Программируемый генератор импульсов

 

Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, Р -- РЕСПУБЛИК (Sl) 4 Н 03 К 3/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ., ч

Ъ Ъ

Фие. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3983942/24-21 (22) 03. 12. 85 (46) 07.05.87. Бюл. ¹ 17 (72) С.Н.Зыбенков, А.И,Панов и В.В.Козлов (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1029403, кл. Н 03 К 3/64, 1982. (54) ПРОГРАММ "1 ИРУЕЬЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульс7 ной технике и может быть использовано в контрольно-измерительном оборудовании для проверки электронных блоков и интегральных схем различной степени интеграции в качестве формирователей синхронизирующих, стробирующих и управляющих сигналов для объектов контроля и амплитудно-временных дискриминаторов, Целью изобретения является повьппение точности формирования периода следования выходных импульсов.

Для достижения поставленной цели в программируемый генератор импульсов дополнительно введены цифроаналоговый преобразователь 9, инвертор 10 и реверсивный счетчик 11. Кроме того, устройство содержит генератор 1 опорной частоты, формирователь 2 периода, блок 3 памяти, блок 4 задержки, коммутатор 5, счетчик 6, блок 7 управления счетчиком, блок 8 сравнения и выходную шину 12, функциональные схемы блока 4 задержки, блока 7 управления д счетом и блока 8 сравнения приведены в описании изобретения. 4 ил.

1 1309

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в контрольно-измерительном оборудовании для проверки электройных блоков и интегральных схем различной степени интеграции в качестве формирователя синхронизирующих, стробирующих и управляющих сигналов для объектов Контроля и амплитудно-временных дискриминаторов.

Целью изобретения является повышение точности формирования периода следования выходных импульсов.

На фиг,l показана блок-схема программируемого генератора импульсов; на фиг,2-4 — примеры выполнения блока задержки блока управления счетом и блока сравнения.

Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, формирователь 2 периода, блок 3 памяти, блок 4 задержки, коммутатор 5, счетчик 61 блок 7 управления счетчиком, блок 8 сравнения, цифроаналоговый преобразователь

9, инвертор .10, реверсивный счетчик

11 и выходную шину 12.

Выход генератора 1 опорной частоты подключен к первому входу блока 8 сравнения, второй вход которого соединен с выходом коммутатора 5, входом инвертора 10 и выходной шиной 12. Третий вход блока 8 сравнения подключен к выходу счетчика 6 и первым входам блока 7 управления счетчикоМ и реверсивного счетчика 11. Вход счетчика 6 подключен к первому выходу блока 8 сравнения, второй выход которого соединен с первым входом формирователя

2 периода. Вторые входы последнего соединены с выходами блока 3 памяти, а выход — с вторым входом блока 7 управления счетчиком, выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика 11. Выходы старших разрядов реверсивного счетчика 11 подключены к группе входов коммутатора

5, а выходы младших разрядов — к входам цифроаналогового преобразователя

9, выход которого соединен с первым входом блока 4 задержки, второй вход которого подключен к выходу инвертора 10, а выходы — к группе других входов коммутатора 5.

Блок 4 задержки содержит (фиг.2) вентиль 13 выход которого нагружен на RC-цепь 14 и соединен с входом ли" нии 15 задержки с отводами, служащей для получения задержки с дискретнос264 2 тью, равной задержке одного вентиля

l3 (1 нс).

Блок 7 управления счетчиком содержит (фиг.3) D-триггеры 16 и 17, выходы которых подключены к входам

D-триггера 18, Блок 8 сравнения (фиг.4) содержит последовательно соединенные триггер

19, счетчик 20 и элементы 21 и 22 совпадения, Формирователь 2 периода выполнен в виде последовательно соединенных двоичных счетчиков с общим коэффициентом деления, Программируемый генератор импульсов работает следующим образом, По приходу сигнала "Пуск" (в измерительном оборудовании этот сигнал приходит из блока управления, а в простейшем случае — от пусковой кнопки) происходит сброс счетчика 6, триг-, геров 16-18 блока 7 управления счетчиком, триггера 19 и счетчика 20 блока 8 сравнения и реверсивного счетчика 11 (цепи сброса не показаны)„ Одновременно в блок 3 памяти из программного устройства (не показано) записывается код требуемой величины периода Т, Пусть необходимо сформировать импульсы с периодом следования Т = — !2,1 нс. Тогда при помощи блока 3 памяти в формирователе 2 периода устанавливается коэффициент деления, 35 равный 1210. После этого разрешается работа гснератора 1 опорной частоты и внутреннего генератора импульсов, образованного блоком 4 задержки, коммутатором 5 и инвертором 10.

При сбросе на выходе блока 7 управления счетчиком и на всех выходах реверсивного счетчика ll устанавливаются уровни логического "0". Логи45 ческий "0" на входе управления режимов счета реверсивного счетчика 11 соответствует режиму сложения. Коды старших разрядов с выходов реверсивного счетчика 11 поступают на управ50 ляющие входы коммутатора 5, а коды младших разрядов — на входы цифроаналогового преобразователя 9. На выходе последнего формируется уров;;.нь напряжения, при котором задержка, 55 фоРмиРУемая вентилем 13 и RC-цепью 14, минимальна. При этом частота следова" ния импульсов на выходе генератора, образованного блоком 4 задержки, коммутатором 5 и инвертором 10, макси130926 мальна и в данном случае равна

99,9 МГц (Т. = 10,0! нс). Вентиль 13 и RC-цепь 14 работают так, что при положительном фронте, когда конденсатор RC-цепи 14 разряжается через выходные цепи вентиля 13, фронт форми руемого импульса крутой (2 нс). При отрицательном фронте (спаде), когда конденсатор заряжается током, протекающим через резистор RC-цепи 14, !0 фронт формируемого импульса изменяется от 2 до 3-4 нс в зависимости от уровня напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 9, Таким образом, изменением напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 9 осуществляется управления величиной задержки, формируемой вентилем 13 и RC — цепью 14 блока 4 задержки.

Требуемый отвод линии 15 задержки 20 блока 4 выбирается коммутатором 5, сигнал с выхода которого поступает на вход блока 8 сравнения.

Блок 8 сравнения работает таким образом, что сигнал на выходе счетчика 20, разрешающий рабс1ту элементов

21 и 22 совпадения, формируешься лишь тогда, когда триггер 19 второй раз перейдет из состояния "0" в состояние "1". Если первое переключение триггера 19 из нуля в единицу может произойти в момент времени, никак не связанный с положением фронтов импульсов на его входах, так как после включения устройства входы могут быть в любом состоянии, то после того, как триггер 19 переключится в состояние "0" за счет разности частот сравниваемых сигналов, второй раз в состояние "1" он переключится тогда, когда начала импульсов на его входах совпадут, Сигнал на выходе счетчика

20, разрешающий работу элементов 21 и 22 совпадения, одновременно запре- 45 щает дальнейшие переключения триггера

19, поэтому разрешение работы элементов 21 и 22 совпадения продлится до тех пор, пока счетчик 20 не будет обнулен сигналом, поступающим на R-вход о счетчика 20 с выхода счетчика 6. 3атем цикл работы блока 8 сравнения повторяется. Как только совпадут по времени начала импульсов, поступающих на входы блока 8 сравнения с выходов 55 генератора опорной частоты и коммутатора 5, блок 8 сравнения разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 1 опорной частоты на вход

4 4 формирователя 2 периода и с выхода коммутатора 5 на вход счетчика 6.

Частоты генератора 1 опорной частоты и внутреннего генератора, образованного блоком 4 задержки, коммутатором

5 и инвертором 10, близки по значению (100 МГц и 99,9 МГц соответственно), а коэффициент деления частоты формирователя 2 периода больше коэффициента деления частоты счетчика 6 (12!О и 1000 соответственно). В силу этого (импульс с выхода счетчика 6 приходит на первый вход блока 7 управления счетчиком раньше, чем импульс с выхода формирователя 2 периода на второй вход блока 7, В результате на входе управления режимом счета реверсивного счетчика 11 по-прежнему остается уровень "0" (режим сложения), а на выходе младшего разряда реверсивного счетчика !1 устанавливается уровень "1", который поступает на соответствующий вход цифроаналогового преобразователя 9. При этом уровень напряжения на выходе последнего возрастает, а следовательно, и возрас- тает задержка, формируемая вентилем

13 и RC-цепью 14 блока 4 задержки.

Увеличение задержки приводит к уменьшению частоты следования импульсов на выходе коммутатора 5.

Увеличение задержки, складывающейся из задержки, формируемой вентилем

13 и RC-цепью 14, и задержки, выбираемой коммутатором 5, а значит, уменьшение частоты внутреннего генератора, происходит до тех пор, пока импульсы с выходов формирователя 2 периода и счетчика 6 на входы блока

7 управления счетчиком не начнут приходить одновременно, т.е. на выходе коммутатора 5, соединенном с выходной шиной 12 устройства, формируется период заданной величины.

Если на первый вход блока 7 управления счетчиком импульс с выхода счетчика 6 приходит позже, чем на второй вход с выхода формирователя 2 периода, то на выходе блока 7 управления счетчиком устанавливается "!", что соответствует режиму вычитания реверсивного счетчика 11. При этом начинается уменьшение задержки, формируемой вентилем 13 и RC-цепью 14 блока 4 saдержки и выбираемой коммутатором 5.

Это уменьшение происходит до тех пор, пока снова не станут на входы блока

5 1309

7 поступать одновременно импульсы с выходоФ формирователя 2 и счетчика 6.

Точность задания величины периода

Т определяется количеством разрядов цифроаналогового преобразователя 9 и погрешностью блока 8 сравнения.

Задавая при помощи блока 3 памяти коэффициенты деления частоты в формирователе 2 периода, можно получить величины периодов следования импульсов в диапазоне 10-20 нс с дискретностью 0,,01 нс и погрешностью формирования +6,5 пс, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Программируемый генератор импульсов, содержащий генератор опорной частоты, формирователь периода, блок памяти, блок задержки, коммутатор, счетчик, блок управления счетчиком, блок сравнения, выходы блока задержки соединены с первой группой входов коммутатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формирования периода следования выходных импульсов, в него введены циф264 6 роаналоговый преобразователь, инвер- . тор и ренерсинный счетчик, при этом выход генератора опорной частоты соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с входом инвертора, выходом коммутатора и выходной шиной, третий вход блока сравнения соединен с первыми входами блока управления счетчиком, 10 реверсивного счетчика и выходом .счетчика, вход которого подключен к первому выходу блока сравнения, второй выход которого соединен с первым входом формирователя периода, вторые входы которого подключены к выходам блока памяти, а выход формирователя периода подключен к второму входу блока управления счетчиком, выход которого подключен к второму входу

20 реверсивного счетчика, выходы старших разрядов которого подключены к второй группе входов коммутатора, а выходы младших разрядов подключены к входам цифроаналогового преобразо25 вателя, выход которого соединен с первым входом блока задержки, второй вход которого соединен с выходом инвертора.!

309264

Составитель В.Чижов

Техред М.Ходанич Корректор М.Пожо

Редактор И.Николайчук

Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1803/53

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная-, 4