Генератор импульсной последовательности

 

Изобретение может быть использовано в устройствах обработки информации , в частности в измерительной технике . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет того, что длительность и частота следования выходных импульсов задаются длительностью входного импульса. Генератор содержит сумматоры 1 и 15, компараторы 3 и 17, интеграторы 2 и 16, ключи 5-8 и 14, элемент ЗАПРЕТ 9, источник 10 опорного напряжения, злемент ИЛИ 11, триггеры 12 и 13, дифференцирующий элемент 4, входную шину 18. Введение сумматора 15, интегратора 16, компа-. ратора 17, триггеров 12 и 13, ключа 14 в генератор позволяет получить длительность импульсов, равную длительности входного импульса ty, а п ериод следования импульсов, равный 2 t|. 2 ил. . СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 11 4 Н 03 К 5/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ CCCP (21) 4276216/24-21 (22) 23.04,87 (46} 30.12.88. Бюп. Р 48 (72) М.Г.Сабиров (53) 621.318 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 970665, кл. Н 03 К 5/13, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 851756, кл. Н 03. К 5/135, 1979 ° (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ (57) Изобретение может быть исполь..-звано в устройствах обработки информации, в частности в измерительной технике. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей — дости„„SU„„1448398 А 1 гается за счет того, что длительность и частота следования выходных импульсов задаются длительностью входного импульса. Генератор содержит сумматоры 1 и 15, компараторы 3 и 17, интеграторы 2 и 16, ключи 5-8 и 14, элемент ЗАПРЕТ 9, источник 10 опорного напряжения, элемент ИЛИ ll триггеры 12 и 13, дифференцирующий элемент 4, входную шину 18. Введение сумматора 15, интегратора 16, компа-. ратора 17, триггеров 12 и 13, ключа

14 в генератор позволяет получить длительность импульсов, равную длительности входного импульса t„ а период следования импульсов, равный

2 t«. 2 ил.

1448398

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации, в частности в измерительной техкике.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет задания длительностью входного импульса длительности и частоты следования импульсов выходной последовательности.

На фиг.l представлена функциональкая схема предлагаемого генератора; на фиг.2 — временные диаграммы, пояс- 15

1 кяющие его работу.

Генератор содержит первый сумматор 1, первый интегратор 2, первый компаратор.3,дифференцирующий элемент 4, первый 5, второй 6, третий 7, 20

1 четвертый 8 ключи, логический элемент

ЗАПРЕТ 9, источник 10 опорного напряжения, а также логический элемент

ИЛИ 11, первый 12 и второй 13 триггеры, пятый ключ 14, второй сумматор 25

15, второй интегратор !6, второй компаратор 17. Первый вход логического элемента ИЛИ 11,: запрещающий вход логического элемента ЗАПРЕТ 9, вход дифференцирующего элемента 4, первые 30 входы первого 1 и второго !5 сумматоров подключены к входной шике 18.

Выходы логического элемента ИЛИ ll .к логического элемента ЗАПРЕТ 9 подключены соответственно к установочно- g5 му и сбрасывающему входам первого триггера 12 ° Прямой и инверсный выходы первого триггера 12 соединены с управляющими входами третьего 7, и четвертого 8 ключей соответственно. 40

Второй вход первого сумматора 1 непосредственно, а второй вход второго сумматора 15 через пятый ключ 14 соединены с выходом источника 1О опорного напряжения. Управляющие входы пер- 45

soro и-второго 15 сумматоров соответственно через третий 7 и четвертый 8 ключи соединены с общей шиной.

Выходы первого I и второго 15 сумматоров подключены к входам первого 2 и второго 16 интеграторов, установоч кые входы которых соответственно через первый 5 и второй 6 ключи соединены с общей шиной. Управляющие входы первого 5 и второго 6 ключей подключены к выходу ди@ференцирующего элемента 4. Выходы первого 2 и второго 16 интеграторов подключены соответственно к инвертирующим входам первого 3 и второго 17 компараторов, неинвертирукнцие входы которых соединены с общей шиной. Выход первого компаратора 3 соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ 11 и с установочным входом второго триггера 13. Выход второго компаратора 17 соединен с прямым входом логического элемента ЗАПРЕТ 9 и со сбрасываюшим входом триггера 13.

Синхронизированный генератор работает следующим образом.

Пусть в произвольный момент времени на входную шину 18 поступает импульс амплитудой U и длительностью (фиг.2а). С переднего фронта входного импульса ка дифференцирующем элементе 4 формируется сигнал, замы" кающий первый 5 и второй 6 ключи. При этом первый 2 к второй 16 интеграторы устанавливаются в нулевое начальное состояние (2б,в).

Входной импульс, проходя через логический элемент ИЛИ ll поступает на устакавпквакщий вход первого триггера 12. В то же время входной импульс запрещает прохождекие сигнала через логический элемент ЗАПРЕТ 9 к сбрасывающему входу первого триггера 12, Первый триггер 12 устанавливается в единичное состояние (фиг.2г).Сигнал с его прямого выхода замыкает третий ключ 7, который устанавливает тем самым коэффициент передачи первого сумматора 1, равным плюс 1. Четвертый ключ 8 остается разомкнутым, а коэффициент передачи второго сумматора 15 при этом равен минус 1. Во время действия входного импульса пятый ключ

l4 размыкается. В итоге на выходе первого сумматора 1 напряженке U равно

U, =Е+11 где Š— напряжение на выходе источника 10 опорного напряжения.

Напряжение на выходе второго сумматора !5 U< равно

Таким образом, в течение времени действия входного импульса первый интегратор 2 интегрирует напряжение U„ (фиг.2б), а второй интегратор 16— напряжение U (фиг.2в). На выходе первого компаратора 3 напряжение при, этом соответствует "0" (фиг.2е), а на выходе второго компаратора 17—

1448398

"1" (фиг.2ж). Второй триггер 13 сброшен, сигнал на выходе генератора соответствует "О" (фиг.2д).

К моменту окончания входного импульса на выходе первого интегратора

2 напряжение достигает значения

Е+Un — — — — -.t и и

"1 и1 Г.4

Ug 1 (1) то где 1,1 — постоянная времени первого и интегратора 2.

Напряжение на выходе второго интегратора 16 достигает значения U< !5 (2) Бг-t+

Ф и

z где — постоянная времени второго и интегратора 16.

После окончания входного импульса 20 сигнал с выхода второго компаратора

17 проходит через логический элемент

ЗАПРЕТ 9 и сбрасывает первый триггер

12, При этом третий ключ 7 размыкается, а четвертый ключ 8 замыкается.

Соответственно изменяются на противоположные коэффициенты передачи первого l и второго 15 сумматоров. Пятый ключ 14 замыкается. В итоге напряжение на выходе первого сумматора 1 З0 равно минус Е, а на выходе второго сумматора 15 — плюс Е. Таким образом, напряжение на выходах первого 2 и второго 16 интеграторов после окончания входного импульса начинают меняться в противоположных к предыдущим напряжениям (фиг.2б, в).

Время, за которое напряжение на выходе первого интегратора 2 уменьшается до нуля, определяется из усло- 4 вия

Е t

= О. ь

Е + Е t — — t — — — -=О, n„„„ и П1 отсюда

Um

+ и Е и ° (4) За это время напряжение на выходе второго интегратора 16 возрастает до значения U<

U -=U + — -—

E (5) л

Подст авив в выражение (3) выраже- 45 ние (1 ), получ аем

Подставив в выражение (5) выражения (2) и (4}, получаем

Umtu E t U1„° t i

115 и

"г ( (6)

После перехода напряжения на выходе первого интегратора 2 через нуль на выходе первого компаратора 3 появляется сигнал, соответствующии "1" (фиг. 2е) . Этот сигнал устанавливает первый 12 и второй 13 триггеры в единичное состояние (фиг.2 г,д}. Соответственно на противоположные меняются коэффициенты передачи первого 1 и второго 15 сумматоров. Напряжения на выходах первого 2 и второго 16 интеграторов начинают меняться в противоположных и предыдущем направлениях (фиг.2б,в).

Длительность этого состояния генератора продолжается до тех пор, пока напряжение на выходе второго интегратора 16 не достигнет нуля (фиг.2ж).

Это время определяется из условия

E ° t

U — — -„ — = О. (7) т

Подставив в выражение (7) выражение (6), получаем

t °

За это время напряжение на выходе первого интегратора 2 достигает значения

Е ° tu

Т

Далее происходит сброс первого 12 и второго 13 триггеров, изменяются на противоположные коэффициенты передачи первого 1 и второго 15 сумматоров. Таким образом генератор переходит в автоколебательный режим. При этом длительность импульсов на выходе генератора равна длительности входного импульса t, а период следования равен 2t

Анализ выражения (4) показывает, что при постоянной длительности входных импульсов задержка выходной последовательности линейно зависит от амплитуды входных импульсов, Таким образом, длительность и частоту следования импульсов выходной последовательности генератора можно задать длительностью одиночного входного импульса. Так как длительность импульсов выходной последовательнос1448398 ти равна длительности входного импульса, генератор можно использовать как устройство задержки одиночного импульса с воэможностью периодического его повторения. Все это достигается за счет введения в генератор логического элемента ИЛИ, двух тригО геров, ключа, сумматора, интегратора и компаратора и новых связей. В результате функциональные возможности синхронизированного генератора по сравнению с прототипом расширяются.

Формула и з о б р е т е н и я

Генератор импульсной последовательности, содержащий первый сумматор, первый интегратор, первый компа ратор, четыре ключа, логический эле-! мент ЗАПРЕТ и источник опорного напряжения, причем вход дифференцирующего элемента и первый вход первого сумматора подключены к входной шине, .а второй вход первого сумматора подключен к выходу источника опорного напряжения, управляющие входы первого и второго ключей подключены к выходу дифференцирующего элемента, один вывод первого ключа соединен с установочным входом первого интегратора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет задания длительностью входного импульса длительности и частоты следования импульсов выходной последовательности, в него введены логический элемент ИЛИ, первый и второй триггеры, пятый ключ, второй сумматор, второй интегратор и второй компаратор, причем первый и второй сумматоры выполнены со знакопеременным коэффициентом передачи, управляющие входы которых соответственно через третий и четвертый ключи соединены с общей шиной, первый вход второго сумматора, управляющий вход пятого ключа, первый вход логического элемента ИЛИ и запрещающий вход логического элемента ЗАПРЕТ подключены к входной шине, второй вход второго сумматора через пятый ключ соединен с выходом источника опорного напряжения, один вывод второго ключа соединен с установочным входом второго интегратора, а вторые выводы первого и второго ключей и неинверти- рующие входы первого и второго компас

2р раторов подключены к общей шине, выходы ло ги че ских элементов ИЛИ и ЗАПРЕТ подключены соответственно к установочному и сбрасывающему входам первого триггера, прямой и инверсный

25 выходы которого подключены соответственно к управляющим входам третьего и четвертого ключей, выход первого компаратора соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ и с устаноЗО вочным входом второго триггера, выход второго компаратора соединен с прямым входом логического элемента ЗАПРЕТ и со сбрасывающим входом второго триггера, выход которого одновременно является выходом генератора, выходы первого и второго сумматоров соединены с инвертирующими входами первого и второго компараторов через первый и второй интеграторы соответственно.

1448398

1 е

Составитель Ю.Романовский

Редактор Т.Парфенова Техред И,Дидык Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6852/56 Тираж 929 Подписное

ВНКПП1 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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