Формирователь импульсов

 

Изобретение может быть использовано в радиоизмерительной технике. Формирователь содержит элемент И 3, 1 блок 7 задержки, элемент ИЛИ 10, элемент НЕ 13. В устройство введены элементы И 4, 15 и 16, генератор (г) 5 импульсов, делитель 6 частоты, блок 8 задержки, сумматоры 9 и 11 по модулю два, элемент НЕ 14. Благодаря этому повышается точность работы и расширяется диапазон длительности формируемых импульсов. Разница между длительностями сформированного импуль са, вызванная несинхронностью работы Г, определяется только периодом (частотой ) выходного сигнала Г 5 и будет тем меньше, чем вьш1е частота Г 5. 3 ил. 12 г 15 17 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 03 К 5/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4ь

CO

Cb 4

Сд

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4154123/24-21 (22) 01. 12.86 (46) 30.06,88. Бюл. М - 24 (72) В.А. Сергеев, О.И. Воронин, Б.М. Пискунов, П.К. !!!елипов и О.В. Отраднов (53) 621.374.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !

1 1163467, кл . H 03 К 5/ 12, 1981, Авторское свидетельство СССР

М 426314, кл. Н 03 К 5/13, 1972. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение может быть использовано в радиоизмерительной технике.

Формирователь содержит элемент И 3, „„SU„„1406752 A 1 блок 7 задержки, элемент ИЛИ 10, элемент НЕ 13. В устройство введены элементы И 4, 15 и 16, генератор (Г) 5 импульсов, делитель 6 частоты, блок 8 задержки, сумматоры 9 и 11 по модулю два, элемент НЕ 14. Благодаря этому повышается точность работы и расширяется диапазон длительности формируемых импульсов. Разница между длительностями сформированного импуль са, вызванная несинхронностью работы

Г, определяется только периодом (частотой) выходного сигнала Г 5 и будет тем меньше, чем выше частота Г 5.

3 ил.

1406752

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для формирования импульсов, соответствующих переднему и заднему фронтам преобразуемого им5 пульса прямоугольной формы и может быть использовано в радиоизмерительной технике.

Целью изобретения является повышение точности работы и расширение дна 1ð пазона длительности формируемых импульсов °

На фиг. 1 показана функциональная схема формирователя импульсов; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов; на фиг. 3 — вариант выполнения делителя частоты.

Формирователь импульсов содержит входную шину 1, входную шину 2 обнуления, первый и второй элементы И 3 20 и 4, генератор 5 импульсов, делитель

6 частоты, первый и второй 7 и 8 бло ки задержки, первый сумматор 9 по модулю два, элемент ИЛИ 10, второй сумматор 11, по модулю два, триггер 12, первый и второй элементы ИЛИ 13 и 14, третий и четвертый элементы 15 и 16 И, первую и вторую выходные шины 17 и 18 первого блока 7 задержки. Выход подключен к первому входу первого элемен та И 3, выход генератора 5 импульсов подключен к первому входу второго элемента И 4, выход которого через делитель 6 частоты подключен к входу первого блока 7 задержки, выход второго блока 8 задержки соединен с входом первого элемента HE 13 и с первым входом первого сумматора 9 по модулю два, выход которого подключен к входу установки в единичное состояние триггера

12 и к входу второго элемента HE 14, выход триггера 12 соединен с вторым входом второго элемента И 4 и с первым входом третьего 15 и четвертого

16 элементов И, выход первого блока 7 задержки соединен с первым входом вто рого сумматора 11 по модулю два, выход делителя 6 частоты подключен к второму входу второго сумматора 11 по модулю два, выход которого соединен с вторым входом первого элемента

И 3, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 10, выход которого подключен к входу установки в нулевое состояние триггера 12, вход второго блока 8 задержки соединен с 55 входной шиной 1 формирователя импульсов и вторым входом первого сумматора

9 по модулю два, выход второго блока

8 задержки подключен к второму входу третьего элемента И 15, выходы первого 13 и втрого 14 элементов HE подключены соответственно к второму и третьему входам четвертого элемента

И 16, вход установки в нулевое состояние делителя 6 частоты соединен с вторым входом элемента ИЛИ 10 и с входной шиной 2 установки в нулевое состояние формирователя импульсов, выходы третьего 15 и четвертого 16 элементов И соединены соответственно с первой 17 и второй 18 выходными шинами формирователя импульсов, выход второго элемента HE 14 соединен с третьим входом третьего элемента

И 15.

На фиг. 2 изображены временные диаграммы сигналов: a) на входе 1; б) на выходе второго блока 8 задержки; в) в) на выходе первого сумматора 9 по модулю два; r) на выходе триггера 12; д) на выходе первого элемента НЕ 13; е) на выходе генератора 5 импульсов; ж) на выходе второго элемента И 4;

3) на выходе делителя частоты 6;и) на выходе первого блока 7 задержки; к) на выходе второго сумматора 11 по модулю два; л) на выходе первого элемента И 3; м) на выходе третьего элемента И 15; н) на выходе второго элемента HE 14; о) на выходе четвертого элемента И 16.

Делитель частоты (фиг. 3) содержит первый, второй и третий триггеры

19, 20, 21, шину 22 нулевого потенциала, вход 23, вход 24 установки в нулевое состояние делителя частоты, выход 25.

Все функциональные блоки, используемые в формирователе импульсов, могут быть выполнены на микросхемах

133 серии.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

На вход 2 обнуления поступает импульсный сигнал, устанавливающий делитель 6 частоты и через элемент ИЛИ

10 триггер 12 в начальное (нулевое) состояние, при котором на выходе делителя 6 частоты и триггера 12 устанавливаются сигналы, соответствующие низкому уровню (логическому нулю).

Формирование импульса, соответствующего переднему фронту входного сигнала, происходит следующим образом, На вход 1 поступает импульс прямоугольной формы положительной поляр3 1406 ности (фиг. 2 4), Он задерживается во втором блоке 8 задержки (фиг. 2 Б)»а некоторое фиксированное время и поступает на первый вход первого сумматора 9 по модулю два и вход первого

5 элемента НЕ 13. Одновременно сигнал с входа 1 поступает на второй вход первого сумматора 9 по модулю два,на выходе которого формируется импульс (фиг. 2B) длительностью, равной времени задержки второго блока 8 задержки, Длительность этого импульса,т.е. время задержки, выбирается такой величины, чтобы установить триггер

12 в единичное состояние (фиг.2 О .

Практически длительность импульса, сформированного на выходе первого сумматора 9 по модулю два, не превышает 50-70 нс, Поэтому блок задерж-20 ки может быть выполнен в виде после довательного соединения нескольких элементов НЕ, каждый из которых обладает временем задержки импульса

10-15 нс, 25

Импульс с выхода триггера 12 (фиг. 2t), соответствующий логической единице, поступает на второй вход второго элемента И 4 и на первый вход третьего элемента И 15. Одновременно, зо на первый вход второго элемента И 4 поступают импульсы с выхода генератора 5 импульсов (фиг. 2е) .

Фаза этих импульсов не совпадает с фазой импульсов с входа 1, т.е. сигналы не синхронизованы., Следует отметить, что длительность импульсов с входа 1 составляет 0,3 с, период повторения меняется от 0,6 до

2 с. Период повторения сигнала с вы40 хода генератора 5 импульсов выбран, например, равным 0,25 мкс. На выходе второго элемента И 4 формируются импульсы (фиг. 2ж), соответствующие выходному сигналу генератора 5 импульсов.

В делителе 6 частоты происходит увеличение периода его входного сигнала, например, вдвое, как это изображено на фиг. 2, и íà его выходе формируется сигнал (фиг. 2 )). Сра— батывание делителя 6 частоты происходит по заднему фронту входного импульса ° Выходной сигнал делителя 6 частоты задерживается в первом блоке

7 задержки, время задержки которого выбирается равным времени задержки второго блока 8 задержки, Выходные сигна Ift ггервог о блока 7 задг ржки (фиг.2 ) и делителя б частоты (фиг.2al подаются на второй сумматор 11 tto ttiiдулю два. На его выходе формируется пара импульсов (фиг.2«), которые поступают на второй вход первого элемента И 3, на первый вход которого поступает сигнал с выхода первого блока 7 задержки (фиг.2u). Как следует из сопоставления фиг.2 и и фиг.2 r на выходе первого элемента И 3 формируется импульс (фиг.2n) соответствующий второму из пары выходных импульсов второго сумматора 11 по модулю два. Импульс с выхода первого элемента И 3 проходит через элемент

ИЛИ 10 и перебрасывает триггер 12 в исходное (нулевое) состояние (фиг.2 ",).

На первый вход третьего элемента

И 15 поступает сигнал с выхода триггера 12 (фиг. 2 ), а на второй вход— сигнал с выхода второго блока 8 задержки (фиг,2Б), на третий вход сигнал с выхода второго элемента НЕ

14 (фиг. 2и). В результате на выходе третьего элемента И 15, т.е. на первом выходе 17, формируется сигнал (фиг. 2м), соответствующий переднему фронту сигнала с входа 1.

Формироватение импульса, соответствующего заднему фронту входного сигнала, происходит следующим образом.

На входы первого сумматора 9 по модулю два поступают сигналы с выхода второго блока задержки и с входа

1. На выходе первого сумматора 9 по модулю два формируется импульс (фиг.2гг) соответствующий задним фронтам импульса с входа 1 (фиг. 2а) и задержанного импульса с выхода второго блока S задержки (фиг.26). Триггер 12 устанав ливается в единичное состояние (фиг.2г) и его выходной сигнал поступает на первый вход четвертого элемента И 16 и на второй вход второго элемента И 4. Выходной сигнал генератора 5 импульсов (фиг.2 е) поступает на второй вход И 4, выходной сигнал которого (фиг.2 ) поступает на делитель 6 частоты.

Сигнал с выхода делителя 6 частоты (фиг.2 s) поступает на второй вход второго сумматора !1 по модулю два н на вход первого блока 7 задержки, сигнал с выхода которого (фиг.2и) поступает на первый вход первого элемента

И 3 и первый вход второго сумматора

1406752

11 по модулю два. На его выходе формируется пара импульсов (фиг.2 с), соответстнующих заднему фронту сигнала с входа 1 (фиг. 2ц)..

Через первый элемент И 3 пройдет только второй импульс с выхода второго сумматора 11 по модулю два, так как он существует н момент времени, когда на другом входе первого элемен- 1п та И 3 действует сигнал с выхода первого блока 7 задержки (фиг.2 и). Сигналом с выхода первого элемента И 3 (фиг. 2 л) через элемент ИЛИ 10 триггер

12 перебрасывается в нулевое состояние (фиг. 2 <) .

На втором входе четвертого элемента И 16 действует сигнал с выхода первого элемента НЕ 13 (фиг. 2 8), а на третьем входе — сигнал с выхода второго элемента НЕ 14 (фиг. 2.u) .

В результате на выходе четвертого элемента И 16 формируется импульс (фиг.2 c), соответствующий заднему фронту сигнала с входа 1 (фиг ° 2а). 25

Длительности формируемых на первом и втором ныходах 17 и 18 импульсов изменяются от некоторого минимального значения, определяемого выражением

ЭО (1) ин 5 (и (2) М4КС 5

Это изменение определяется несинхронностью сигналов с входа 1 и с выхода генератора 5 импульсов, т ° е. сигнал на входе 1 может появиться в любой момент относительно фазы выходного сигнала генератора 5 импульсов.

Иэ выражений (1) и (2) следует, что разница между длительностями сформированного импульса, вызванная несинхронностью работы генератора 5 импульсов, определяется только периодом (частотой) выходного сигнала генератора 5 импульсов и будет тем меньше, чем выше частота генератора

5 импульсов.

Относительное значение этой разницы зависит от коэффициента деления делителя 6 частоты и обратно пропор45

55 где п — коэффициент деления делителя

6 частоты; период сигнала генератора 5

1 35 импульсов, до некоторого максимального значения, определяемого выражением ционально ему, т.е. чем больше коэффициент деления делителя 6 частоты, тем меньше относительное значение разницы в длительности сформированных импульсов.

Например, при выборе частоты (периода) генератора 5 импульсов, равной 4 МГц (0,25 мкс), и коэффициента делителя 6 частоты, равного 8, среднее значение длительности 1,87 мкс сформированных импульсов составляет минимальное значение 1,75 мкс, максимальное значение 2,0 мкс, относительное значение возможной разности длительности составляет 147.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Формирователь импульсов, содержащий входную в две выходные шины, первый блок задержки, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, первый элемент НЕ, элемент

ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности длительности выходных импульсов, сформированных по переднему и заднему фронтам входного сигнала и расширения диапазона длительности формируемых импульсов, в него введены первый и второй сумматоры по модулю два, генератор импульсов, делитель частоты, триггер, второй блок задержки, второй элемент НЕ, второй, третий и четвертый элементы И, причем выход генератора импульсов подключен к первому входу второго элемента И, выход которого через делитель частоты подключен к входу первого блока задержки, выход второго блока задержки соединен с входом первого элемента НЕ и с первым входом первого сумматора по модулю два, выход которого подключен к входу установки в единичное состояние триггера и к входу второго элемента НЕ, выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И и первыми входами третьего и четвертого элементов

И, выход первого блока задержки соединен с первым входом второго сумматора по модулю два, выход делителя частоты подключен к второму входу второго сумматора по модулю два, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому нхоГу элемента

ИДИ, выход которого подключен к входу сброса триггера, вход второго блока зад .ржки соединен с входной шиной

1406752 формирователя импульсов и вторым входом первого сумматора по модулю два, выход второго блока задержки подключен к второму входу третьего элемента И, выходы первого и второго элементов НЕ подключены соответственно к второму и третьему входам четвертого элемента И, вход установки в исходное состояние делителя частоты соединен с вторым входом элемента KIH и с шиной установки в нулевое состоя5 ние, выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первой и второй выходными шинами, выход второго элемента НЕ соединен с третьим входом третьего элемента И.

1406752

Составитель Е. Суров

Редактор М. Бандура Техред А.Кравчук- Корректор А.Тяско

Заказ 3205/52

Тираж 928 Подписное

В1!ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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