Устройство задержки прямоугольныхимпульсов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлеио20.03.79 (2) ) 2737607/18-21 с присоединением заявки Рй (23)!1 риоритет

Опубликовано 28.02.81 Бюллетень М 8 (5! )М. Кл.

НОЗК 5/13

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытнй (53) УДК 62 1,,374..18(088.8) Дата опубликования описания 28.02 81

1 1

f (72) Авторы изобретения

Б. Н. Павлов и Е. E. Парисенков (7I) Заявитель (54) УСТРОь!СТВО ЗАДЕРЖКИ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измеритель ной и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, а в частности, цля задержки прямоугольных импульсов.

Известно устройство регулируемой временной задержки прямоугольных им пульсов, соцержашее генератор задержки, дифференцирующие цепи, элементы ИЛИ, элементы И и элементы НЕ, которое обе10 спечивает формирование задержанного импульса, а также позволяет плавно менять величину эацержки путем поцстройки формируемого генератором задержки имггульса (1 .

Недостатками этого устройства являются ограниченная величина задержки импульса (расширение пределов задержки достигается путем последовательного включения необходимого количества устройств задержки), а также наличие регулировки для задания эацержки, что не позволяет его широко использовать в импульсных устройствах. Кроме тогс>, точность зацержкн импульсов зависит от точности регулировки и квалификации оператора.

Известно устройство зацержки прямоугольных импульсов, которое содержит генератор опорной частоты, вентили, реверсивный счетчик, элемент НЕ, формирующий триггер, дешифратор нуля, цифференцируюшую цепь и элемент зацержки фронта импульса 2).

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет программно изменять цлительиость формируемой задержки при непрерывном поступлении импульсов на вход устройства, а также не обеспечивает необходимую точность задержки, так как элемент задержки фрон— та импульса выполняется по схемам, эа— висящим от влияния дестабилизирующих факторов на длительность формируемой з а цержки.

Бель изобретения — повышение точности формирования длительности задержки и расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности из809528!

О менения длительности задержки программным путем при непрерывном поступлении импульсов на вход устройства.

Указанная цель цостигается тем, что в устройство задержки прямоугольных импульсов, содержащее входную шину, поцключенную ко входу дифференцирующей цепи, ко входу инвертора и к первому входу первого логического элемента И, второй вхоц которого подключен к выходу генератора опорной частоты и к первому входу второго логического элемента И, первый реверсивный счетчик, суммирующий вход которого подключен к выходу первого логического элемента И, вычитающий вход — к выходу второго логического элемента И, а выход — ко входу первого дешифратора, и выходной триггер, вход установки в ноль которого подключен к выхоцу первого дешифратора, а единичный выход — к выходной шине и ко второму входу второго логического элемента И, тр тий вход которого подключен к выходу инвертора, введены управляющий триггер, второй реверсивный счетчик„п третьих логических элементов И по числу разрядов второго реверсивного счетчика, второй дешифратор и четвертый логический элемент И, причем первые входы третьих логических элементов И подключены поразрядно к 11 шинам задания кода зацержки, вторые входы третьих логичес— ких элементов И объединены и подключены к выходу дифференцируюшей цепи и вхоцу установки в ециницу управляющего тригге— ра, а выходы третьих логических элементов И поразрядно подключены к установочным входам второго реверсивного счетчи— ка, выход которого подключен ко вхоцу второго дешифратора, выход которого подключен ко входу установки в единицу выходного триггера и ко входу установки в ноль управляющего триггера, ециничный. выход которого подключен к третьему входу первого логического элемента И и к первому входу четвертого логического элемента И, второй вход которого подклю— чен к выхоцу генератора опорной частоты, а выход четвертого логического элемента

И подключен к вычитающему входу второго реверсивного счетчика.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, Устройство соцержит входную шину 1, подключенную ко входу дифференцируюшей цепи 2, ко входу инвертора 3 и к первому входу элемента И 4, генератор 5 опорной частоты,выход которого подключен ко второму вхоцу элемента И 4 и к

55 первым входам элементов И 6 и 7, реверсивный счетчик 8 длительности импульса, суммирующий вхоц которого подключен к выходу элемента И 4. вычитающий вход— к выходу элемента И 7, а выхоц — ко входу дешифратора 9 нуля, управляющий триггер 10, единичный выхоц которого поцключен ко второму вхоцу элемента И

6 и третьему входу элемента И 4, реверсивный счетчик 11, длительности задержки) выход которого поцключен ко входу дешифратора 12 нуля вычитающий вход— к выходу элемента И 6, а установочные вхоцы поразрядно — к выходам цвухвхоцо— вых элементов И 13 — 13> (n- число

1 ) разрядов реверсивного счетчика 1 1 дли— тельности зацержки ), первые входы которых подключены к шинам 14 — 14 заи дания кода задержки, соответственно, а вторые входы объединены и подключены к выходу дифференцируюшей цепи 2 и ко входу установки в ециницу управляющего триггера 10, и выходной триггер 15, вход установки в единицу которого подключен ко входу установки в ноль управляющего триггера 10 и к выхоцу дешифратора 12 нуля, вхоц установки в ноль — к выходу дешифратора 9 нуля, а единичный выход — к выходной шине 16 и ко второму входу элемента И 7, третий вход которого подключен к выхоцу инвертора 3.

Устройство работает следующим образом.

В исхоцном состоянии реверсивные счетчики 8 и 11 и триггеры 10 и 15 находятся в нулевом состоянии. При этом уровень логического "нуля" с ециничного выхода управляющего триггера 10 блокирует прохождение импульсов с генератора

5 опорной частоты через элементы И 4 и 6, а уровень логического "нуля с единичного выхода выхоцного триггера 15— через элементы И 7. Одновременно, прохожцение импульсов генератора 5 опорной частоты через элемент И 4 блокируется отсутствием сигнала на входной шине 1.

При работе устройства возможны цва случая: случай, когда цлительность задержки больше цлительности задерживаемого импульса, и случай, когца цлительность задержки меньше длительности задерживаемого импульса

В первом случае зацерживаемый импульс со входной шины 1 поступает на элемент И 4, поцготавливая его цля прохождения импульсов с генератора 5 опорной частоты на суммирующий вход ревер4 сивного счетчика 8 длительности импульса. и через инвертор 3 запрещает прохож9528

5 80 цение импульсов с генератора 5 опорной частоты через элемент И 7 на вычитаюший вход реверсивного счетчика 8 дли ; тельности импульса на время длительности задерживаемого импульса. Одновременно, зацерживвемый импульс со вхоцной шины 1 поступает на цифференцирующую цепь 2, на выхоце которой формируется короткий импульс, соответствующий переднему фронту этого импульса. Импульс с дифференцирующей цепи 2 устанавливает в единичное состояние управляющий триг— гер 10 и записывает в реверсивный счет— чик 11 цлительности задержки через элементы И 13„— 13„код, поступающий с шин 14„- 14;,задания кода запержки и соответствующий требуемой цлительности задер жки. После того, как кодс шин 14„— 14„з адвния кода 3 ацержки з вписан в реверсивный счетчик 11 штительности задержки, он может быть программно изменен на код соответствующий новой цлительности зацержки. Уровень логическои "ециницы" с выхода управляющего триггера 10 раз— решает прохожцение на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 длительности импульса через элемент И 4 импульсов генератора 5 опорной частоты на все время цлительности вхоцного импульса.

Таким образом, в реверсивный счетчик

8 длительности импульса записывается коц, соответствующий плительности входного импульса. Одновременно, уровень логической "ециницы с выхоца управляющего триггера 10 разрешает прохождение через элемент И 6 импульсов генератора

5 опорной частоты HB вычитающий вход реверсивного счетчика 11 длительности задержки. В то время, когда число импульсов, поступающих на вычитвюший вход реверсивного счетчика 11 длительности задержки, равно коду, записанному в нем, счетчик обнуляется и импульс с выхоца цешифратора 12 нуля устанавливает в нулевое состояние управляющий триггер 10 и в единичное состояние выходной триггер 15, формируя перецний фронт выходного задержанного импульса.

Уровень логического нуля" с выхода триггера 10 упр авления з апрещает прохожцение импульсов опорного генератора 5 через элементы И 4 и 6 до прихода на вхоцную шину 1 устройства нового импульса. Уровень логической единицы с выходного триггера 15 разрешает прохождение через элемент И 7 импульсов генератора 5 опорной частоты на вычитающий вход реверсивного счетчика 8 цлительности импульса, В то время, ког5 о

Z0

25 зо

55 да число импульсов, поступивших нв вь читающий вхоц реверсивного счетчика 8 длительности импульса, окажется равным числу импульсов, поступивших ранее на суммирующий вхоц, счетчик обнулится и импульс на выходе пешифратора 9 нуля установит в нулевое состояние выхопной триггер 15, закончив формирование выходного импульса. Уровень логического "ну ля" с выхода выходного триггера 15 запрещает дальнейшее прохождение импульсов генератора 5 опорной частоты через ° элемент И 7 . Таким образом, устройство вновь находится в исхоцном состоянии.

B этом случае, когцв длительность зацержки меньше длительности входного импульса, устройство работает следующим образом. После прихопа входного импульса в реверсивный счетчик 11 плительностизадержки записывается кодз апержки, и уровень логической единицы с выхода управляющего триггера 10 разрешает прохождение импульсов генератора 5 опорной частоты на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 длительности импульса и на вычитающий вход реверсивного счетчика 11 длительности задержки через элементы

И 4 и 6 соответственно. Обнуление реверсивного счетчика 11 длительности задержки произойцет раньше, чем закончится действие входного импульса, что, в свою очерець, вызовет обнуление управляющего, триггера 10 и запрещение прохождения импульсов генератора 5 опорной частоты на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 длительности импульса и на вычитающий вхоц реверсивного счетчика 11 цлительности задержки. Таким образом, в реверсивном счетчике 8 длительности импульса записан коц, соответствующий длительности зацержки, а не длительности импульса, как в первом случае. Одновременно, входной импульс через инвертор

3 блокирует прохождение импульсов генератора 5 опорной частоты через элемент И 7 нв вычитаюший вход реверсивного счетчика 8 длительности импульса на все время длительности входного импульса. После окончания действия входного импульса импульсы генератора 5 опорной частоты начинают поступать нв вычитающий вход реверсивного счетчика 8 длительности импульса. В остальном устройство работает аналогично первому случаю, Предлагаемое устройство задержки прямоугольных импульсов позволяет, в от личие от известных, повысить точность формируемой задержки, которая опреде7 8095 ляется только шагом квантования (,периодом импульсов генератора 5 опорной час— тоты), а также программно изменять в широких пределах длительности формируемой задержки в темпе поступления за- 5 держиваемых импульсов на вход устройства. Пределы изменения длительности формируемой задержки в предлагаемом устройстве колеблятся от 0 до (2 - 1)

Т, где Т вЂ” период импульсов генератора 10

5 опорной частоты, а и — число разрядов реверсивного счетчика 11. длительности з адержк и.

Поэтому, предлагаемое устройство можно более широко использовать в импульсных устройствах измерительной и выислительной техники, а: также в устройствах автоматики.

Формула изобретения 20

Устройство задержки прямоугольных импульсов, содержащее входную шину, подключенную ч входу дифференцирующей цепи, ко входу инвертора и к первому 25 входу первого логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты и к первому входу второго логического элемента И, первый реверсивный счетчик, суммирующий вход которого подключен к выходу первого логического элемента И, вычитающий вход — к выходу второго логического элемента И, а выход — ко входу первого дешифратора, и выходной триггер, вход

35 установки в ноль которого подключен к выходу первого дешифратора, а единичный выход — к выходной шине и ко второму входу второго логического элемента И, 28 8 третий вход которого подключен J. выходу инвертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, .с целью повышения точности формирования длительности задержки и расширения функциональных возможностей, в него введены управляющий триггер, второй реверсивный счетчик, третьих логических элементов И по числу разрядов второ-. го реверсивного счетчика, второй дешифратор и четвертый логический элемент И, причем первые входы и третьих логических элементов И подключены поразрядно к t1 шинам задания кода задержки, вторые входы третьих логических элементов И объединены и подключены к Bblxooy дифференцирующей цепи и входу установки в единицу управляющего триггера, à выходы третьих логических элементов И поразрядно подключены к установочным входам второго реверсивного счетчика, выход которого подключен ко входу второго дешифратора, BbIxoB которого подключен ко входу установки в единицу выходного триг— гера и ко входу установки в ноль управляющего триггера, единичный выход которого подключен к третьему входу первого логического элемента И и к первому входу четвертого логического элемента

И, второй вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход, четвертого логического элемента И подключен к вычитающему входу второго рев ерс ивно го с че тчик а.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 534856, кл. H03K 5/13, 05.11.76.

2. Авторское свидетельство СССР

М. 453790, кл. HOSK 5/13, 15. 12.74.

809828

\ Составитель А. Тимофеев

Редактор С. Шевченко Текред М. Лоя Корректор М. Демчик

Ф Ф » Э» Ю»»

Заказ 456/7Б Тираж 999 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1. 13035, Москва, Ж-Ç5, Раушская наб., д. 4/5

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