Устройство для формирования последовательностей импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей . Для достижения цели в устройство для формирования последовательностей импульсов введены формирователи 1,2 импульсов, элемент И-НЕ 10, ключи 13, 14, интегратор 15, пороговый элемент 16. Устройство также содержит триггеры 3, 8, элементы И 4, 5, счетчик-формирователь 6, элемент ИЛИ 9, элемент И-НЕ 11, генератор 17 импульсов. Счетчик-формирователь 6 состоит из счетчика импульсов и элемента И-НЕ. Устройство обеспечивает управление выходной частотой 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (51)4 Н 03 К 3 64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4175944/24-21 (22) 06.01.87 (46) 07.09.88. Бюл. Ф 33 (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа (72) В.Г.Ершов, E.Н.Бантюков, В.И.Антонец, В.Г.Шепель и А.И.Яценко (53) 621.3 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

В 1192120, кл. Н 03 К 3/64, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ

„„SU„„1422371 д1 (57) Изобретение относится к импульс" ной технике ° Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Для достижения цели в устройство для формирования последовательностей импульсов введены формирователи i 2 импульсов, элемент И-НЕ 10, ключи 13, 14, интегратор 15, пороговый элемент 16 ° Устройство также содержит триггеры 3, 8, элементы И 4, 5, счетчик-формирователь 6, элемент

ИЛИ 9, элемент И-НЕ 11, генератор

17 импульсов. Счетчик-формирователь б состоит иэ счетчика импульсов н элемента И-НЕ. Устройство обеспечивает управление выходной частотой.

2 ил.

14223 г1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использован в устройствах автоматики и в измеритсльно-преобразовательных устройствах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения управления вьходной частотой устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная сХема устройства для формирования последовательностей импульсов; на фиг.2 — пример выполнения счетчика-. формирователя.

Устройство для формирования последовательностей импульсов содержит первый формирователь 1 импульсов, второй формирователь 2 импульсов, к входу которого подключен выход формирователя 1 импульсов, первый триггер 3, первый и второй элементы И 4 и, :5, первые входы которых соединены соответственно с единичным и нулевым выходами триггера 3, Т-вход которого 25 соединен с вторыми входами элементов

И 4 и 5 и с выходом формирователя 2 импульсов, счетчик-формирователь 6, нулевую шину 7 источника питания, второй триггер 8, к С-входу которого подключен первый выход счетчика-формирователя 6, элемент ИЛИ 9, второй элемент И-НЕ 10, второй вход которого соединен с выходом элемента И 5 и с первым входом элемента ИЛИ 9, первый элемент И-НЕ 11, к первому входу ко35 торого подключен единичный выход триггера 8, нулевой выход которого соединен с первым входом элемента

И-НЕ 10, шина (+Е) источника l2 пи40 тания, второй и первый ключи 13 и 14, интегратор 15, к входам которого подключены выход ключа 14 и выход ключа 13, второй вход которого соединен с шиной источника 12 питания, 45 нулевая шина 7 которого соединена с D-входом триггера 8 и с вторым входом ключа 14, к первому входу которого подключен выход элемента

И-НЕ 11, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 9, выход

50 элемента И-НЕ 10 подключен к первому входу ключа 13, пороговой элемент

16, вход которого соединен с выходом интегратора 15, генератор 17 импульсов, к второму входу которого 55 подключен первый выход порогового элемента 16, второй выход которого соединен с вторым выходом элемента

И.П! 9 и с .ретьим входом s енератсра

17 импульсов, шину !8 сброса, которая подключена к S u R-входам триггера 3 и триггера 8, S-вход которого соединен с выходом элемента И 4, с входом сброса счетчика-формирователя

6 и с первым входом генератора 17 импульсов, выход которого соединен с тактовым входом счетчика-формиро\ вателя 6, входную шину 19, которая подключена.к входу формирователя импульсов 1, выходные шины 20, которые соединены с вторыми:выходами счетчика-формирователя 6. Счетчикформирователь 6 (фиг.2) содержит счетчик 21 импульсов, K входу с6роса которого подключен вход сброса счетчика-формирователя 6, элемент И-НЕ 22, первый вход которого соединен с суммирующим входом счетчика 21 импульсов, с такто=-ым входом и с первым из вторых выходов счетчика-формирователя 6, к первому выходу которого подключен выход элемента И-НЕ 22, остальные входы которого соединены с выходами счетчика 21 импульсов и с соответствующими вторыми выходами счетчика-формирователя 6.

Устройство для формирования последовательностей импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии после вкл:.гчения питания и до подачи входных импульсон на шину 19 счетчик-формирователь 6 находится в прсизвольном положении, триггер 3 находится в единичном положении, триггер 8 находится в нулевом положении, на выходе интегратора 15 отсутствует напряжение и поэтому имеется единичный сигнал на втором выходе и отсутствует напряжение на первом выходе порогового элемента 16, генератор 17 находится в заторможенном положении и не выдает импульсы, элемент И-НЕ 11 закрыт изза отсутствия сигнала с единичного выходы триггера 8, элемент И-HF 10 подготовлен к пропуску импульсов с выхода элемента И 5, так как на его первом входе имеется сигнал с нулевого выхода триггера 8. Установка устройства в исходное состояние производится подачей импульса на шину 18.

Устройство начинает работать при подаче на шину 19 входных импульсов, из каждого формирг>нате.t» 1 формирует прямоугольный импульс, по переднему фронту которого формирователь 2 вь|1422371 дает импульс, который проходит или через элемент lUlH 4, или через элемент И 5 (в зависимости от положения триггера 3) и устанавливает триг5 гер 3 в противоположное положение по своему заднему фронту. Первый после начала подачи входных импульсов на шину 19 импульс с выхода формирователя 2 проходит через элемент И 4 и устанавливает счетчик-формирователь 6 в нулевое положение, триггер

8 в единичное положение и поступает на вход установки в исходное положение генератора 17 импульсов (в генераторе 17 ничего не происходит, так как он находится в заторможенном положении). Вследствие переключения триггера 8 закрывается элемент И-НЕ 10 и открывается элемент И-НЕ 11, а так как на втором входе этого элемента имеется сигнал с второго выхода порогового элемента 16, поступающий через элемент ИЛИ 9, то на выходе элемента И-НЕ 11 появляется нулевой сиг- 25 нал, открывающий ключ 14, через который конденсатор интегратора 15 начинает заряжаться. На выходе интеграто-.

1 ра 15 появляется увеличивающееся напряжение, поступающее на вход порогового элемента 16. На первом выходе порогового элемента 16 также появляется напряжение, увеличивающееся по величине, но генератор 17 удерживается в заторможенном положении. До момента исчезновения сигнала на втором

35 выходе порогового элемента 16 импульсы с выхода элементов И 4 и И 5 не изменяют положения устройства, так как импульс с выхода элемента И 4

40 подтверждает нулевое положение счетчика-формирователя 6 и единичное положение триггера 8, а импульс с выхода элемента И 5 через элемент ИНЕ 10 не проходит, так как этот эле45 мент закрыт из-за отсутствия сигналас нулевого выхода триггера 8, а через элемент ИЛИ 9 не проходит, так как на его втором входе имеется сигнал с второго выхода порогового элемента 16. В момент, когда напряжение

50 на выходе интегратора 15 превышает величину порога Б„срабатывания порогового элемента 16, на втором выходе порогового элемента 16 исчезает сигнал и разрешается работа генератора 17, который начинает вьдавать импульсы, одновременно закрывается элемент И-HE 11 и ключ 14, так как исчезает сигнал на выходе эпемента

ИЛИ 9 и прекращается заряд конденсатора интегратора 15 ° Импульсы с выхода генератора l7 поступают на счетный вход счетчика-формирователя

6, который их подсчитывает. Если появится импульс на выходе элемента

И 5, то этот импульс через элемент

ИЛИ 9 поступает на второй вход элемента И-НЕ il, который срабатывает, открывается ключ l4 H в течение длительности импульса конденсатор интегратора 15 подзаряжается. При появлении импульса на выходе элемента

И 4 (не имеет значения первым после начала работы генератора 17 или ггосле импульса с выхода элемента И 5) счетчик-формирователь 6 устанавливается в нулевое положение, у триггера 8 подтверждается единичное положение, генератор 17 устанавливается в исходное положение. В момент окончания импульса на выходе элемента И 4 разрешается работа генератора

17 импульсов, так как частота импульсов, вьдаваемых генератором 17 сразу после исчезновения сигнала на втором выходе порогового элемента t6, ниже номинальной частоты (fцо„), то до момента появления импульса на выходе элемента И 5 счетчик-формирователь 6 не вьдает импульс на свой первый выход, триггер 8 находится в единичном положении, и, следовательно, импульс с выхода элемента И 5 вызывает срабатывание элемента И-НЕ 11, открывается ключ 14 и конденсатор интегратора 15 подзаряжается, вследствие чего частота импульсов, вьдаваемых генератором 17, увеличивается.

Через некоторое время, до появления импульса на выходе элемента И 4 на первом выходе счетчика-формирователя

6 появляется импульс, по перепаду

О/1 которого триггер 8 устанавливается в нулевое положение.

При появлении импульса на выходе элемента И триггер 8 устанавливается в единичное положение, счетчик-формирователь 6 в нулевое положение, генератор 17 в исходное. В момент окончания импульса с выхода элемента И 4 генератор 17 начинает вьдавать импульсы. Таким образом, устройство работает до тех пор, пока частота импульсов, вьдаваемых генератором 17, не станет равной или больше номинальной частоты. Если частота импульсов, 1422371 ь

55 выдаваемых генератором 17, стала больше номинальной частоты, то после импульса с выхода элемента И 4 и до появления импульса на выходе элемента И 5 на первом выходе счетчика-формирователя 6 появляется импульс, по перепаду 0-1 которого триггер 8 устанавливается в нулевое положение, и тогда импульс с выхода элемента И 5 вь1зывает срабатывание элемента ИНЯ 10, открывается ключ 13 (на время действий этого импульса), и конденсатор интегратора 15 подразряжается, частота импульсов генератора 17 при этом уменьшается. Если частота импульсов равна или близка к номинальной частоте, то импульс с выхода элемента И 5 появляется при единичном положении триггера 8, срабатывает элемент И-НЕ 11, открывается ключ 14, и конденсатор интегратора 15 начинает подзаряжаться, но во время действия

Импульса с выхода элемента И 5 появл яется перепад 0-1 импульса с первого выхода счетчика-формирователя 6, триггер 8 переключается в нулевое положение, при этом закрываются элемент И-НЕ 11 и ключ 14 и открываются элемент И-НЕ 10 и ключа 13 и конденсатор интегратора 15 подзаряжается.

Таким образом, частота импульсов, выдаваемых генератором 17, поддерживается равной f, . На шины 20 вьдаются при этом последовательности импульсов с частотой f„, и с частотами — — (где i = 1, 2, 3,...n — но Нбю

21 мера разрядов счетчика-формирователя 6).

В том случае, если по какой-либо причине исчезнут входные импульсы, подаваемые на шину 19, то формирователь 2 не вьдает импульсы, а так как генератор 17 вьдает импульсы, то счетчик-формирователь 6 вьдает импульс, по перепаду 0-1 которого триггер 8 устанавливается в нулевое положение. Конденсатор интегратора .15 постепенно разряжается через выходные сопротивления ключей 13 и 14 и через входное сопротивление порогового элемента 16. В момент, когда напряжение на входе порогового элемента 16 меньше величины порога П,„, на втором выходе порогового элемента

16 появляется сигнал, запрещающий работу генератора 17 импульсов, устройство прекращает вьдачу импульсных

40 последовательностей. При появлении входных импульсов устройство начинает работать как описано., Счетчик-формирователь Ь работает следующим образом. В исходном положении счетчика 21 импульсов находится в нулевом положении, на первом выходе счетчика-формирователя 6 отсутствует сигнал, а на вторых выходах отсутствуют импульсы. При поступлении на тактовый вход счетчикаформирователя 6 импульсов, счетчик

21 по заднему фронту каждого из них увеличивает на "единицу" свое содержимое. После окончания (N-1)-го (считая от нулевого положения счетчика 21) импульса на тактовом входе в счетчике 21 оказывается записанным число (N-1), на всех входах элемента И-HE 22 имеются единичные сигналы и поэтому N-ый импульс, поступивший на тактовые входы счетчикаформирователя 6, проходит через элемент И-НЕ 22 íà его выход и на выход счетчика-формирователя 6 (в ви" де импульса нулевого уровня). При переключениях триггеров счетчикаформирователя Ь при поступлении на его тактовый вход импульсов на выходах счетчика 21 и на каждом из вторых выходов счетчика-формирователя

6 формируытся последовательности импульсов соответствуюшей частоты (на первом из вторых вь ходов — с частотой f, на втором из вторых ebr.f ходов — — —,..., на и-м из вторых

- f выходов — †-„, где n — - разрядность счетчика 21 импульсов. формула изобретения

Устройство для формирования последовательностей импульсов, содержащее первый триггер, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с единичным и нулевым выходом первого триггера соответственно, счетчик-формирователь импульсов, второй триггер, к С-входу которого подключен первый выход счетчика-формирователя, элемент ИЛИ, первый элемент И-НЕ, генератор импульсов, шину сброса, которая подключена к S-входу первого триггера и к

R-входу второго триггера, единичный выход которого соединен с первым

Составитель В.Чижов

Техред Г1.Дидык Корректор С,Черни

Редактор Л.Зайцева

Тираж 928

Подписное

Заказ 4439/55

BHHHIIH 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

7 14223 входом первого элемента И-НЕ, выход ные шины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены первый и второй формирователи им5 пульсов, второй элемент И-НЕ, первый и второй ключи, интегратор; пороговый элемент, причем выход первого формирователя импульсов подключен к входу второго формирователя импульсов, выход которого соединен с Т-входом первого триггера и с вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к

S-входу второго триггера, к входу сброса счетчика-формирователя и к первому входу генератора импульсов, выход которого соединен с тактовым входом счетчика-формирователя, выход второго элемента П подключен к второму входу второго элемента И-НГ и к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого ключа, нулевой выход второго триггера подключен к первому входу второго элемента И-HF. выход которого соединен с первым входом второго ключа, выходы первого и второго ключей подключены к входам интегратора, выход которого соединен с входом порогового элемента, первый выход которого подключен к второму входу генератора импульсов, третий вход которого соединен с вторым выходом порогового элемента и с вторым входом элемента

ИЛИ.