Устройство для генерации импульсов с постоянной и переменной скважностью

 

Устройство для генерации импульсов с постоянной и переменной скважностью содержит генератор 1, делитель (Д) 2 частоты, управляемый Д 3 частоты,- кольцевой счетчик (КС) 4, модулятор 5, шину 6 управления, выходную шину 7, резисторы 8,9, ключи 10,11, элементы Ш1И-НЕ 12,13, элемент И 14, инверторы 15,16, В описании изобретения дана также функциональная схема КС 4. Изобретение расширяет функциональные возможности устройства за счет введения режима таймера и режима ускоренного счета выходных импульсов. 1 3.п. ф-лы, 2 ил. (Л со NU 00 Oi о фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5I) 4 С 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4047915/24-21 (22) 01. 04. 86 (46) 30. 10.87. Бюл, Ф 40 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Электронмаш" (72) M. М. Грудников, В, И, Норкин и В. Я, Синдаловский (53) 621.317(088.8) (56) Патент С1((А ((4234944, кл. G 04 F 10/04, 18,11,80, 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ИМПУЛЬСОВ С ПОСТОЯННОЙ И ПЕРЕМЕННОЙ СКВАЖНОСТЬЮ (57) Устройство для генерации импульсов с постоянной и переменной скважностью содержит генератор 1, делитель (Д) 2 частоты, управляемый Д 3 частоты, кольцевой счетчик (КС) 4, модулятор 5, шипу 6 управления, выходную шину 7, резисторы 8,9, ключи 10 !1, элементы

ИЛИ-HI . 12,13, элемент И 14, инверторы

15,16. В описании изобретения дана также функциональная схема КС 4, Изобретение расширяет функциональные возможности устройства за счет введения режима таймера и режима ускоренного счета выходных импульсов.

1 э,п, ф-лы, 2 ил.

1348766

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерации импульсов различной скнажности, в частности в электронных приборах времени, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем введения генерации импульсов с постоянной скнажностью таймера и режима ускоренной работы устройства °

На фиг, 1 приведена блок-схема устройства для генерации импульсов с постоянной и переменной скважностью; на фиг ° 2 — функциональная схема коль-!5 цевого счетчика, Устройство содержит генератор 1, делитель 2 частоты, упранляемый делитель 3 частоты, кольцевой счетчик

4, модулятор 5, шину 6 управления, 2р выходную шину 7, резисторы 8 и 9, ключи 10 и 11, элементы ИЛИ-НЕ 12 и

13, элемент И 14 и инверторы 15 и 16, первый 17 и третий 18 входы и выход

19 кольцевого счетчика, который со- 25 стоит из элемента И 20, D-триггеров

21 — 24, элементов И-HE 25 — 27 и элементов ИЛИ-HF. 28 — 30, Первый вход управляемого делителя 3 частоты подключен к шине 6 уп- 30 ранления, выход управляемого делителя 3 частоты подключен к первому входу 17 кольцевого счетчика 4, выход

19 которого подключен к первому входу модулятора 5, к второму входу ко35 торого подключен первый выход делителя 2; выход генератора 1 соединен с входом делителя 2, а выход модулятора 5 являет<.я выходной шиной 7 устройства; первые входы элемента И 14 4р и элемента ИЛИ-HI . 13 объединены и подключены к Выходу иннертора 15, вход которог.о соединен с первыми выводами ключа 10 и резистора 8; вторые входы элемент» И !4 и элемента ИЛИ- 45

НЕ 13 соединены соответственно с вторым и третьим выходами делителя 2, а выходы элемента И.!И-НЕ 13 и элемента

И 14 подключены соответственно к первому и н горому Входам элемента 50

ИЛИ-HI . 12, Вых 1д которого соединен с вторым нхоцом упранляемого делителя

3 частоты; втортй Вход кольцевого счетчика - 1 со<;п1н е н с шиной уп ра влет!3. 1 и1! 1х д 18 C BIls0+O I 55 иннертора 16, IIход которого е11еди31ен с верны;;1 1311 .1;!" 11 езистора 9 и клюЧ11 1 1, 13 1 ор1:. »111« 1!; 013о11Х Клю 1е и

СОЕДИ11Е11Ы Е i" "В.i: 11 Г1:111 111 а В 1 ОР1 ;Е выводы обоих резисторов — с шиной питания, Входы сброса н О" нсех D-триггеров 21 — 24 объединены, соединены с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 28 и являются второй входной шиной; тактирующие входы D-триггеров 21 — 24 объединены и соединены с выходом элемента И 20, первый вход которого является первой входной шиной; прямой выход триггера 21 объединен с

D-входом триггера 22, а инверсный выход триггера 21 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 29; прямой выход триггера 22 соединен с D-входом триггера 23 и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 29, инверсный ныход триггера 22 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 30; прямой выход триггера 23 соединен с D-входом триггера 24 и вторым входом элемента

ИЛИ-НЕ 30, а инверсный выход триггера 23 соединен с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ 26 и И-НЕ 27; прямой выход триггера 24 соединен с вторыми входами элемента ИЛИ-НЕ 28 и элемента И-НЕ 27, а иннерсный его ныход — с Р-входом триггера 21; выход элемента ИЛИ-НЕ 28 подключен к первому входу элемента И-HE 25, второй вход которого является третьим входом кольцевого счетчика, а выход элемента 25 соединен с вторым входом элемента И-НЕ 26; выходы элементов ИЛИ-HF. 28 — 30 и элемента

И-НЕ 26 представляют собой выход 19 кольцевого счетчика, а выход — элемента И-HF. 27 подключен к второму входу элемента И 20.

Устройство работает следующим образом, Генерируемая генератором 1 частота поступает на вход делителя 2 и делится на нем. Относительно более высоКочастотные составляющие поступают с первого делителя 2 на второй вход модулятора 5, более низкая промежуточная частота подается на второй вход элемента И 14, а конечная, самая низкая частота — на второй вход первого элемента И IH-HE 13, Реальные значения частот IIa выходе генератора

1 11 всех ныхо.<ах делителя 2 не имеют значения для описания сушности изобретения, одна>.о д Зя определенности установим, что ча1 тита на выходе генератора 1 — 32768 ц, частоты на первой группе В11х >;1о!3;IE. IIIтеля

8766

40

3 134

I 6384; 8192; 4096 и 2048 Гц, частота с промежуточного выхода делителя

64, а с конечного — 0,5 Гц.

При разомкнутом ключе 10 напряже5 ние питания через резистор 8 обеспечивает уровень логического нуля на выходе инвертора 15 ° Этот уровень является запрещающим для прохождения промежуточной частоты через элемент

И 14 и разрешающим для прохождения конечной частоты через элемент ИЛИНЕ 13. Таким образом, через элемент

ИЛИ-HF, 12 на второй вход управляемого делителя 3 частоты поступает конечная частота разрешающего сигнала в виде логического нуля на шине 6 управления управляемый делитель 3 частоты разрешает прохождение частоты на первый вход кольцевого счетчика 4. Управляемый делитель 3 частоты представляет логический элемент ИЛИ по своим входам и дополнительный делитель частоты, Коэффициент деления дополнительного делителя не влияет на сущность изобретения (в рассматринаемом случае он равен 8). Кольцевой счетчик 4 начинает изменять свое состояние с частотой, поступающей с управляемого делителя 3 частоты (н данном случае с частотой 1/16 Гц).

Выходы кольцевого счетчика 4, воздействуя на первый вход модулятора 5, обеспечивают выработку на его выходе л сигнала с изменяющейся скважностью.

При подключении к выходу модулятора

5 внешнего усилителя и зуммера обеспечивается постепенно нарастающая громкость звучания зуммера, При замыкании ключа 10 нулевои уровень инвертора 15 обеспечивает наличие уровня логической единицы на его выходе, Этот уровень является запрещающим для элемента ИЛИ-НЕ 13 и разрешающим для элемента И 14, Через элемент

ИЛИ-НЕ 12 на нторой вход упранляемого делителя 3 поступает промежуточная частота с делителя 2, Дальнейшая работа устройства совпадает с описанной вьппе, однако смена состояний кольцевого счетчика обусловлена при замкнутом ключе 10 не конечной, а промежуточной частотой делителя 2, В описываемом случае эти частоты отличаются в 128 раз.

Таким образом, замыкание ключа 10 позволяет реализовать режим ускоренной работы устройства, например ускорить контроль правильности работы устройства при его изготовлении °

Предположим> что ключ 11 разомкнут и уровень питания через резистор 9 обеспечивает уровень логического нуля на выходе инвертора 16, что разрешает переключение состояний кольцевого счетчика ° Если устройство работает в режиме генерации импульсов постоянной скважности, то ключ ll необходимо замкнуть, что обеспечивает уровень логической единицы на выходе инвертора 16 и запрещает смену состояний кольценого счетчика 4. Этот режим можно использовать для получения постоянной громкости звучания зуммера при подключении внешнего усилителя и зуммера к выходу модулятора 5, Кольцевой счетчик 4 работает слецующим образом, Вход управления подключен к второй шине 6, При наличии запрещающего уровня логической единицы на входе управления триггеры 21 — 24 обнулены и на выходе э",åìåíòà ИЛИ-НЕ 28 обеспечен уровень логического нуля, Уровень логической единицы с инверсных входов триггеров 21 и 22 обеспечивает уровень логического нуля с выходов элементов HJIH-HE 29 и 30, Логический нуль с выхода элемента

ИЛ1-НЕ 28 обеспечивает логическую ециницу на выходе элемента И-НЕ 25, которая вместе с логической единицей на инверсном выходе триггера 23 обеспечивает уровень логического нуля на выходе элемента И-НЕ 26. Таким образом, На всех выходах кольцевого счетчика — уровень логического нуля и счетчик готов к началу работы, Рассмотрим работу счетчика при наличии уровня логического нуля на третьем входе 18 (ключ 11 разомкнут), Подачей ра з решающе го уровня ло гического нуля на шину 6 снимается начальная установка с триггера 21

24 и подается разрешение на элемент

ИЛИ-НЕ 28. При этом на его выходе появляется уровень логической единицы, поступающей на выход 19, Одновременно на первый выход 17 поступает управляющая частота с управляемого .целителя 3. Через период этой частоты триггер 21 изменяет свое состояние, и нуль с его инверсного выхода разрешает нь;работку лоl ическои ецшшцы на «ыхо;;е элемента

1348766

ИЛИ-НЕ 29. Счетчик переходит во второе состояние, Спустя еще один период управляющей частоты триггер 22 переходит в состояние "1", запрещает выработку логической единицы на выходе элемента ИЛИ-НЕ 29 и разрешает выработку логической единицы на выходе элемента ИЛИ-НЕ 30, Спустя еще один период управляющей частоты происходит lð переключение в единичное состояние триггера 23, который запрещает выработку логической единицы на выходе элемента ИЛИ-HE 30 и разрешает — на выходе И-НЕ 26, Кольцевой счетчик переходит в четвертое состояние и находится в нем еще четыре периода управляющей частоты, за которые происходит переключение в единичное состояние триггера 24 и в нулевое состояние триггеров 21 — 23 ° По истечении четырех периодов управляющей частоты триггер 23 переходит в нулевое состояние и запрещает уровень логической единицы на выходе элемента И-НЕ ?6 ° 25

Одновременно уровни логической единицы на инверсном выходе триггера 23 и прямом выходе триггера 24 совпадают на элементе И-HE 27, и логический нуль с выхода этого элемента запрещает дальнейшее прохождение импульсов управляющей частоты через элемент И 20, При этом ни один из разрешающих сигналов с элементов 28

30 и 26 на выход 19 не подается и смены состояний кольцевого счетчика

4 не происходит, Для обеспечения нового цикла работы кольцевого счетчика необходимо снять и вновь подать разрешающий сигнал на шину 6 упранле40 ния, При наличии уровня логической единицы на третьем входе 18 кольцевого счетчика (ключ 11 замкнут) работа зтого счетчика отличается от описан- 46 ной выше, Подача разрешающего уровня логического нуля на шину 6 вызывает появление логической единицы не только на выходе элемента ИЛИ-НЕ 28, но и — через элемент И-HE 25 — на выходе элемента И-НЕ 26, Это обеспечивает выработку модулятора сигнала постоянной скважности ° Триггер 21 находится в единичном состоянии н течение четырех периодон управляющей частоты, К моменту перехода триггера 21 в единичное состояние и снятия уровня логической единицы с выхода элемента

ИЛИ НЕ 28 триггер 23 уже находится в единичном состоянии и обеспечивает поддержание уровня логической едининицы на выходе элемента И-HE 26.

13 остальном работа кольцевого счетчика 4 совпадает с описанной выше при разомкнутом ключе ll, При замкнутом ключе 11 кольцевой счетчик 4 обес печивает формирование модулятором 5 сигнала постоянной скважности н течение семи периодов управляющей частоты на входе 17 кольцевого счетчика 4 °

Формула изобретения

1. Устройство для генерации импульсов с постоянной и переменной скнажностью, содержащее генератор, делитель частоты, упранляемый делитель частоты, кольцевой счетчик и модулятор, причем первый вход управляемого делителя частоты подключен к шине управления, выход управляемого делителя частоты подключен к первому входу кольцевого счетчика, выход которого соединен с первым входом модулятора, к второму входу которого подключен первый выход делителя частоты, выход генератора соединен с входом делителя частоты, выход модулятора является выходной шиной устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены элемент И, дна элемента ИЛИ-НЕ, дна резистора, дна ключа, два инвертора, причем первые входы элемента И и первого элемента ИЛИ-НЕ объединены и соединены с выходом первого инвертора, вход которого соединен с первым выводом первого ключа и первым нынодом первого резистора, вторые входы элемента И и первого элемента

ИЛИ-НЕ соединены соответственно с вторим и третьим выходами делителя частоты, выходы элемента И и первого элемента ИЛИ-HE соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ-НЕ, ныход которого соединен с вторым входом управляемого делителя частоты, второй вход кольцевого счетчика соединен с шиной управления, третий вход кольцевого счетчика соединен с выходом второго инвертора, вход которого соединен с первыми выводами второго резистора и второго ключа, вторые выводы пер вого и второго ключей соединены с об7 1 щей шиной, а вторые ныноды обоих резисторов — с шиной питания. фие 2

Составитель И. Мазуров

Техред Л,Сердюковг

Редактор А, Маковская

Кс рре ««, р 1 ° 1 еш«з «««««

Заказ 5187/45 Тираж 370

ВНИИПИ I oñóäàðñòâåí««oãî комитет» СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москна, Ж-35, Раушск,«я нзб., д.

IIOIlI« II C1«>Е

4/5

Производственно-полиграфическое про;I«lp«ls«»e, г. Ужго, и««, у::. 11р « I 1(.I«I, 4

2 ° Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кольцевой счетчик содержит первый,, второй, третий и четвертый D-триггеры, первый, второй, третий элементы ИЛИ-НЕ, первый, второй, третий элементы И-HF элемент И, причем входы сброса в "0" первого, второго, третьего, четнерто го D-триггеров объединены и подключены к первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ и второму входу кольцевого счетчика, тактирующие входы первого, второго, третьего и четвертого Dтриггеров объединены и соединены с выходом элемента И, первый вход которого является первым входом кольцевого счетчика, прямой выход первого D-триггера соединен с D-входом второго триггера> а инверсный выход соединен с первым входом второго зле мента ИЛИ-НЕ, прямой выход второго

D-триггера соединен с D-нходом тре348766 8 тьего 0-триггера «« нтор«м нходом второго элемента ИЛИ-НЕ, а и««нерс««ы«« выход соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, прямой выход б третьего триггера подключен к D-входу четвертого D-триггера и второму входу т ретьего э««еме «««а И1П1-HF., а инверсный выход соединен с первыми входами первого и второго элементов

И-НЕ, прямой выход четвертого 2-триггера соединен с вторыми нходами первого элемента ИЛИ-НЕ и второго элемечта И-НЕ, а инверсный выход четвертого 0-триггера — с D-нходом первого

D-триггера, выход первого элемента

ИЛИ-НЕ подключен к перво«.«у входу третьего элемента И-НЕ, второ«« вход которого является третьим входом кольцевого счетчика, а выход третьего элемента И-НЕ соединен с вторым входам первого эземента И-HF., выходы элементов ИЛИ-НЕ и первого элемента

И-НЕ являются выходом кольцевого

Ф счетчика, нь«ход нторого элемента И-НЕ подключен к второму входу элемента И.