Формирователь импульсов

 

Изобретение относится к устройствам, предназначеным для формирования импульсов, соответствующих переднему и заднему фронтам преобразуемого периодического импульса прямоугольной формы, и может быть использовано в радиоизмерительных устройствах. Цель изобретения - повышение точности и надежности формирователя. Для этого в него введены три элемента И 6 - 8, четыре элемента ИЛИ 11 - 14 и шесть триггеров 16 - 21. Кроме того, в формирователь входят генератор 1 импульсов, элементы И 2 - 5, делитель 9 частоты, элемент ИЛИ 10, триггер 15, входная шина 22, выходная шина 24, шина 25 нулевого потенциала. Это обеспечивает появление переднего фронта импульса на выходной шине 24 с возможной задержкой по отношению к фронту входного импульса на шине 22 не более чем на половину периода сигналов генератора импульсов, что повышает точность за счет отсутствия задержки блоками задержки по сравнению с известным формирователем. Кроме того, за счет обеспечения переключения триггеров только в моменты поступления импульсов генератора 1 импульсов исключена возможность сбоев и тем самым повышена надежность работы устройства. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 1503061

А1 1) 4 H 03 К 5/135, 5/153

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4325467/24-21 (22) 09. 11.87 (46) 23.08.89. Бюл. 11- 31 (72) Е.А.Ермилова, О.И.Воронин, В.А.Сергеев, П.К,Шелипов и О.В.Отраднов (53) 621.374.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1163467, кл. Н 03 К 5/12, 1981, Авторское свидетельство СССР

В 1406752, кл. Н 03 К 5/12.

2 (54) ФОРИИРОВАТЕЛЬ И11ПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к устройствам, предназначенным для формирования импульсов, соответствующих переднему и заднему фронтам преобразуемого периодического импульса прямоугольной формы, и может быть использовано в радиоизмерительных устройствах. Цель изобретения — повышение точности и надежности формирователя.

Для этого в формирователь введены

1503061 три элемента H 6-8, четыре элемента

ИЛИ 11 — 14 и шесть триггеров 16-21.

Кроме того, в формирователь входят генератор 1 импульсов, элементы И

2-5, делитель частоты 9, элемент HJIH

10, триггер 15, входная шина 22, выходная шина 24, шина 25 нулевого потенциала. Это обеспечивает появление переднего фронта импульса на выходной 10 шине 24 с возможной задержкой по отношению к фронту входного импульса

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для формиро- 20 вания импульсов, соответствующих переднему и заднему фронтам преобразуемого периодического импульса прямоугольной формы, и может быть исполь" зовано в радиоиэмерительных устройствах.

Целью изобретения является повышение точности и надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается за 30 счет формирования импульсов по фронтам входного сигнала с возможной задержкой не более чем на половину периода сигнала генератора импульсов, что обеспечивает повышение точности работы устройства.

Повышение надежности достигается за счет отказа от использования блоков задержки, каждый из которых содержит несколько соединенных после- 40 довательно логических элементов, а также за счет переключения всех триггеров только импульсами генератора импульсов.

На фиг.1 представлена функциональ- 45 ная схема формирователя импульсов; на на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Формирователь импульсов содержит генератор 1 импульсов, с первого по седьмой элементы И 2-8, делитель 9 частоты, с первого по пятый элементы ИЛИ 10-14, с первого по седьмой триггеры 15-21, входную шину 22, шину 23 установки в исходное состояние, выход 24 формирователя импульсов, шину 25 нулевого потенциала.

Формирователь импульсов работает

Ф следующим образом. на шине 22 не более чем на половину периода сигналов генератора импульсов> что повышает точность эа счет отсутствия задержки блоками задержки по сравнению с известным формирователем. Кроме того, за счет обеспечения переключения триггеров только в моменты поступления импульсов генератора импульсов 1 исключена возможность сбоев и тем самым повышена надежность работы устройства. 2 ил.

На шину 23 установки в исходное состояние поступает импульсный сигнал, устанавливающий делитель 9 частоты, с первого по седьмой триггеры

15-21 в начальное состояние, при котором на их выходах устанавливаются сигналы, соответствующие низкому уровню (логическому "0").

На входную шину 22 поступает сигнал прямоугольной формы (фиг.2а).

Генератор 1 импульсов вырабатывает сигнал типа "меаидр" (фиг.2б).

Формирование импульса, соответствующего переднему фронту входного сигнала (фиг.2а), происходит следующим образом.

На выходах третьего элемента И 4 действуют сигналы с входной шины 22 (фиг.2а), с выхода генератора 1 импульсов (фиг ° 2б) и инверсного выхода четвертого триггера 18 (фиг.2в). На выходе третьего элемента И 4 формиру" ется сигнал (фиг.2г), соответствующий импульсам с выхода генератора 1 импульсов. Выходной сигнал третьего, элемента И 4 через второй элемент

ИЛИ 11 поступает на входы четвертого и пятого элементов И 5 и 6 и на счетный вход второго триггера 16. На инверсном выходе третьего триггера 17 действует сигнал логической "1" (фиг.2з), который поступает на вход четвертого элемента И 5. На выходе четвертого элемента И 5 формируется сигнал (фиг.2и), как результат одновременного воздействия сигналов (фиг.2г, з). Выходным сигналом четвертого элемента И 5 (фиг.2и) первый триггер 15 устанавливается в единичное состояние по прямому выходу (фиг.2о).

Второй триггер 16, на счетный вход которого поступает выходной сигнал третьего элемента И 4 (фиг.2г), по заднему (спадающему) фронту пер5 вого импульса этого сигнала устанавливается в единичное состояние по прямому выходу (фиг.2д). На выходе пятого элемента И 6 формируется сигнал (фиг.2ж), по которому третий 1ð триггер 17 по прямому выходу устанавливается в единичное состояние (фиг.2м) и в нулевое состояние по инверсному выходу (фиг.2з).

Одновременно с установкой первого триггера 15 в единичное состояние в единичное состояние устанавливается шестой триггер 20 (фиг.2п). Выходной сигнал шестого триггера 20 и выходной сигнал генератора 1 импульсов поступают на входы первого элемента

И 2, выходной сигнал которого (фиг.2р) поступает на счетный вход делителя 9 частоты.

Задним фронтом второго импульса 25 выходного сигнала третьего элемента

И 4 (фиг.2г) второй триггер 16 устанавливается в нулевое состояние по прямому выходу (фиг.2д) и в единичное состояние по инверсному выходу (фиг.2е). По заднему (спадающему) фронту импульса с прямого выхода второго триггера 16 четвертый триггер 18 переключается в нулевое состояние по инверсному выходу (фиг.2в).

Поэтому прекращается прохождение

35 сигнала генератора 1 импульсов через третий элемент И 4.

В делителе 9 частоты происходит увеличение периода его входного сиг- 4 нала, например, в 4 раза, как это изображено на фиг.2. В результате на выходе делителя 9 частоты формируется импульс (фиг.2г), по заднему (спадающему) фронту которого шестой триггер 20 устанавливается в нулевое сос45 тояние (фиг.2п). Поэтому прекращается прохождение сигнала генератора 1 импульсов через первый элемент И 2 на счетный вход делителя 9 частоты.

Импульс с выхода делителя 9 частоты (фиг,2с) через пятый элемент

ИЛИ 14 поступает на счетный вход с седьмого триггера 21. По заднему фронту этого импульса седьмой триггер 21 устанавливается в единичное

55 состояние (фиг. 2т) и его выходной сигнал подается на второй элемент

И 3, на другой вход которого поступаб! 6 ет выходной сигнал генератора 1 импульсов. Поэтому на выходе второго элемента И 3 формируется импульс (фиг. 2у), который через первый элемент ИЛИ 10 устанавливает в нулевое .состояние первый триггер 15 (фиг.2е) и третий триггер 17 (фиг.2м). По заднему (спадающему) фронту выходного сигнала второго элемента И 3 через пятый элемент ИЛИ 14 седьмой триггер, 21 устанавливается в исходное нулевое состояние (фиг.2т).

Таким образом, на прямом выходе первого триггера 15, т.е. на выходе

24, формируется импульс (фиг ° 2о), соответствующий переднему (нарастающему) фронту импульса с входной шины 22 с длительностью, определяемой коэффициентом деления частоты делителя 9 частоты.

Формирование импульса, соответствующего заднему фронту входного сигнала (фиг.2а), происходит следующим образом.

По заднему (спадающему) фронту сигнала с входной шины 22 (фиг.2a) пятый триггер 19 переключается в единичное состояние (фиг.2к). Выходной сигнал пятого триггера 19 через третий .элемент ИЛИ 12 устанавливает четвертый триггер 18 в единичное состояние по инверсному выходу (фиг.2в).

Одновременно сигнал с выхода пятого триггера 19 поступает на вход седьмого элемента И 8, на другой вход которого поступает выходной сигнал генератора 1 импульсов (фиг.2б). На выходе седьмого элемента И 8 формируется сигнал (фиг.2л), который через второй элемент ИЛИ 11 поступает на входы четвертого 5 и пятого Ь элементов И и на счетный вход второго триггера 16. Так как на другом входе четвертого элемента И 5 действует единичный сигнал (фиг.2s), то на его выходе формируется импульс (фиг.2и), по которому первый триггер 15 и шестой триггер 20 устанавливаются в единичное состояние (фиг.2о,п). Установка шестого триггера 20 в единичное состояние обеспечивает прохождение сигнала генератора 1 импульсов (фиг.2б) через первый элемент И 2 (фиг.2р) на счетный вход делителя 9 частоты.

По заднему (спадающему) фронту сигнала (первого импульса) седьмого элемента И 8 (фиг.2л) второй триггер

1503061

1Ь переключается в единичное состояние по прямому выходу (фиг. 2д) и в нулевое состояние по инверсному выходу (фиг.2е). Импульс с прямого выхода второго триггера 16 (фиг.2д) поступает на вход пятого элемента И 6, на другой вход которого поступает сигнал с выхода седьмого элемента И 8 (фиг.2л) через второй элемент ИЛИ 11. 1ð

На выходе пятого элемента И 6 формируется импульс (фиг.2ж), по которому третий триггер 17 устанавливается в единичное состояние по прямому выходу (фиг.2м) и в нулевое состояние по инверсному выходу (фиг.2э) .

По заднему фронту второго импульса выходного сигнала седьмого элемента И 8 (фиг.2л) второй триггер 16 2р переключается в нулевое (исходное) состояние по прямому выходу (фиг.2д) и в единичное состояние по инверсному выходу (фиr.2е). Единичный сиrнал с инверсного выхода второго триг- 25 гера 16 (фиг.2е) поступает на вход шестого элемента И 7, на другом входе которого действует единичный сигнал с прямого выхода третьего триггера 17 (фиг.2м). На выходе шестого 3р элемента И 7 формируется сигнал (фиг.2н), по которому пятый триггер

19 устанавливается в нулевое состояние по прямому выходу (фиг.2к), в

Результате sего прекращается прохож- 35 дение сигнала генератора 1 импульсов через седьмой элемент И 8 (фиг.2л).

В делителе 9 частоты происходит деление частоты сигнала, поступающего на его счетный вход, например, 4Р в 4 раза, и на выходе формируется импульс (фиг. 2с), По заднему (спадающему) фронту этого импульса шестой триггер 20 переключается в нулевое состояние (фиг.2п), что прекращает 45 поступление сигнала на счетный вход делителя 9 частоты, а через пятый элемент ИЛИ 14 седьмой триггер 21 переключается в единичное состояние (фиг.2т). Выходной сигнал седьмого триггера 21 поступает на вход второго элемента И 3, на другом входе которого действует сигнал с выхода генератора 1 импульсов. В результате на выходе второго элемента И 3 фор55 мируется импульс (фиг.2у), по которому через первый элемент ИЛИ 10 первый 15 и третий 17 триггеры устанавливаются в нулевое состояние по прямому выходу (фиг.2о, м). Шестой элемент И 7 закрывается (фиг.2н). По заднему (спадающему) фронту выходного импульса второго элемента И 3 (фиг.2у) через пятый элемент ИЛИ 14 седьмой триггер 21 переключается в нулевое состояние (фиг.2т).

На прямом выходе первого триггера 15, т.е. на выходе 24, формируется второй импульс (фиг.2о), соответствующий заднему (спадающему) фронту импульса с входной шиной 22, с длительностью, определяемой коэффициентом деления частоты делителя 9 частоты.

Таким образом на выходе 24 формируются импульсы, один иэ которых соответствует переднему (нарастающему) фронту, другой импульс соответствует заднему (спадающему) фронту прямоугольного сигнала с входной ши- ны 22, Длительности импульсов на выходной шине 24 определяются коэффициентом деления делителя 9 частоты и могут отличаться друг от друга не более чем на половину периода сигнала генератора 1 импульсов, что вызвано несинхронностью выходного сигнала генератора 1 импульсов и сигнала с входной шины 22.

Появление переднего фронта импульса на выходной шине 24 определяется только моментом прихода первого импульса с выхода генератора 1 импульсов. Поэтому точность формирователя импульсов выше за счет отсутствия задержки блоками задержки в известном устройстве.

Кроме того, за счет обеспечения переключения триггеров в момент по1 ступления импульсов генератора 1 им пульсов повышена надежность работы предлагаемого устройства по сравнению с известным, в котором из-эа разброса задержек блоков задержки возможны сбои.

Формула из обр етения

Формирователь импульсов, содержащий первый, второй, третий и четвертый элементы И, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом делителя частоты, вход установки в исходное состояние которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и

150306 1

10 шиной установки в исходное состояние формирователя импульсов, выход первого элемента ИЛИ подключен к входу установки в нулевое состояние перво- 5 го триггера, выход второго элемента

И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности формирователя в него введены второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой триггеры, пятый, шестой и седьмой элементы И, второй, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами четвертого и пято- gp го элементов И и со счетным входом второго триггера, вход установки в нулевое состояние которого подключен к первому входу третьего элемента

ИЛИ и шине установки в исходное сос- 25 тояние формирователя импульсов, прямой выход второго триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого подключен к входу установки в единичное состояние третьего триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, а прямой выход— с первым входом шестого элемента И, к второму входу которого подключен инверсный выход второго триггера, 35 вход установки в единичное состояние которого соединен с шиной нулевого потенциала и входами установки в единичное состояние четвертого пя- 40 того и седьмого триггеров, счетный вход четвертого триггера соединен с прямым вьмодом второго триггера, инверсный выход четвертого триггера соединен с вторым входом третьего 45 элемента И, вход установки в нулевое состояние четвертого триггера соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с прямым выходом пятого триггера и первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход шестого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента HJIH второй вход которого соединен с шиной установки в исходное состояние формирователя импульсов, входная шина формирователя импульсов соединена с третьим входом третьего элемента И, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с входом установки в нулевое состояние пятого триггера, счетный вхоц которого соединен с третьим входом третьего элемента И, второй вход седьмого элемента И подключен. к первому входу первого элемента И и первому входу второго элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входами установки в единичное состояние первого и шестого триггеров, выход делителя частоты соединен с первыМ входом пятого элемента ИЛИ и со счетным входом шестого триггера, прямой выход которого соединен с .вторым входом .первого элемента И, выход второго элемента И соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом седьмого триггера, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с входами установки в нулевое состояние шестого и седьмого триггеров, прямой выход седьмого триггера соединен с вторым входом второго элемента И, вход установки в нулевое состояние третьего триггера соединен с выходом первого. элемент та ИЛИ, прямой выход первого триггера является выходом формирователя импульсов °

1503061

Фиа 2

Составитель А. Очеретяный

Техред К., иск КорректорВ.Гирняк

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 5085/57 Тирах 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ухгород, ул. Гагарина, 101