Устройство задержки
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и телемеханики. Цель изобретения - повышение точности устройства - достигается за счет введения в его состав второго и третьего электронных ключей 9 и 10, аналоговых блоков дифференцирования, интегрирования и вычитания соответственно 15, 16 и 17 и новых связей. В состав устройства входят также генератор 1 импульсов, элемент 2 совпадения, счетчик 3 импульсов, триггеры 4 и 5, генератор 6 тока, конденсатор 7, первый электронный ключ 8, блок 11 вычитания, группа вентилей 12, цифро-аналоговый преобразователь 13, пороговый каскад 14, выход 18 устройства, вход 19, клеммы 20 установки задержки. Введенные отличия позволили исключить влияние токов утечки конденсатора 7, когда генератор 6 тока заблокирован, на точность формирования запрограммированной задержки импульсов. Дополнительным преимуществом устройства является то, что без потери точности может быть значительно увеличен диапазон задания задержек. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (si> 4 Н 03 К 5/! 53
ВСЕСОЮЗНАЯ!
1Я!И!Т!! МЬлЧСь4Я1!
Б !БЛИО L- .л
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4345943/24-21 (22) 30.09,87 (46) 30.07.89. Вюл. !! 28 (72) И.Г.Дорух, A.II.Äîðóõ, А.Н,Гуляев и С.Ф.Огурцов (53) 621.374.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1! - 560331, кл. и 03 К 5/153, 1975.
Авторское свидетел--,ство СССР
М 720711, кл. Н 03 К 5/153, 1977. (54) yClã0ÈÑÒ80 АЛЕВ! КИ (57) Изобретение бтносится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и телемеханики. Цель изобретения — повышение точности устройства — достигается за счет введения в его состав второго и третьего электронных ключей 9 и 10, аналоговых блоков дифференцирования, интегриро„„SU„„1497728 А 1, вания и вычитания соответственно 15>
16 и !7 и новых связей. В состав устройства входят также генератор 1 импульсов, элемент 2 совпадения, счетчик 3 импульсов, триггеры 4 и 5, генератор 6 тока, конденсатор 7, первый электронный ключ 8, блок 11 вычитания, группа вентилей 12, цифроаналоговый преобразователь 13, пороговый каскад 14, выход 18 устройства, вход
19, клеммь. 20 установки задержки.
Введенные отличия позволили исключить влияние токов утечки конденсатора 7, когда генератор 6 тока заблокирован, на точность формирования запрограммированной задержки импульсов, Дополнительным преимуществом устройства является то, что без потери точности может быть значительно увеличен диапазон задания задержек.
1 ип.
3 149772
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и телемеханики.
Цель изобретения — повышение точности устройства — достигается за счет того, что в состав устройства введены второй и третий электронные ключи, а также аналоговые блоки вычи- 10 тания, дифференцирования и интегрирования, Это позволило исключить влияние токов утечки конденсатора 7, когда генератор 6 тока заблокирован, на точность формирования запрограммиро- 15 ванной задержки импуЛьсов.
На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства задержки.
Устройство содержит генератор 1 20 импульсов, элемент 2 совпадения, счетчик 3 импульсов, триггеры 4 и 5, генератор 6 тока, конденсатор 7, электронные ключи 8-10, блок 11 вычитания, группу вентилей 12, цифро- 25 аналоговый преобразователь (ЦАП) 13, пороговый каскад 14 и аналоговые блоки — 15 дифференцирования, 16 интегрирования и 17 вычитания, выход 18 устройства, вход 19 устройства, клем- 30 мы 20 установки задержки.
Генератор 1 через элемент 2 совпадения подключен к счетному входу счетчика 3 и первому входу триггера
4, второй вход которого подключен к выходу счетчика 3, первый выход — к входу генератора 6 тока, а второй выход — к управляющему входу ключа
9. Первый вход триггера 5 соединен с выходзм порогового каскада 14 и . 40 выходом 18 устройства, второй вход— с входом 19 устройства, первый выход — с управляющими входами ключей
8 и 10, второй выход — с вторым входом =-лемента 2 совпадения; вы- 45 ход генератора 6 тока соединен с входом аналогового блока 15 дифференцирования, с вторым входом аналогового блока 17 вычитания, с сигнальным входом ключа 8 и первой обкладкой конденсатора 7, вторая обкладка которого соединена с выходами ключей 8, 9 и 10 и общей шиной. Вход аналогового блока 16 интегрирования соединен с выходом аналогового блока 15 дифферен 55 цирования и сигнальным входом ключа
9, а выход — с сигнальным входом ключа 10 и первым входом аналогового блока 17 вычитания, выход которого соединен с первым входом порогового каскада 14, соединенного своим вторым входом с выходом ЦАП 13, Выходы блока 11 вычитания через соответствующие вентили группы 12 соединены с управляю— щими входами счетчика 3, выход переноса блока 11 вычитания подключен к вторым входам вентилей группы 12 и к входу старшего разряда ЦАП 13. Входы блока 11 вычитания и входы ЦАП 13, кроме входа старшего разряда, подключены к клеммам 20 установки задержки.
Устройство задержки работает следующим образом.
Требуемое значение задержки входного сигнала формируется в предлагаемом устройстве в два этапа. На первом этапе счетно-импульсным способом задается грубая часть задержки, кратная периоду генератора 1. Соответствующий код подается на входы блока 11. На втором этапе методсм линейного преобразования напряжение — время формируется точная часть задержки, изменяющаяся в пределах грубого шага квантования. Это преобразование выполняется с помощью каскада !4 и генератора пилообразного напряжения, состоящего из триггера 4, генератора 6, ключей 8-10 и блоков !5-17. Управление преобразователем "напряжение-время" осуществляет ЦАП 13 на входы которого подаются младшие разряды цифрового эквивалента формируемого „ интервала времени задержки. Неопределенность временного положения импульсов генератора 1 относительно запускающих импульсов компенсируется при помощи тех we узлов аналогового преобразования, которые в данном случае выполняют функцию преобразования
"время — напряжение".
В исходном состоянии на втором выходе триггера 4 и на первом выходе триггера 5 имеют место потенциалы, соответствующие логической "1", а на первом выходе триггера 4 и на втором выходе триггера 5 — потенциалы, соответствующие логическому "0 . Ключи
8-10 замкнуты, элемент 2 совпадения закрыт по второму входу, а на обоих входах блока 17 сигналы равны нулю.
Под действием входного сигнала триггер 5 перебрасывается. В результате разблокируется элемент 2 совпадения и размыкаются ключи 8 и 10. Начинается линейный заряд конденсатора и линейный рост напряжения на первом
1497728 (суммирующем) входе блока 17 и первом входе порогового каскада 14.
Ближайший по времени импульс генератора I проходит через элемент 2
5 и перебрасывает триггер 4 в состояние, противоположное исходному, В результате прекращается заряд конденсатора 7 и рост напряжения на входе блока 17. С этого момента размыкается ключ 9, а также начинается подсчет импульсов опорной частоты счетчиком 3. Когда число импульсов, зафиксированное счетчиком 3, становится равным численному значению кода на выходах группы вентилей 12, выходной импульс счетчика 3 возвращает триггер 4 г исходное состояние и повторно запускает процесс заряда конденсатора 7 и линейного роста напряжения на входе блока 17. Этот процесс продолжается до достижения равенства сигналов на обоих входах порогового каскада 14. В момент достижения этого равенства формируется выходной 25 сигнал устройства и триггер 5 возвращается в исходное состояние.
В блоке 11 вычитается единица из численного значения кода грубой за- 30 держки, при этом Суммарная длительность линейно нарастающего напряжения на конденсаторе 7 не превышает двух периодов импульсов генератора
1, первый из которых относится к синхронизации, а второй — к этапу формирования точной задержки. Если формил руемое значение задержки не превышает грубого шага задержки (периода
Т импульсов генератора 1), то на вхо- 40 ды счетчика 3 поступает нулевой код, что обеспечивает постоянство исходного состояния триггера 4 и неразрывное формирование линейно нарастающего напряжения на конденсаторе 7. В 4Б частности, при =Т, когда отсут ствует сигнал переноса на выходе блока ll, значение старшего разряда ЦАП
13 равно "1" и используется участок линейно нарастающего напряжения, соот-б0 ветствующий 1-2Т периода импульсов генератора 1. Если же с Т, то за счет сигнала переноса блока 11 на вход счетчика 3, как и прежде, поступает нулевой код, а на выходе ЦАП 13 устанавливается напряжение, соответствующее задержке в пределах одного периода Т (значение старшего разряда ЦАП 13 равно "О").
С помощью блоков 15-17 и ключей
9 и 10 обеспечивается компенсация тока утечки конденсатора 7, осуществляемая следующим образом, В момент прекращения линой»ого заряда конденсатора 7 размыкается клоч 9 и блок 15 начинает фор пировать на своем выходе сигнал, пропорциональный cKopocTif уменьшен»;я напряжения на конденсаторе 7 вь.званного током
1 утечки. Этот сигнал интегрируется блоком lб. Резул ".ат интегрирования поступает на второй (вычитающий) вход блока 17. Поскольку полярность напряжения на в ором входе блока 17 противоположна полярности напряжения на
его первом входе, при соответствующем выборе суммарного коэффициента передачи блоков 15 и 16 суммарный сигнал на выходе блока 17 в промежутке времени, когда ключ 9 разомкнут, остается постоянным. Это обеспечивает болсе высокую, чем в прототипе, точность формирования задержки. Дополнитель— ным преимуществом устройства является то, что без потери точности может быть значительно увеличен диапазон задания задержек.
Ф о рм ул а и з о б р е т е н и я
Устройство задержки, содержащее генератор импульсов, соединенный с первым входом элемента совпадения, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, а а второй выход — с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, а первый выход — с входом генератора тока, конденсатор, соединенный одной обкладкой.с общей шиной, а второй — с выходом генератора тока, включенный параллельно конденсатору электронный ключ, управляющий вход которого соединен с первым выходом второго триггера, соединенного своим вторым выходом с вторым входом элемента совпадения, пороговый гаскад, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход являстся выходом устройства и соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого является входом устройства, блок вычитания, выходы которого через группу вентилей соединены с управляющими входами счетчика, выход переноса блока вычитания соединен с вторыми
14977)8 р 1 <ц)ны с соответствук>щими клеммами усвторым выходом нервого триггера и управляющим входом первого электронного ключа. Составитель А.Очеретяный Редактор A.Ìàê<)Bñêdÿ Техред A.Êðàâ÷óê Корректор И.Горная Заказ 4456/55 Тираж 884 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР t13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10! )<ходами группь) в< нтилей и входом старIll< l <> разряла цифр<>аналогoBoB преобтановки задержки, О т л и ч I ю щ ее с я тем, что, с целью повышения гоч)«>сти у<."тройства, в него введены вт<)рой и третий электронные ключи, а также последовательно соединенные аналоговые блоки Дифференцирования, интегрирования и вычитания, второй вход аналогового блока вычитания соединен < входом Bll
