Цифровой дифференциальный времяимпульсный модулятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 17.04.78 (2 I ) 2614у)/18 21 ()746912 (5I )M. Кл. с присоединением заявки №

Н 03 К 7)08

Гаеудерстеенный комитет (23) Приоритет ао деиам, нзоЬретеннй н открытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 07.07.80 (53) УДК 621374..387(088.8) (72) Авторы изобретения

М. Н. Горбачев, В. А. Добрыдень и В. М. Трохин

1)

1 щ

Харьковский инженерно-строительный институт и Украинский заочный политехнический институт (71) Заявители (g4) ЦИфрОВОй ДИффЕрЕНЦИАЛЬНЫй ВРЕМяИМПУЛЬСННИ

ЫОДУЛЯТОР! а

Изобретение относится rC импульсной технике, Целью изобретения является расширение и может быть, исгюльзовано в составе автомати- функциональных возможностей. ческих систем управления техническими объек- Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тактовых

Известно устройство, преобразующее раз- импульсов, два блока синхронизации, четыре ность чисел импульсов, поступающих на два вхо- элемента И, триггер, даа счетчика, первые дв, в широтно-модулированный сигнал (1J, входы которых соединены с соответствующим

Недостатком этого устройства является то, выходом генератора тактовых импульсов, что оно не разделяет выходной импульс по сооТ- вторые входы счетчиков подключены к выходам ветствующим выходньий ica rinaivr, то-есть ймеет ... сост»ветствующих блоков синхронизации, первые узкие функциональные возможности . входы которых соединены с шиной входного

Известно устройство, содержащее генератор сигнала, а вторые и третьи входы подключены тактовых импульсов, два блока синхронизации, к соответствующим выходам генератора тактодва счетчика, четыре элемента И, триггер, при- вых импульсов, введены три триггера, два элечем первые входы обоих счетчиков соединены, мента ИДИ, два ключа и два элемента задержс соответствующим выходом генератора тактовых ки, причем выходы первого и второго счетчиков импульсов, вторые входы счетчиков подключены соединены соответственно с единичными входами к выходам соответствующих блоков синхрони- первого и второго триггеров, нулевой выход зации, первые входы которых соедийены с шиной первого и единичный выход второго триггеров входного сигнала, а вторые и третьи входы,> соединены со входами первого элемента И, подключены к соответетвующйм выходйм "гене-"-" — нулевой выход второго и единичный выход ратора тактовых -импульСов (2). первого триггеров — со входами второго элеменНедостатками этого устройства являются уз- " та И, выходы первого и второго элементов И кие функциональные возможности. соединены с управляющими входами соответ-

746912

3 ственно первого и второго ключей, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены со счетным входом третьего триггера, выход первого ключа соединен с нулевым, а выходвторого — с единичным входом четвертого триггера, выходы генератора тактовых импульсов

5 через второй элемент ИЛИ и первый элемент задержки соединены с сигнальными входами обоих ключей, выход первого элемента задержки через второй элемент задержки подключен к нулевым входам первого и второго триггеров, единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с нулевым и единичным выхо15 дами четвертого триггера.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Цифровой дифференщюальиый времяимпульсный модулятор содержит генератор 1 тактовых импульсов, блоки 2 и 3 синхронизации, счетчики 4 и 5, триггеры 6-9. элементы 10 и 11 задержки, элементы ИЛИ 12 и 13, ключи 14 и

15, элементы И 16-19, входы 20 и 21 и выходы 22 и 23, причем входы 24 счетчиков 4 и

5 соединены с выходом 25 генератора 1 тактовых импульсов, входы 26 счетчиков 4 и 5 соединены с выходами блоков 2 и 3 синхронизации соответственно, входы 27 и 28 блоков

2 и 3 синхронизации соединены с выходами

29 и ЗО генератора 1 тактовых импульсов, входы 31 блоков 2 и 3 синхронизации соединены с шинами 20 и 21 входных сигналов, выходы счетчиков 4 и 5 соединены с единичны- З5 ми входами триггеров 6 и 7 соответственно, нулевой выход триггера 6 и единичный выход, триггера 7 соединены со входами элемента И 16, нулевой выход триггера 7 и единичный выход триггера 6 соединены со входами элемента И 174о выходы элементов И 16 н 17 соединены соответственно с убавляющими входами ключей

14 и 15; выходы которых через элемент ИЛИ

13 соединены со счетным входом триггера 8, выход ключа 15 соединен с нулевым, а выход 45 второго — с единичным входами триггера 9, выходы генератора 1 тактовых импульсов через элемент ИЛИ 12 и элемент 10 задержки соединен с сигнальными входами ключей 14 и 15„выход элемента 10 задержки подключен

50 через элемент 11 задержки к нулевым входам триггеров 6 и 7, единичный выход триггера 8 соединен с одним из входов элементов И 18 и

19, другие входы которых соединены с нулевым и единичным выходами триггера 9, выходы эле55 ментов И 18 и 19 соединены с ц инами выход:ных 22 и 23 сигналов.

Цифровой дифференциальный времяймпульсный модулятор работает следующим образом.

Генератор 1 тактовых импульсов непрерывно генерирует на выходе ЗО короткие однополярные импульсы с периодом Т. Эти же импульсы, задержанные на время Т/3 и 2Т/3, появляются соответственно на выходах 29 и 25 генератора 1.

Импульс, поступающий на вход 31 блока 2 синхронизации, запоминается в нем и поступает . на его выход синхронно с очередным импульсомс выхода 29 генератора 1. Аналогично импульс, поступающий на вход 31 блока 3 синхронизации, поступает на его выход синхронно с очередным импульсом с выхода ЗО. Блоки синхронизации ликвидируют возможность сбоев за счет совпадения импульсов на входах 20 или 21 с импульсом на выходе 25 генератора 1.

Счетчики 4 и 5 идентичны и представляют собой обычные и-разрядные двоичные счетчики с двумя счетными входами.

Триггеры 6-9 имеют импульсные входы и потенциальные выходы: после импульса, поступившего на единичный вход„триггер устанавливается в единичное состояние, в котором единичный потенциал присутствует на единичном выходе. потенциал присутствует на единимном выходе.

Элементы 10 и 11 обеспечивают задержку входных импульсов на время 10 и,, соответственно, причем С>o + ь11 = <Т/3; время

С 1е должно быть достаточным для завершения последовательно протекающих процессов перехода счетчика иэ состояния 11...1 в нуль, срабатывания триггера, элемента И и открывания управляемого им ключа; время ь 11 должно быть достаточным для прохождения импульса с выхода элемента 10 через ключи 14 или 15.

В исходном состоянии счетчики 4 и 5, а также трип еры 6-9 установлены в нуль. При этом ключи 14 и 15 закрыты, а сигналы на выходых 22 и 23 отсутствуют.

Предлагаемый цифровой дифференциальный времяимпульсйый модулятор формирует импульсы на выходе 23 в случае, если количество импульсов Nqo, поступившее на вход 20, больше количества импульсов йз,, поступившего на вход 21, то есп О= N2o — йзт > О, причем длительность выходных импульсов определяется из формулы f = T(N2o-N 1) = Т б.

На выходе 22 импульсы формируются при

Б.< О с длительностью, определяемой по той же формуле.

При оО на обоих выходах импульсы отсутствуют.

Процесс работы устройства рассмотрим сначала для случая о"= 0, когда на входы 20 и

21 импульсы не поступают. Тогда на входы счетчиков 4 и 5 импульсы поступают толькд с выхода 25 генератора 1. Импульсы переполнения на выходах счетчиков будут возникать при этом одновременно, с периодом Т 2", опрокидывая триггеры 6 и 7 в единичное состояние. Клю746912

5 чи 13 и 14 остаются при этом закрытыми, и импульс с выхода 25 генератора Т, вызвавший переполнение счетчиков, пройдя через элемент

ИЛИ 12 и элементы 10 и 11 задержки, возвратит триггеры 6 и 7 в нуль, прежде чем на входы счетчиков поступит очередной импульс, т. е. устройство возвратится в исходное состояние.

Таким образом, выходной сигнал в этом режиме равен нулю, что соответствует равенству

0=0.

Пусть с ) О, т. е. на вход 20 поступило на о импупьсов больше, чем на вход 21. Входные импульсы вводятся через блоки 2 и 3 синхронизации в счетчики 4 и 5, причем одновременно пересчитываются импульсы, поступающие на вход 24 этих счетчиков . Счетчик 4 переполнится раньше счетчика 5 на время, равное

Т h.

При переполнении счетчика 4 импульс с его выхода переключит триггер б в единичное состояние, при этом ключ 15 откроется, а ключ

14 будет закрыт. Импульс, пришедший с выхода элемента 10 задержки пройдет через ключ 14 и установит триггер 8 и 9 в единипу, что приведет к тому, что на выходе 23 установится

2 единица. Импульс, прошедший через элемент 11 задержки, вернет триггер б в исходное состояние.

Через время h Т переполнится счетчик 5, триггер 7 установится в единичное состояние, ключ 14 откроется, а ключ 15 закроется.

Импульс с выхода элемента 10 задержки переключит триггеры 8 и 9 в исходное состояние, Таким образом, единица на выходе 23 находилась в течение времени Т h.

При Б (0 первым переполнится счетчик 5, 35 и импульс с выхода. элемента 10 задержки, пройдя через ключ 14, включит триггер 8 в единичное состояние оставляя триггер 9 в нулевое. При этом единица появится на выходе 22.

Эта единица исчезнет через время h Т после того, как счетчик 4 переполнится, и импульс, прошедший через ключ 14, вернет в исходное состояние триггеры 8 и 9.

Расширение функциональных возможностей

45 устройства, а именно - возможность получения времяимпульсного выходного сигнала, нозволяет существенно расширить область его применения.

Формула изобретения

Цифровой дифференциальный времяимпульсный модулятор, содержащий генератор тактовых импулъсов, два блока синхронизации, четыре элемента И, триггер, два счетчика ;пер-. вые входы которых соединены с соответствующим выходом генератора тактовых импульсов, вторые входы счетчиков подключены к выходам соответствующих блоков синхронизации, первые

Ъ входы которых соединены с шиной входного сигнала, а вторые и третьи входы подключены к соответствующим выходам генератора тактовыхимпульсов,отличающийся тем, что, с целью расширения фуйкциональных возможностей устройства, в него введены три триггера, два элемента ИЛИ, два ключа и два элемента задержки, причем выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с единичными входами первого и второго триггеров, нулевой выход первого и единичный выход второго триггеров соединены со входами первого элемента И, нулевой выход второго и единичный выход первого триггеров — со входами второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с управляющими входами Соотв етственно первого и второго— ключей, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены со счетным входом третье. го триггера, выход первого ключа соединен с нулевым, а выход второго — с единичным входом четвертого триггера выходы генератора тактовых импульсов через второй элемент

ИЛИ и первый элемент задержки соединень". с сигнальными входами обоих ключей, выход первого элемента -задержки через второй элемент задержки подключен к нулевым входам первого и второго триггеров, единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с нуле. вым и единичным выходами четвертого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 305577, кл. Н 03 К 7/10, 20.02.70, 2. Авторское свидетельство СССР N 403044, кл. Н 03 К 7/08, 17.06.71 (прототип).

Корректор Г. Назарова

Подписное

Составитель H. Коновалов

Редактор И. Ахмедова Техред M. Петко

Заказ 3974/52 Тираж 995

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Финал ППП "Патент", т. Ужгород, ул. Проектная, 4