Устройство задержки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстмческмх

Респубенк

- К АВТОУСКРИУ С ПИЛЬСТВУ (á1) Дополнительное к авт. сои-ву(22) Заявлено 020479 {21) 2 7460б2/18-21 (51) М КЛ с присоединением заявки йо (23) Приоритет—

Н 03 К 21/Зб

Государственный комитет

СССР по абелям изобретений н открытий

Опубликовано 28.0281, Бюллетень М9 8 (53) УДК 621. З74. . 5 (088.8) Дата опубликования описания 28.0231 д

A.K.Âàãàíîâ, В.С .Васильев и B. И.Гордин (72) Авторы изобретеиия (71) Заявитель (54) Устройство злдкржки

Устройство относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования временных интервалов в импульсной радиосвязи, в радионавигации, различных системах таймирования,при исследованиях в области ядерной физики,в измерительной технике и т.д.

Одним из основных требований,предъявляемых к устройствам задержи,,.является высокая стабильность вырабатнваеьих интервалов временных за держек.

В настоящее время в качестве устройств временной задержки и формиро- 15 вателей временных интервалов находят широкое применение устройства квантовой задержки, в которых используются метод -сравнения дискретных чисел времяэадакщего (в рабочем счетчике) и 2р ,.фиксированного управляющего (в управляющем счетчике) или метод досчета записанного числа в счетчике с предустановкой.Выходной импульс вырабатывается соответственно в момент достиже- 25 ния равенства записанных в обоих счет чиках чисел или в момент окончания счета s установочном счетчике.

Известно устройство, содержащее счетный блок, генератор сигнала -уста-: 3p новки счета, блок памяти, элемент И, выходной элемент (13 .

Недостаток, известного устройства недостаточная стабильность временной заде ржк и.

Известно также устройство задержки, содержащее так называемый входной каскад исключающее ИЛИ, счетчик и выходной триггер Р3.

Однако в устройстве большая неста-: бильность временной задержки,вызванная несинхронностью импульсов старта с тактирующей частотой (частотой счета), при этом величина.фор;мнруемой задержки определяется формулой

ТЫ =и ° To+bT, (1) где Т вЂ” период следования счетных

0 импульсов; и - число записанное в установочный счетчик;

hT — нестабильность временной задержки, максимальная величина которой соответствует периоду следования тактовых импульсов Тб, т.е.

Цель изобретения - повьхвенке стабильности временной задержки.

809576

Для достижения указанной цели в устройство задержки, содержащее первый логическ ий элемент И, первый триггер и установочный счетчик, введены два триггера, второй логический элемент

И, время-амплитудный преобразователь и пороговое устройство, причем входы установки единицы первого и третьего триггеров объединены и являются входом старта, выход первого триггера соединен с первым входом первого логического элемента И и со сбросоЙьак входом установочного счетчика, второй вход первого логического элемента И является входом импульсов счета, ее выход связан со счетным входом установочного счетчика, который соединен с шинами записи, а выход установочного счетчика связан со входом установки нуля nepsoro триггера„ первый выход третьего триггера связан с первьм входом второго логического 20 элемента И, второй выход — с время-амплитудным преобразователем, вход установки единицы второго триггера соединен со счетньии входом установочного счетчика,, а вход, установки нуля — 25 с выходом установочного счетчика, его выход — co вторьм входом второго логического элемента И, выход которого связан с время-амплитудным преобразователем, соединенным по выходу со вхо-30 дом порогового устройства, выход которого подключен ко входу установки нуля второго. триггера и является выходом устройства.

На фиг.l представлена стРуктуРная схема устройства задержки, на фиг. 2 эпюры, поясняющие принцип работы устройстваа .

Устройство состоит из первого триггера 1, выход которого связан со вторым входом первого логического элемен 40 та И 2 и со сбросовым входом установочного счетчика 3, выход первого логического элемента И соединен со счетньм входом установочного счетчика и ,со входом установки единицы второго триггера 4, вход установки нуля которого связан с выходом установочного счетчика и со входом установки нуля первого триггера, вход установки единицы первого триггера соединен со вхо-я0 дом установки единицы третьего триггера 5, один выход которого подключен к первому входу второго логического элемента И 6, а второй выход — к время-амплитудному преобразователю 7, второй вход вторбго",логического эле мента И связан с выходом второго триггера, а выход его - со входом времяамплитудного преобразователя, выход которого соединен с пороговым устройством 8, входа старта 9, входа так- 40 тирующей частоты (импульсов счета)

10, шин записи ll выхода устройства

12, который связан со входом установки нуля третьего триггера и выходом порогового устройства .. б5

Рассмотрено два различных момента прихода импульсов старта, не синхронных с тактирующей частотой, где U„напряжение на входе 9; U напряжение на входе 10 (для двух случаев временных соотношений, между импульсом запуска и тактирующей частотой); U>напряжение на выходе первого триггера

1; U< - напряжение на выходе второго триггера 4; Ug - напряжение. на выходе триггера 5; 06 — напряжение на выходе второго логического элемента И 6i

U — напряжение на выходе время-амп7 литудного преобразователя 7; Ueнапряжение на выходе порогового уст ройства 12.

Устройство задержки работает следукщнм образом.

В исходном состоянии первый, второй и третий триггеры установлечы в начальное состояние, напряжение с выхода первого триггера блокирует логигический элемент И 2 и счетчик 3, на в торой вход логического элемен та И 2 поступают тактовые импульсы ro входа так тирующей час тоты 10, на входе старта 9 импульсы отсутствуют. Логический элемент И 6 блокирован ro первому входу напряжения с триггера 5, а на втором его входе присутствует разрешающий уровень напряжения с выхода триггера 4, время-амплитудный преобразователь блокирован напряжением с триггера 5. На шинах записи

11 присутствуют уровни напряжения, соответствующие коду устанавливаемой величины задержки, на входе порогового устройства В сигнал отсутствует, т, е. напряжение равно нулю, на выходе 12 импульсы отсутствуют.

При поступлении на вход 9 импульса старта триггера 1 и 5 переключаются в другое состояние, деблокируя элементы 2,3 6 и 7, в счетчик 3 записывается заданное число. Иа вход время-амплитудного преобразователя поступает управляющий сигнал, на входе порогового устройства напряжение нарастает по линейному закону до тех пор, пока ближайщий к стартовому сигналу тактирующий импульс, прошедший через первый логический элемент И, не переключит триггер 4 в другое состояние, блокируя по второму входу логический элемент И 6, на входе время-амплитудного преобразователя появляется запрещающий потенциал, а на выходе его запоминается уровень напряжения, до которого оно наросло за время, равное временному интервалу между импульсом старта и ближайшим тактирующим импульсом, счетчик 3 считает импульсы, поступающие на его вход. В момент, когда счетчик 3 отсчитает записанное количество Импульсов и установится в нулевое состояние, на его выходе появляется задержанный во времени относительно стартового сигнала импульс, который поступает на входы установки

809576 нуля триггеров 1 и 4, воэвращая их в,той же величины для различных начал о ьн е состояние. Элемент 6 деб- тов поступления стартового импу а ич ых моменлокируется и на входе время-амплитуд- относительно тактовой частоты. для ного преобразователя 7 появляется раэ- достижения таких же результато е результатов при рещающий потенциал, а на его выходе использовании прототипа необ па нео ходимо напряжение нарастает по линейному за- g Увеличение тактирующей часто об частоты и объекону до уровня срабатывания порогово- ма установочного счетчика. Это привого устройства 8. Уровень срабатывания дит к увеличению количества применяепорогового устройства выбирается таким мых высокочастотных элементов (в частобразом, чтобы время линейноГо нарас.- ности микРосхем) которые в настоящ

S рые в настоящее напряжения на выходе время-амп- © время являются дефицитными и более литудного преобразователя до это- дорогостоящими го уровня было равно периоду тактовой частоты. Импульс с выхода порогового ,устройства поступает на вход установФормула изобретения

J ки нуля триггера 5, возвращая его в начальное состояние, и на выход уст- S cтройство задержки, содержащее ройства 12. Таким образом, устройст- первый логический элемент И, первь1й во возвращается в исходное состояние. Риггер и Установочный счетчик, о TВ предлагаемом устройстве величи- l " ч ю щ е е с я тем, что, C цельД на формируемой задержки определяет- повышения стабильности временной зася формулой

2{) держки, в него введены два триггера ера, + (t + < ) (3) второй логический элемент И, времягде t1 — время линейного нарастания амплитудный преобразователь и порогонапряжения на входе порогового устрой- вое устройство, причем входы установки ства с момента доступления импульса Рдиницы первого и третьего триггеров,) старта до ближайшего тактового импуль-75 Объединены и являются входом ста а старта, единен с перса; з- время линейного нарастания нап- выход первого триггера соединен с п ряжения на входе порогового устройст- вым входом первого логического элес вым входом установа с момента окончания работы счетчи- мента И н со сбросовым входом . ка (установки его в нулевое состояние) вочного счетчика второй вход п до момента нарастания до порогового 30 логического элемента И является

+ t =T Е:,. 4

2 ВХОДОМ ИМПУльсоВ СЧЕта, Ее ВыхО

Z= p (11 . 3„ )> (.") зан со счетным входом установочного

ыход свя» где )р „Х вЂ” суммарная нестабильность счетчика, которЫй сОЕдИНЕн с ШннаМИ .Интервалов t и t>, Определяемая со"

1 записи а выход

У установочного счетчиответственно у"1 — интегральной нели- ка связан со вхо

35 входом установки нуля

НЕйНОСтЬЮ ВремЯ-аМплитУдного преобра- первого триггера первый первый выход третьес зователя и у. — нестабильностью cpa- ro триггера связан с п с первым входом батывания порогового устройства. ЛОГИЧЕСКОГО элемен элемента И, второй выход

Из выражений (3) и .(4) следует, что с время-амплитудным преоб прео разователем, максимальная- величина нестабильности вход установки единицы втОРОГО ницы второго тригзадержки, вырабатываемая предлагаемым 4О гера соединен со счетным четным входом устаустройством равнаа новочного счетчика, а вход установки дтпл ах=ТО 37.P- (5) нуля -,c выходом установочного счет"

Сравнение выражений (2)) и (5) показы- чика, его выход — со вторым входом вает, что в предлагаемом устройстве логического элемента И, выход котопо отношению к прототипу выигрыш в 45 рого связан с время-амплитудным преобповышении стабильности определяет- Разователем, соединенным по выходу ся коэффициентом;

1 I со входом порогового устройства выI

K= -- — ход которого подключен ко входу усЕ т

1 тановки нуля второго триггера и яв1т1 О ляется выходом устройства.

Учитывая то, что типичное значение

4 . и-у не п

Источ с точник и информации, ., и. не превышает .1%, величина принятые во внимание при при экспертизе, коэффициента К иэ выражения (6) сос- 1. Патент Японии 9 52-15473, тавляет К Ф 50. кл. 98 (9) д8.

На фиг.2 представлена качественная 2. Патент Японии - 52-36669, картина выработки задержки одной и >5 кл. 98 (5) С 22.

809576

Фиа, 1

aj и

ФмФ. 2

Составитель И.Радько

Техред Я. Koaanesa Корректор Н. ГригоРУк, ъ!

Рвдах тОр К .Леибак

Подиис ное

Филиал IIIIII Патент, r .Óìãîpîä, ул. Проектная,4

Заказ 458/78 Тирщк 999

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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