Генератор парных импульсов

 

ч:- кс.ч ч;вмиг

leo 1ви аъ вески,в М

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (788355

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 3101.79 (21) 2720449/18-21 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 151280 Бюллетень Мо 46

Дата опубликования описания 15,1280 (51)м. 1(л 3

Н,03 К 3/78

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 373 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Архангельский и И . M. Блюменау (71) Заявитель

Институт электроники вычислительной техники АН Латвийской CCP (5 4 ) ГЕ HEP ATOP ПАР НЫХ ИМПУЛ ЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к генераторам парных импульсов с регулируемым фазовым сдвигом, и может быть использовано, например в измерительной технике для 5 получения регулируемого с малым шагом дискретноСти и с высокой точногтью фазового сдвига в стробоскопиче".— ких преобразователях, фаэометрах и т.д. 10

Известен датчик интервалов времени, представляющий собой генератор парных импульсов с регулируемюм фазовым сдвигом. Устройство содержит синтезатор двух колебаний, а также каналы формирования импульсов начала интервала и конца интервала, каждый из которых включает пересчетные устройства, временные селекторы и вентили. Кроме того, датчик содержит каскад совпадения, два дешифратора, два управляющих счетчика и блок управления. Общими признаками с предложенным 25 устройством являются пересчетные устройства, временные селекторы и управляющие счетчики. Принцип действия устройства основан на цифровом формирова нии фазового сдвига выходных импуль- 30 сов, который меняется r каждым периодом на постоянную величину 11 .

Известное устройство обладает низкой надежностью и точностью работы вследствие того, что каскад совпадения сравнивает импульсы, частоты которых не связаны между собой из-за отсутствия обратной связи между каскадом совпадения и сийтезатором колебаний. Кроме того, недостатком датчика является также ограничение пределов регулировки фазового сдвига, поскольку его максимальная величина не может превышать период следования импульсов на выходе каскада совпадения.

Наиболее близким по своей сущности техническим решением к изобретению являеТся генератор парных импульсов с цифровым формированием фазового сдвига, содержащий опорный и подстраиваемый генераторы, соединенные с соответствующими счетчиками, фазовый дискриминатор, два временных селектора, схему сравнения кодов, два управляющих счетчика, дополнительный счетчик, элемент задержки и триггер.

Число, записанное в управляющем счетчике долей периода,и число, записанное в управляющем счетчике периодов, определяют заданную величину..време788355 нного интервала, состоящего из соответствующего количества долей периода и периодов колебаний опорного генератора 2 .

Известное устройство обладает низкой надежностью работы из-за того, что в зависимости от соотношения чисел в управляющих счетчиках возможно появление ложных выходных импуль° сов. В частности возможно появление на выходе одного из временных селекторов импульсов, опережающих требуемые, поскольку коммутируемый элемент задержки включается в зависимости только от кода числа в управляющем счетчике долей периода, в то время, как фаза сигнала, отпирающего этот I5 временной селектор, определяется комбинацией чисел в обоих управляющих счетчиках.

Кроме того, недостатком устройства является также недостаточная точ- Щ ность воспроизведения заданного фазового сдвига, характеризуемая систе-, матической относительной погрешностью.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства и повышение точности за счет устранения систематической погрешности.

Цель достигается тем, что в генератор парных импульсов, содержащий опорный и подстраиваемый генераторы, каждый из которых соединен через соответствующие счетчики со входами фазового дискриминатора, в иход которого подключен к управля"ще у входу 35 подстраиваемого генератора, компара гор, первые входы которого соединены с кодовыми выходами управляющего счетчика долей периода, второй выход которого соединен с управляющим входом элемента задержки, а тре- 40 тий через управляющий счетчик периодов подключен ко входу делителя с переменным коэффициентом деления, выход компаратора соединен со входом первого временного селектора, выход которого подключен ко входу первого триггера, выходом соединенного со вторым входом первого временного cåлектора, а также второй временной селектор, дополнительно введен вто- ® рой триггер, первый вход которого подключен к выходу компаратора, а второй соединен со вторым входом первого триггера и выходом второго временного селектора, первый вход которого подключен к выходу делителя с переменным коэффициентом деления, а второй соединен с выходом опорного генератора и вторым входом делителя, с переменным коэффициентом деления,третий вход которого подключен к выходу @) элемента задержки. При этом второй вход элементà задержки соединен с выходом второго триггера, выход подстраиваемого генератора подключен к третьему входу первого временного се- 6 лектора, а кодовые выходы счетчика подстраиваемого генератора соединены со вторыми входами компаратора.

Введение дополнительного триггера и новых связей обеспечивает максимальную надежность устройства благодаря устранению возможности появления ложных выходных импульсов при любых комбинациях чисел в управляющих счетчиках. Это достигается изменением алгоритма работы временных селекторов и коммутируемого элемента задержки. Одновременно с этим удается устранить также систематическую погрешность формирования фазового сдвига, и, следовательно, повысить точность работы устройства.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого генератора парных импульсов.

Генератор содержит опорный 1 и подстраиваемый 2 генераторы. Выход опорного генератора 1 через счетчик 3 и выход подстраиваемого генератора 2 через счетчик 4 соединены со входами фазового дискриминатора 5, выход которого соединен с управляющим входом подстраиваемого генератора 2. Входы компаратора 6 соединены соответственно с кодовыми выходами счетчика 4 и управляющего счетчика 7 долей периода, который через управляющий счетчик 8 периодов подключен к первому входу делителя 9 с переменным коэффициентом деления. Второй выход управляющего счетчика 7 соединен с управляющим входом элемента 10 задержки.

Выход первого временного селектора 11 подключен ко входу первого триггера 12, а выход компаратора 6 сравнения кодов подключен к первым входам второго триггера 13 и временного селектора 11, второй вход которого соединен с выходом триггера 13, а третий вход соединен с выходом подстраиваемого генератора 2. Вторые входы триггеров 12 и 13 подключены к выходу второго временного селектора 14, первый вход которого соединен с выходом делителя 9, а второй соединен с выходом опорного генератора 1 и вторым входом делителя 9, к третьему входу которого через элемент 10 задержки подключен выход триггера 13.

Устройство работает следующим образом.

Опорный генератор 1 вырабатывает импульсы с периодом следования Т, которые поступают через счетчик 3 емкостью N-1 на фазовый дискриминатор 5, на другой вход которого через счетчик 4 емкостью и поступают импульсы с выхода подстраиваемого генератора 2. Благодаря действию астатической системы фазовой автоподстройки частоты, включающей фазовый дискриминатор 5, счетчик 4 и подстраиваеьый генератор 2, период следования импульсов на выходе последнего стано788355

Формула изобретения,н- т боится равным: Т вЂ” = T — —,- . приМ N чем нулевому состоянию счетчиков 3 и 4 соответствует равенство фаз колебаний обоих генераторов 1 и 2. Очевидно, что при этом временной интервал между соответствующими импульсами генераторов 1 и 2 с каждым их периодом увеличивается на величину 5Г = Р/N ..

EcJIH в счетчиках 7 и 8 .записаны соответственно числа m и п, то в момент появления числа m в счетчике 4 компаратор 6 выдает импульс, отпирающий временной селектор 11 и переключающий триггер 13. Выходной сигнал последнего, пройдя через эле15 мент задержки 10, разрешает счет делителю 9, коэффициент деления которого определяется кодом числа и, поступающим из счетчика 8, следовательно, через и периодов колебаний гене- 2О ратора 1 на выходе делителя 9 появится сигнал, отпирающий временной селектор 14. Последний выдает очередной импульс от генератора 1, возвращающий триггер 13 в исходное состоя- 75 ние. При этом также прекращает счет и возвращается в исходное состояние делитель 9, исключая возможность появления повторных импульсов на выходе временного селектора 14 до появления очередного импульса на выходе нременного селектора 11. Длительность временного интервала между импульсами, генерируемыми устройством, составляет; причем систематическая погрешность в предлагаемом устройстне равна нулю.

Коммутируемый элемент 10 з адержки предотвращает появление на выходе временного селектора 14 ложного импульса, предшествующего требуемому. Величина задержки и диапазон ее действия определяет ся з адержк ами применяемых логических элементов . Триггер 12 предотвращает появление ложных импуль- р5 сов на выходе временного селектора 11, блокируя последний до появления очередного импульса на выходе временного селектора 14.

Подавая каждый импульс конца интервала на вход счетчика 7, можно реализовать автоматическое изменение фаз оного сдвига по линей ному з акону.

Таким образом, совокупность вновь введенного элемента и новых связей позволяет реализовать устройство, обладающее максимальной надежностью при любых числах н управляющих счетчиках 7 и 8. Кроме того, предлагаемый генератор обеспечивает высокую точность формирования заданного фа- 60 зового сдвига между выходными импульсами. Максималиный фазовый сдвиг в предлагаемом устройстве не ограничен.

Принципиальная схема генератора позволяет конструктивно реализовать его на микросхемах со средней степенью интеграции, поскольку она распадается на узлы с относительно малым окислом связей между ними, причем большинство узлов допускают технологический разброс параметров, в частности задержки распространения сигнала, без ухудшения параметров устройства в целом и необходимости индивидуальной настройки.

Генератор парных импульсов„содержащий опорный и подстраиваемый генераторы, каждый иэ которых соединен через соответстнующие счетчики со входами фазового дискрими натора, выход которого подключен к управляющему входу подстраиваемого генератора, компаратор, первые входы которого соединены с кодовыми выходами у пр авля юще го счетчика доли периода, второй выход которого соединен с управляющим вхо— дом элемента задержки, а третий через управляющий счетчик периодов подклю— чен ко входу делителя с переменным коэффициентом деления, выход компаратора соединен со входом первого временного селектора, выход которого подключен ко входу первого триггера, выходом соединенного со вторым входом первого временного селектора, а также второй временнои селектор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и точности, в него введен второй триггер, первый вход которого подключен к выходу компаратора, а второй соединен со нторым входом первого триггера и выходом второго временного селектора, первый вход которого подключен к выходу делителя с переменным коэффициентом деления, а второй соединен с выходом опорного генератора и вторым входом делителя с переменным коэффициентом деления, третий вход которого подключен к выходу элемента задержки, при этом второй вход элемента задержки соединен с выходом второго триггера, выход подстраиваемого генератора подключен к третьему входу первого временного селектора, а кодовые выходы счетчика подстраиваемого генератора соединены со вторыми входами компаратора.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

236519, кл. Н 03 К 1/02, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

t ai 526062 кл. Н 03 К 3/78, 1974.

Р % \Ф й

° 4 а t.

788-355

Составитель Л.Колосков

Техред С.Мигунова Корректор Н.Бабинец

Редактор М.Ткач

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4

Заказ 8377/69 . Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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