Устройство для задержки импульсных сигналов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных цифровых радиотехнических устройствах для создания линейно изменяющейся задержки опорного импульсного сигнала со скоростью, задаваемой цифровым кодом. Изобретение позволяет упростить данное устройство по сравнению с прототипом и повысить его помехоустойчивость. Устройство содержит регистр 1, элемент И-НЕ 2, элемент ИЛИ 3, триггер 4, счетчики 5 и 9 импульсов, генератор 6 импульсов, триггер 7, элемент И 8, шину 10 установки исходного напряжения, шины 11 кода задержки, шину 12 управления, шину 13 выходных импульсов , шину 14 единичного сигнала и выходную шину 15. Устройство может работать в режиме с линейным увеличением времени задержки и в режиме с постоянной величиной времени задержки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ж Р:-д,„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ";; /

Н А ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ

ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных цифровых радиотехнических устройствах для создания линейно изменяющей17

72 (21) 4129434/24-21 (22) 08.10.86 (46) 07.04.88. Бюл. № 13 (72) Е. Н. Бантюков (53) 621. 374 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 790217, кл. Н 03 К 5/13, 13.12.78.

Авторское свидетельство СССР № 1224988, кл. H 03 К 5/13, 28.06.84.

-SUÄÄ 1387183 А1

4 н оз К 5/1з ся задержки опорного импульсного сигнала со скоростью, задаваемой цифровым кодом.

Изобретение позволяет упростить данное устройство по сравнению с прототипом и повысить его помехоустойчивость. Устройство содержит регистр 1, элемент И вЂ” НЕ 2, элемент ИЛИ 3, триггер 4, счетчики 5 и 9 импульсов, генератор 6 импульсов, триггер 7, элемент И 8, шину 10 установки исходного напряжения, шины 11 кода задержки, шину 12 управления, шину 13 выходных импульсов, шину 14 единичного сигнала и выходную шину 15. Устройство может работать в режиме с линейным увеличением времени задержки и в режиме с постоянной величиной времени задержки. 1 ил.

13871б3

15

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных цифровых и радиотехнических устройствах для создания линейно изменяющейся задержки опорного импульсного сигнала со скоростью, задаваемой цифровым кодом.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение его помехоустойчивости.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства для задержки импульсных сигналов.

Устройство содержит регистр 1, элемент

И вЂ” НЕ 2, элемент ИЛИ 3, триггер 4, второй счетчик 5 импульсов, к информационным входам которого подключены выходы регистра 1, генератор 6 импульсов, триггер 7, элемент И 8, первый вход которого соединен с выходом генератора 6 импульсов, а второй— с единичным выходом триггера 7, первый счетчик 9 импульсов, к информационным входам которого подключены информационные выходы счетчика 5, выход переноса которого соединен с вторым входом элемента

ИЛИ 3, выход которого подключен к С-входу триггера 4, S-вход которого соединен с выходом элемента И вЂ” НЕ 2, третий вход которого соединен с нулевым выходом триггера 7 и с входом записи информации счетчика 9, вычитающий вход которого соединен с выходом элемента И 8 и суммирующим входом счетчика 5, к входу записи информации которого подключен нулевой выход триггера 4, D-вход которого соединен с нулевой шиной источника питания, шину 10 установки исходного положения, которая подключена к R-входу триггера 4 и к входу сброса счетчика 9, шины 11 кода задержки, которые соединены с информационными входами регистра 1, шину 12 управления, которая подключена к первому входу элемента И вЂ” НЕ 2, шину 13 входных импульсов, которая соединена с вторым входом элемента И вЂ” НЕ 2 и с S-входом триггера 7, шину 14 единичного сигнала, которая подключена к D-входу триггера 7, выходную шину 15, которая соединена с выходом заема счетчика 9, с R-входом триггера 7 и с первым входом элемента ИЛИ 3.

Триггер 4 по С-входу устанавливается в нулевое положение по перепаду сигнала

0 в 1 на этом входе, так как к его D-входу постоянно подключена нулевая шина, триггер 7 по С-входу устанавливается в единичное положние по перепаду сигнала 0 — 1 на этом входе, так как к его D-входу постоянно подключен источник 14 единичного сигнала. Триггер 4 по S-входу устанавливается в единичное положение при поступлении на этот вход импульса нулевого уровня, триггер 4 по R-входу устанавливается в нулевое положение при поступлении на этот вход импульса единичного уровня. Триггер 7 по R-входу устанавливается в нулевое

55 положение при поступлении на этот вход импульса нулевого уровня.

При поступлении импульса на суммирующий вход счетчика 5 к его содержимому прибавляется единица по переднему фронту (передпаду 0 — 1) поступившего импульса, при поступлении импульса на вычитающий вход счетчика 9 от его содержимого отнимается единица по переднему фронту (перепаду 0 — 1) поступившего импульса. При поступлении единичного импульса на входы записи информации — WR входы счетчиков

5 и 9 — в них заносится код информации, находящийся на информационных D-входах соответствующего счетчика. В том случае, если на входе записи информации счетчика 5 имеется единичный уровень сигнала, счетчик 5 по суммирующему входу, а счетчик 9 по вычитающему входу не работают, т.е. входы записи информации счетчиков имеют приоритет перед суммирующим и перед вычитающим входами. При поступлении единичного импульса на вход сброса счетчика 9 последний устанавливается в нулевое положение независимо от того, какие сигналы действуют на его других входах, т.е. вход сброса имеет приоритет перед другими входами счетчика. На выходе переноса — CR-выходе счетчика 5 — появляется нулевой сигнал в том случае, если счетчик заполнен, т.е., если в нем записано число 2" — 1, где п — разрядность счетчика 5, на суммирующем входе счетчка отсутствует единичный импульс. На выходе заема — BR-выходе счетчика 9 — появляется нулевои сигнал в том случае, если счетчик находится в нулевом положении и на его вычитающем входе отсутствует единичный импульс. Информационные выходы счетчика 5 представляют собой выходы разрядов счетчика 5. Разрядность счетчиков 5 и

9 — и одинакова.

Элемен ИЛИ 3 выполняет логическую функцию ИЛИ для сигналов нулевого уровня, т.е. нормально на входах элемента

ИЛИ 3 должны находиться единичные сигналы, тогда и на его выходе имеется единичный сигнал, при поступлении на один или оба входа нулевого сигнала на выходе элемента ИЛИ 3 появляется также нулевой сигнал.

Длительность импульса ti генератора 6 выбирается не меньше величины, достаточной для четкой работы счетчика 5 по суммирующему входу и счетчика 9 по вычитающему входу. Длительность паузы импульсов генератора 6 должна быть не меньше величины 1з М+4+Ф+47+4» +4r > где t„— время срабатывания счетчика 9 по о выходу заема, т.е. время от окончания импульса на вычитающем входе до момента появления нулево1387183

t! О

Таким нератора

55 импульс с шины 13 поступает на С-вход

3 го сигнала на выходе заема при нулевом содержимом счетчика 9; время срабатывания триггера 7 по

R-входу, т.е. время установки триггера 7 в нулевое положение; время срабатывания счетчика 9 по входу записи информации, т.е. время от момента появления сигнала на входе записи информации и до момента установки записываемого кода в счетчике 9 и появления на выходе заема единичного сигнала; время срабатывания элемента

ИЛИ 3 по перепаду 0 — 1, т.е. время от момента появления единичного сигнала на входе элемента ИЛИ 3 и до момента появления единичного сигнала на выходе элемента

ИЛИ 3 (при условии, что на другом входе имеется единичный сигнал); время срабатывания триггера 4 по С-входу, т.е. время установки триггера 4 в нулевое положение при перепаде сигнала 0 — 1 на

С-входе; время срабатывания счетчика 5 по входу записи информации, т.е. время от момента появления сигнала на входе записи информации счетчика 5 и до момента установки записываемого кода в счетчике 5. образом, период Т импульсов ге6 должен быть

+ 1 ti+tg+ 1,7+ 1 + 1сз+ 1, +1с5.

Длительность импульса установки в исходное состояние, подаваемого на шину

10, должна быть не меньше периода импульсов генератора.

На выходную шину 15 выдается импульс нулевого уровня, длительность которого

t„= t,,+ 1о . При необходимости увеличить о длительность задержанного импульса к выходной шине 15 подключается одновибратор, выдающий импульс нужной длительности, при необходимости иметь на выходной шине импульс единичного уровня к ней подключается инвертор.

На шины 11 подается код величины минимальной задержки — код числа N, при этом минимальная величчна задержки входного импульса, отрабатываемая устройством, т=1ЧТ. Если для записи кода в регистр нужен сигнал записи, то одна из шин

11 выделяется для этого сигнала и подключается к входу записи информации регистра 1.

Входной импульс должен подаваться на входную шину 13 не ранее чем через время выдачи задержанного предыдущего импульса, в противном случае входной импульс воспринимается как помеха и устройство на него не реагирует.

Предусмотрено два режима работы устройства — основной режим работы с линейно увеличивающейся величиной задержки входного импульса, в этом случае на шину

12 управления подается единичный сигнал, и дополнительный режим работы с постоянной величиной задержки, в этом случае на шину 12 управления подается нулевой сигнал.

Устройство для задержки импульсных сигналов работает следующим образом.

В исходном состоянии в регистре 1 записан код числа N, который определяет величину задержки первого входного импульса и кратно которому увеличивается задержка последующих входных импульсов, триггеры 4 и 7 находятся в нулевом положении, в счетчиках 5 и 9 записан код числа N. Поэтому на выходе переноса счетчика 5 имеется единичный сигнал, разрешающий работу элемента ИЛИ 3 по первому входу, и на выходе заема счетчика 9 имеется единичный сигнал, разрешающий работу триггера 7 по С-входу. Установка устройства в исходное состояние производится после записи в регистр 1 кода числа N с шин

11 подачей импульса на шину 10, при этом триггер 4 устанавливается в нулевое положение, на его нулевом выходе появляется единичный сигнал, который записывает в счетчик 5 содержимое регистра 1 — код числа N, кроме того, устанавливается в нулевое положение счетчик 8, на выходе заема которого появляется нулевой сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 3 на

С-вход триггера 4, а также устанавливающий в нулевое положение триггер 7, на нулевом выходе которого появляется единичный сигнал, разрешающий работу элемента И—

НЕ 2 по первому и второму входам и поступающий на вход записи информации счетчика 9. В момент окончания импульса на шине 10 содержимое счетчика 5 — код числа N — записывается в счетчик 9, на выходе заема которого оканчивается нулевой сигнал (т.е. появляется единичный сигнал), по перепаду 0 — 1 которого подтверждается нулевое положение триггера 4 — устройство устанавливается в исходное состояние.

В случае, когда на шину 12 управления подан единичный сигнал, т.е. установлен режим работы с линейно изменяющейся величинои задержки входных импульсов, при поступлении на шину 13 первого входного импульса срабатывает элемент И вЂ” НЕ 2 и нулевой сигнал с его выхода устанавливает в единичное положение триггер 4, на нулевом выходе которого появляется нулевой сигнал, разрешающий работу счетчика 5 по суммирующему входу. Одновременно триггера 7 и по своему переднему фронту (перепаду 0 — 1) устанавливает его в единичное положение. На нулевом выходе триггера

1387183

7 появляется нулевой сигнал, закрывающий элемент И вЂ” НЕ 2 и разрешающий работу счетчика 9 по вычитающему входу. На единичном выходе триггера 7 появляется единичный сигнал, разрешающий пропуск импульсов генератора 6 через элемент И 8 на суммирующий вход счетчик 5 и на вычитающий вход счетчика 9. Каждый импульс с выхода элемента И 8 по своему переднему фронту вычитает единицу из содержимого счетчика 9 и прибавляет единицу к содержимому счетчика 5. В момент окончания

N-го импульса с выхода элемента И 8 на выходе заема счетчика 9 и на выходной шине

15 появляется нулевой сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 3 на С-вход триггера 4 и устанавливающий в нулевое положение триггер 7, на нулевом выходе кото рого появляется единичный сигнал, открывающий элемент И вЂ” НЕ 2 по третьему входу и поступающий на вход записи информации счетчика 9, в котороый записывается содержимое счетчика 5, равное N+N= 2N, при этом на выходе заема счетчика 9 и на выходной шине 15 оканчивается нулевой сигнал, по перепаду 0 — 1 которого триггер

4 устанавливается в нулевое положение.

На нулевом выходе триггера 4 появляется единичный сигнал, поступающий на вхо;., записи информации счетчика 5, при этом запрещается работа счетчика 5 по суммирующему входу и в него записывается содержимое регистра 1 — код числа N. Таким образом, в паузу после N-го импульса с выхода элемента И 8 на выходную шину

15 выдается импульс нулевого уровня длительностью t„, задержанный относительно первого входного импульса на время т=ЫТ (с точностью до величины Т), в счетчик 9 записывается код числа 2N — код, устанавливающий, что задержка второго входного импульса равна т= 2NT, а в счетчик 5 записывается код числа N.

При поступлении на шину 13 второго входного импульса, аналогично предыдущему случаю, срабатывает элемент И вЂ” НЕ 2, устанавливается в единичное положение триг гер 4, разрешая работу счетчика 5 по суммирующему входу, устанавливается в единичное положение триггер 7, закрывая элемент И вЂ” НЕ 2, разрешая работу счетчика 9 по вычитающему входу и разрешая пропуск импульсов генератора 6 через элемент

И 8. Каждый импульс с выхода элемента

И 8 по своему переднему фронту вычитает единицу из содержимого счетчика 9 и прибавляет единицу к содержимому счетчика 5.

Однако, так как перед открытием элемента И 8 содержимое счетчика 9 равно 2N, только после (2N)-го импульса появляется нулевой сигнал на выходе заема счетчика

9 и на выходной шине 15. Содержимое счетчика 5 в этот момент равно Х+2Х=ЗХ.

Нулевой сигнал с выхода заема счетчика 9

55 устанавливает в нулевое положение триггер 7, открывается элемент И вЂ” НЕ 2 по третьему входу, в счетчик 9 записывается содержимое счетчика 5 — код числа 3 N, оканчивается нулевой сигнал на выходе заема счетчика 9 (т.е. появляется единичный сигнал) и по его перепаду 0 — 1 триггер 4 устанавливается в нулевое положение. Единичный сигнал с нулевого выхода триггера 4 заносит в счетчик 5 содержимое регистра

1 — код числа N. Таким образом, в паузу после (2N) -го импульса с выхода элемента

И 8, с момента поступления второго входного импульса на шину 13, на выходную шину 15 выдан импульс нулевого уровня длительности t„, задержанный относительно второго входного импульса на время т=2МТ (с точностью до величины Т), в счетчик 9 записан код числа ÇN, а в счетчик 5 — код числа N.

При поступлении на шину 13 третьего и последующих импульсов устройство работает аналогично описанному, выдавая при поступлении на шину 13 i-го импульса на выходную шину 15 импульс нулевого уровня, задержанный относительно входного импульса на время т= i NT, и формируя код величины задержки следующего входного импульса — число (i+1) N, записываемое счетчик 9.

Когда в процессе формирования кода задержки следующего входного импульса в счетчике 5 должно образоваться число, превосходящее его емкость, т.е. число большее, чем (2 — 1), то в момент окончания импульса, записавшего в счетчик 5 число (2" — 1), на его выходе переноса появляется нулевой сигнал, поступающий через элемент

ИЛИ 3 на С-вход триггера 4. При появлении следующего импульса на суммирующем входе счетчика 5 на его выходе переноса оканчивается нулевой сигнали(т.е. появляется единичный сигнал) и триггер 4 устанавливается в нулевое положение. Единичный сигнал с нулевого выхода триггера 4 записывает в счетчик 5 содержимое регистра

1 — число N, и запрещает работу счетчика 5 по суммирующему входу. Далее при появлении нулевого сигнала на выходе заема счетчика 9 и установке триггера 7 в нулевое положение, открывается по третьему входу элемент И вЂ” НЕ 2 и в счетчик 9 записывается аналогично описанному, содержимое счетчика 5, равное коду числа

N. Таким образом, в случае переполнения счетчика 5 в устройстве устанавливается величина минимально установленной задержки (задержке первого входного импульса) и далее цикл работы повторяется, т.е. задержка последующих импульсов линейно увеличивается.

В том случае, если число (2" — 1) кратно числу N, после окончания (2" — 1)-го импульса появляются нулевые сиг-алы и на входе заема счетчика 9, и на выходе перено13871

7 са счетчика 5, и, соответственно, появляется нулевой сигнал на выходе элемента

ИЛИ 3. Нулевой сигнал с выхода заема счетчика 9 устанавливает триггер 7 в нулевое положение, при этом открывается по третьему входу элемент И вЂ” НЕ 2 и в счетчик 9 записывается код числа (2" — 1), но триггер 4 не устанавливается в нулевое положение в момент окончания нулевого сигнала на выходе заема счетчика 9.

При поступлении следующего входного 10 импульса на шину 13 срабатывает элемент

И вЂ” НЕ 2 и нулевой сигнал с его выхода подтверждает единичное положение триггера 4, кроме того, по переднему фронту этого входного импульса устанавливается в единичное положение триггер 7, вследствие чего закрывается по третьему входу элемент

И вЂ” HE 2 и импульсы генератора 6 начинают проходить через элемент И 8 — идет отработка задержки входного импульса, равной т= (2" — 1). Первый импульс с выхода элемента И 8, поступив на суммирующий вход счетчика 5, устанавливает его в нулевое положение. На выходе переноса счетчика 5 оканчивается нулевой сигнал (т.е. появляется единичный сигнал) и триггер 4 по перепаду 0 — 1 этого сигнала устанавлива- 25 ется в нулевое положение. Единичный сигнал с нулевого выхода триггера 4 поступает на вход записи информации счетчика 5, заносит в него код числа N. Триггер 4 находится в нулевом положении до окончания отработки задержки и поступления на шину

13 следующего входного импульса, после которого начинается новый цикл задержки входных сигналов, задержка первого импульса в котором равна NT, а задержка каждого последующего импульса увеличивается на NT. 35

При поступлении на шину 13 импульса— помехи дО выдачи задержанного импульса на выходную шину 15, сбоя в работе устройства не происходит, так как в этом слу- „ чае только подтверждается единичное поло- 40 жение триггера 7 (который и так находится в единичном положении), а элемент И вЂ” НЕ

2 не срабатывает, так как он закрыт из-за отсутствия единичного сигнала на нулевом выходе триггера 7.

Для изменения величины задержки необ- 45 ходимо записать в регистр 1 код нового значения задержки числа N, и подать импульс на шину 10. После этого устройство задерживает входные импульсы на время, линейно возрастающее относительно Ni T.

Если необходимо, чтобы задержка входного импульса была постоянной, нужно подать на шину 12 нулевой сигнал и тогда, так как триггер 4 находится в нулевом по83 ложении (после установки устройства в исходное положение), единичный сигнал с его нулевого выхода будет постоянно находиться на входе записи информации счетчика 5, в который записывается код числа а работа счетчика 5 по суммирующему входу запрещена, т.е. линейное нара1цивание величины задержки не производится, она для каждого входного импульса равна NT.

Формула изобретения

Устройство для задержки импульсных сигналов, содержашее регистр, элемент

И вЂ” НЕ, элемент ИЛИ, генератор импульсов, первый триггер, элемент И, к входам которого подключены выход генератора импульсов и единичный выход первого триггера, первый счетчик импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом элемента И, шину установки исходного состояния, которая соединена с входом сброса первого счетчика импульсов, шины кода задержки, которые соединены с информационными входами регистра, шину управления, которая подключена к первому входу элемента И вЂ” НЕ, входную шину, которая соединена с вторым входом элемента И вЂ” НЕ, выходную шину, которая соединена с выходом заема первого счетчика импульсов и с первым входом элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его помехоустойчивости, в него введены второй триггер, второй счетчик импульсов, причем D-вход первого триггера подключен к шине единичного сигнала, а его С-вход соединен вторым входом элемента И вЂ” НЕ, третий вход которого соединен с нулевым выходом первого триггера и с входом записи информации первого счетчика импульсов, вычитающий вход которого подключен к суммирующему входу второго счетчика импульсов, выход переноса которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к С-входу второго триггера, нулевой выход которого соединен с входом записи информации второго счетчика импульсов, информационные выходы которого подключены к информационным входам первого счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с R-входом второго триггера, к S-входу которого подключен выход элемента И вЂ” НЕ, выходы регистра подключены к информационным входам второго счетчика импульсов, D-вход второго триггера соединен с нулевой шины источника питания, к R-входу первого триггера подключен выход заема первого счетчика импульсов.

Составитель А. Титов

Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 1231/57 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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