Формирователь импульсной последовательности с кодоуправляемой скважностью

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для формирования импульсных последовательностей с управляемой скважностью следования импульсов. Цель изобретения - повышение точности формирования скважности следования импульсов в широком диапазоне частот. Преобразователь импульсной последовательности, с кодоуправляемой скважностью содержит первый элемент И 1, инвертор 2, триггер 3, управляемый генератор импульсов, выполненный в виде второго элемента И 4 и генератора 5 тактовых импульсов, три счетчика 6, 8, 14, делитель 3, первый 9 и второй 15 цифровые компараторы, задатчик 10 кода, первый 11. второй 13 и третий 16 формирователи импульсов и регистр 12. Положительный эффект достигается за счет преобразования кода заданной скважности в цифровой код длительности импульса с последующим обратным его преобразованиеме искомую длительность импульса выходного сигнала в широком диапазоне частот. 1 ил. w Ё

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s Н 03 М 5/08

1".f tÎÖ2

ГОСУДАРСТ8Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.V (21) 4781930/24 (22) 11.01,90 (46) 07.07.92. Sion. М 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов (72) Г.Г.Живилов, В,А.Пикин и Э,П.Тихонов (53} 381.625 {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1181127, кл; Н 03 К 5/156, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1425843, кл. Н 03 M 5/08, Н 03 К 5/156.

1985. (54). ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСНОЙ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ С КОДОУПРАВГ1ЯЕМОЙ СКВАЖНОСТЬЮ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для формирования импульсных последовательностей с управляемой скважностью следования импульсов. Цель изо Ж 1746535 А1 бретения — повышение точности формирования скверности следования импульсов в широком диапазоне частот. Преобразователь импульсной последовательности.с кодоуправляемой скважностью содержит первый элемент И 1, инвертор 2, триггер 3, управляемый генератор импульсов, выполненный в виде второго элемента И 4 и генеpampa 5 тактовых импул ьсов, три счетчика

6, 8. 14, делитель 3, первый 9 и второй 15 цифровые компараторы, задатчик 10 кода, первый 11, второй 13 и третий 16 формирователи импульсов и регистр 12. Положительный эффект достигается за счет преобразования кода заданной скважности в цифровой код длительности импульса с последующим обратным его преобразованием в искомую длительность импульса выходного сигнала в широком диапазоне частот. 1 ил.

3 4

И б етение относится к автоматике и емого заданной точностью. и задаваемого

7. вичислительной технике и предназначено посредством генератора 5 и делителя для преобразования входных импульсов с Посредством последующего обратного произвольной скважностью в импульсы с преобразования кода во временной интерзаданной кодом скважностью независимо 5 вал первым счетчиком б и вторым цифровым от изменения частоты входных импульсов. компаратором 15, но с величиной масштаба

Известен ждущий мультивибратор с по- преобразования меньшей, чем исходное стоянной скважностью при меняющейся ча- упомянутое преобразование, формируешься стоте повторения входных сигналов. выходной импульсный сигнал в реальном содержащий собственно мультивибратор, 10 масштабе времени с заданной скважно-. времязадающий конденсатор, транзистор стью. При этом начало процесса формировместо времязадающего резистора, внут- вания длительности выходного сигнала реннее сопротивление которого изменяется привязано к переднему фронту входной часигналом обратной связи от операционного стоты посредством работы триггера 3 и втоусилителя, подключенного к прямомувыхо- 15 рого элемента И 4, а меньший масштаб ду собственно мультивибратора, и выход- преобразования определяется периодом ной операциойный усилитель, следования сигналов тактового генератора подключенный к инверсному выходу собст- 5. При изменении частоты входного сигнала ванно мультивибратора, автоматически происходит подстройка

Недостатком схемы является низкая 20 скважности выходного сигнала, точностьподдержанияскважиости,вызван- Для повышения точности формированая как воздействием температуры на эле- ния скважности и автоматической под- . менты схемы, так и тем, что мультйвибратор стройки заданной скважности выходных работает в узком диапазоне час от и трвбу- импульсов 8 предложенное устройство доет переключения времязадающих злемен- 25 полнительно введены первый, второй и третов при изменении частоты .входного тий счетчики, первый и второй цифровые сигнала, чтоснижаетточиость поддержания компараторы, регистры памяти и три форскважноети выходных импульсов на краях мирователя, поддиапазонов частоты входных сигналов. На чертеже представлена функциональНаиболее близким по технической сущ- 30 ная схема устройства; ности к предлагаемому является преобразо- Формирователь импульсной последователь кода в пачку импульсов, содержащий вательности с кодоуправляемой скважнозадатчик кода, первый злемеит И, управля- стью содержит первый элемент И 1, емый генератор импульсов, выполненный в инвертор 2, выход которого соединен с первиде тактового генератора и второго эле- ЗБ вым входом триггера 3, второй входкоторомента И, первый вход которогообьединенс ro соединен с входной шиной устройства, входом делителя и псдключен к выходу ге- первый выход — с выходной шиной устройнератора тактовыхимпульсов, первый, вто- ства, а второй выход — с первым входом .рой и третий триггеры, инвертор и счетчик второго элемента И 4, входящего в состав

40 управляемого генератора, второй вход котоИзвестный преобразователь не может рого соединен q выходом генератора 5, выобеспечить заданное точное поддержание ход второго элемента И 4 соединен с скважности выходных импульсов при изме- первым входом первого счетчика б, выход нении частоты входных сигналов. генератора 5 через делитель 7 соединен с

Цель изобретения — повышения точно- 45 первым входом первого элемента И 1, вход сти формирования скважности выходных второго счетчика 8 соединен с входом устимпульсов в широком диапазоне частот, ройства, а выход — с первым входам первого цифрового компаратора 9, второй вход котоСущность изобретения заключается в рого соединен с выходом задатчика 10 кода, следующем. Из входной частоты формиру- 50 первый выход первого цифрового компарается опорный сигнал с заданной кодом тора 9 соединен с вторым входом первого сквэжностью; которая определяется отно- элемента И 1, а второй выход через первый шением периода следования к длительно- формирователь 11 соединен с первым вхости импульса опорного сигнала. При этом дом регистра 12 и входом второго формиропериодследования опорногосигнала апре- 55 вателя 12, выход которого соединен с деляется максимальным коэффициентом первым входом третьего счетчика 14, второй деления второго счетчика 8. B сформиро- вход которого соединен с выходом первого ванном опорном сигнале в цифровой код элемента И 1, а выход — с вторым входом преобразуется длительность импульса с ве- . регистра 12, выход которого соединен с перличиной кванта преобразования. определя- вым входом второго цифрового компарато5

1746535

20

35

45

50 ра 15, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика 6, а выход — с входом инвертора 2 и через третий формирователь 16 с вторым входом первого счетчика 6.

Принцип действия устройства заключается в формировании из входной частоты опорного сигнала с заданной кодом скважностью.

При этом период следования опорного. сигнала определяется максимальным коэффициентом деления счетчика 8, Посредством генератора 5, делителя 7 и счетчйка 14 с заданной точностью длительность. опорного сигнала преобразуется в код, При последующем обратном преобразовании этого кода ва временной интервал первым счетчиком 6, вторым цифровым компара. гором 15 и триггером 3 формируется выходной импульсный сигнал с заданной окважностью и по частоте равный:входному

:сигналу, При этом начало процесса формирования длительности выходного сигнала совпадает с передним фронтом входного сигнала за счет работы триггера 3 и второго элемента И 4.

Масштаб преобразования длительности выходного сигнала по отношению к длительности опорного сигнала определяется отношением частоты генератора 5 к частоте с выхода делителя 7. Чем больше это отношение, тем выше точность формирования скважности выходных сигналов, При изменении частоты входного сигнала автоматически происходит подстройка скважности выходйого сигнала, Аерер началом работы первый, второй и третий счетчик обнулены, в задатчик кода

10 заносится от управляющего устройства код скважнасти выходного сигнала, который поступает на второй вход второго, цифрового компаратора 9. Входной импульсный. сигнал, частота. которого изменяется в заданных пределах (тмакс, 1мин), наступает с входа устройства на вход второго счетчика 8 и на второй вход триггера 3. Счетчик 8 совместно с первым цифровым компаратором 9 и задатчиком 10 кода формирует из входной частоты сигнала выходную более низкую частоту импульсов с заданной скважнастью. На первом выходе цифрового компаратора 9 формируется опорный сигнал, скважность которого равна заданной, а частота этого сигнала равна входной частоте, поделенной на величину, равную максимальной емкости второго счетчика 8.

С первого выхода цифрового компаратора 9 снимается сигнал. соответствующий длительности опорного сигнала, Эта длительность счетчиком 14 преобразуется в код с величиной кванта, определяемой периодом следования сигнала с генератора 5, частота которого делится делителем 7 на величину, равную максимальной емкости второго счетчика 8. Делитель 7 включен между генератором 5 и первым элементом

И 1, который управляется с первого выхода первого цифрового компаратора 9 (А - В).

Полученный в счетчике 14 код длительности опорного сигнала по команде первого цифрового компаратора 9, которая формируется с его второго выхода (A = B), а затем первым формирователем 11, записывается в регистр 12 и подается с его выхода на первый вход второго цифрового компаратора 15. Задержанным импульсом, формируемым вторым формирователем.13, счетчик 14 сбрасывается в ноль, Каждым входным импульсом по второму входу триггер.3 устанавливаетея в состояние, при котором открывается второй элемент И 4 (управляемый генератор) по первому входу. На второй вход второго элемента И 4 поступают импульсы генератора

5, Управляемый генератор, состоящий иэ блоков 5 и 4, управляет работай первого счетчика 6, код с параллельных выходов которого поступает на второй вход второго цифрового компаратора 15.

Сигналы от генератора 5; периоды которых меньше периодов сигнала с выхода делителя 7,. поступают на вход первого счетчика 6. Счетчик 6 на каждом периоде входной частоты посредством второго цифрового кампаратора 15 формирует код длительности выходного сигнала.

Моменты совпадения кодов на входах второго цифрового компаратора 15 соответствуют по времени концу формирования длительности выходного сигнала.

По команде с выхода второго цифрового компаратора 15 (А - В) через инвертор 2 сбрасывается триггер 3 по первому входу.

Таким образом, на выходе триггера 3 формируется выходной сигнал с частотой, равной входной, и с заданной скважнастью, который поступает иа выход устройства.

Сигналом с выхода второго цифрового компаратора.15 через третий формирователь 16 на каждом периоде входного сигнала сбрасывается первый счетчик 6, и счет в нем на каждом периоде начинается с нулевого кода и заканчивается кодом, установленным в регистре 12 памяти, — кодом длительности опорного сигнала.

Обновление кода третьего счетчика 14 осуществляется через время, равное периоду входного сигнала, умноженному на величину равную максимальному коду первого счетчика 8 и, следовательно, делителя 7.

1746535

Составитель Р. Щуплякова

Редактор Н. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Заказ 2403 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Этот период является периодом коррекции скважности выходного сигнала, При изменении кода скважности в задатчике 10 кода автоподстройка формы выходного сигнала осуществляется через 5 период полного заполнения второго счетчика 8 импульсами входного сигнала.

В предложенном устройстве повышение точности формирования скважности осуществляется благодаря преобразова- 10 нию кода заданной скважности в цифровой код длительности импульса с последующим преобразованием его в искомую длительность импульса выходного сигнала в широком диапазоне частот. 15

Чем выше частота генератора 5 и ниже частота выходных импульсов, тем точнее осуществляется формирование выходного сигнала с заданной скважностью.

Формула изобретения

Формирователь импульсной последовательности с кодоуправляемой скважностью, содержащий задатчик кода. делитель, первый элемент И, триггер, инвертор, уп- 25 равляемый генератор импульсов. выполненный в аиде генератора тактовых импульсов и второго элемента И, первый вход которого объединен с входом делителя и подключен к выходу генератора тактовых 30 импульсов, а второй вход подключен к первому выходу триггера, первый вход которого соединен с выходом инвертора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности формирования скважности следо- 35 вания импульсов в широком диапазоне частот, в него введены первый, второй и третий счетчики, первый и второй цифровые компа раторы, первый, второй и третий формирователи импульсов и регистр, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами третьего счетчика, входы обнуления и тактовый которого соединены с выходами соответственно второго формирователя импульсов и первого элемента И, первый вход которого подключен к выходу делителя, а второй вход соединен с первым выходом первого цифрового компаратора, второй .выход которого через первый формирователь импульсов соединен с входом второго формирователя импульсов и входом записи регистра, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами второго цифрового компаратора, выход которого соединен с входами инвертора и третьего формирователя импульсов. выход которого соединен с входом обнуления первого счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выходы соединены с соответствующими вторыми входами второго цифрового компаратора, выходы задатчика кода соединены с соответствующими первыми входами первого цифрового комп аратора, вторые входы которого подключены к соответствующим выходам второго счетчика, тактовый вход которого является входной шиной и объединен с вторым входом триггера, второй выход которого является выходной шиной.