратора через стробирующий ключ .соединен с выходом интегратора, входом первого порогового устройства, выходом генератора и входом второго порогового устройства,. выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, соединенного своим нулевым выходом с первым входом первого. элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого порогового устройства и входу первого . элемента НЕ, связанного по выходу с управляющим входом стробирующег<> ключа, дополнительно введены второй элемент И, первый вход которого соединен с первым входом устройства, второй вход — с. Управляюцим входом стробирующего ключа и выходом первого элемента НЕ, управляемый генератор тактовой частоты, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, первый. вход — с первым входом первого элемента И и нулевым выходом первого триггера, а второй вход — с вторым входом устройства; второй триггер, единичный вход кото-, рого соединен с единичным входом первого триггера и выходом второго элемента И; третий элемент И, первый вход которого соединен с нулевым выходом второго триггера, второй входс выходом первого порогового устройства, вторым входом первого элемента И и входом первого элемента НЕ, а выход — с первым управляющим входом блока коммутирующих ключей; мажоритарный элемент 2 иэ 3, первый вход которого-через второй элемент

HE соединен.с выходом второго йорогового устройства и нулевым входом ,первого триггера, второй вход - c единичным выходом первого триггера, 1042167 третий нход — с единичным выходом второго триггера и четвертым входом первого элемента И, а выход — с нторым управляющим входом блока коммутирующих ключей; а также счетчик им-, пульсов, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход — с нулевым входом второго триггера и выходом схемы совпадения кодов, перные входы которой подключены к разрядным выходам счет..чика, а вторые — к разрядным выходаМ блока памяти.

На чертеже представлена структурная .блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 комму- 15 тирующих ключей, первый 2 и второй

3 источники эталонных напряжений, интегратор 4, стробирующий ключ 5, первое 6 и второе 7 пороговое устройства, первый триггер 8, первый 20

9 и второй 10 элементы И, первый элемент НЕ 11, управляемый генератор

12 тактовой частоты, второй триггер

13, третий элемент И 14, мажоритарный элемент 2 из 3 15, второй эле мент НЕ 16,счетчик 17 импульсов, схему 18 совпадения кодов и блок 19 памяти. . Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на единичных выходах триггеров 8 и 13 присутствует низкий уровень, а на нулевых высокий, на выходах мажоритарного. элемента 15 и элемента И 14 присутствует низкий уровень, коммутирующие ключи блоКа 1 заперты, выходное напряжение интегратора 4 равно нулю, сигналы на выходах пороговых устройств 6 и 7 отсутствуют, стробирующий ключ 5 открыт,. генератор 12 на- 40 ходится в заторможенном состоянии, на выходе .схемы 18 совпадения кодов сигнал отсутствует, содержимое счетчика 17 равно нулю, на второй вход элемента И 10 поступает высокий ны- 45 ходкой уровень элемента НЕ, разрешающий прохождение запускающих импульсов.

В момент поступления запускающего импульса на первый вход устройства триггеры 8 и 13 устанавливаются в единичное состояние и на их единичных выходах поянляется высокий уро-вень. На выходе мажоритарного элемента 15 устанавливается высокий уровень, отпирающий второй коммутирующий ключ блока .1, и на первый вход интегратора 4 подается эталонное напряжение с выхода источника 2.

Начинается стадия формирования фронта выходного импульса. В момент 60 появления напряжения на выходе интегратора 4 срабатывает пороговое устройство 6, íà его выходе устанавливается высокий уровень, поступающий

i,íà вход первого элемента HE 11 и 5 вторые входы элементов И 9 и 14, На выходе первого элемента НЕ 11 устанавливается низкий уровень, что приводит к эапиранию ключа 5 и запрещению прохождения импульсов через элемент И 10.

Выходное напряжение интегратора начинает расти по линейному закону до уровня, при котором срабатывает пороговое устройство 7 и на его выходе устанавливается нысокий уровень.

Это приводит к тому, что на выходе второго элемента НЕ 16 и единичном выходе триггера 8 устанавливается низкий уровень, а на нулевом выходе триггера 8 — высокий. На выходе мажоритарного элемента 15 устанавливается низкий уровень, запирающий второй коммутирующий ключ блока 1.

Выходное напряжение интегратора:4 фиксируется и запоминается. В этот момент заканчивается формирование фронта выходного импульса и начинается формирование, вершины.

Одновременно с запиранием второго коммутирующего ключа блока 1 высокий, уровень с нулевого выхода триггера

8 запускает генератор 12 тактовой частоты и разрешает прохождение тактовых импульсов -ыерез первый элемент И 9 на вход счетчика 17. Запись импульсов и счетчик 17 продолжается до момента совпадения кодов счетчика 17 и блока 19 памяти В этот момент на выходе схемы 18 совпадения кодов вырабатывается сигнал, сбрасывающий счетчик 17 и триггер 13 в нулевое состояние. На единичном выходе триггера 13 устанавливается низкий уровень, запирающий элемент

И 9 и поступающий на третий вход мажоритарного элемента 15, а на нулевом выходе триггера 13 устанавливается высокий уровень, поступающий через открытый элемент И 14 на первый управляющий-вход блока 1. На этом заканчивается формирование вершины и начинается формирование спада выходного импульса.

Эталонное напряжение второго источника 3 через открытый первый коммутирующий ключ блока 1 Подается на первый вход интегратора 4. Так как это напряжение имеет полярность, противоположную полярности эталонно-. го напряжения источника 2, то выходное напряжение интегратора 4 начинает уменьшаться по линейному закону.

В момент времени, когда оно стает равным нулю, пороговое устройство 6 вознращается в исходное состояние и на его выходе появляется низкий уровень, что приводит к отпиранию стробирующего ключа 5, эапиранию первого коммутирующего ключа блока 1 и отпиранию второго элемента И 10.

Формирование выходного импульса за1042167 канчиэается и зсе узлы схемы возвращаются в исходное состояние..

Прн большой длительности вершины выходного импульса иэ-за наличия паразитных .проводимостей выходное напряжение интегратора уменьшается.

Уменьшение выходного напряжения интегратора 4 продолжается до уровня, при котором пороговое устройство 7, обладающее гистерезисом, возвращает». ся в исходное состояние. Это приводит к появлению на первом входе мажоритарного элемента 15 высокого уровня. Так как на третьем входе мажоритарного элемента 15 присут ствует высокий уровень с единичного выхода триггера 13, то на его выходе устанавливается высокий уровень, отпирающий второй коммутирующий ключ блока 1 . Эталонное напряжение источника 2 поступает на первый вход интегратора 4 и приводит к увеличению его выходного напряжения до перво-, начального уровня, при котором срабатывает пороговое устройство 7. На его выходе устанавливается высокий уровень, что приводит к эапиранию второго коммутирующего ключа блока

1. Таким образом, амплитуда трапецеидального импульса поддерживается на заданном уровне для импульсов любой длительности.

Если во время формирования вершины трапецеидального импульса на второй вход устройства подается сигнал запрета, то генератор 12 прекращает вырабатывать тактовые импульсы и счет импульсов s счетчике

17 прекращается» В этом состоянии устройство может находиться сколь угодно долго до поступления íà его второй вход сигнала разрешения,что позволяет формировать трапецеидальные импульсы с неограниченной длительностью плоской вершины, причем их амплитуда будет поддерживаться постоянной с .заданной точностью, определяемой порогами срабатывания порогового устройства 7. Кроме того, устройство имеет высокую помехозащищенность, так как во время формирования выходного сиг-. нала прохождение запускающих .им15. пульсов блокируется элементом И 10.

Предлагаемый генератор импульсов позволяет получить в ждущем режиме трапецеидальные импульсы с неограниченной длительностью плоской вер2О шины и стабильной амплитудой при высокой помехозащищенности. При этом обеспечена независимая регулировка длительностей фронта, вершины H спада выходных импульсов.

Данное .устройство способно генерировать импульсы, форма которых практически соответствует треугольной, пилообразной или прямоугольной.

При использовании в качестве источников эталонных напряжений преобразователей код — аналог управление работой, устройства и параметрами импульсов мбжет быть осуществлено с помощью ЦВМ, что позволяет автома-, тизировать процесс формировайия трапецеидальных импульсов с заданными параметрами.

1042167

Составитель Шевцов

Редактор М. Бандура Техред С.Мйгунова Корректор 0. Тигор

Заказ 7146/56 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. ио делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4