Формирователь импульсов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнителькое к авт. свид-ву (22) Заявлено 161179 (21) 2851594/18-21 ()М. К>.

3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Н 03 K 5/01

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений м открытмй

Опубликовано 070881, Бюллетень Nо 29

Дата опубликования описания 07,0881 (53) УДК621. 373 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.И. Верещак, П. Н. C» :èðнов и А.С.Шарапов (71) Заявитель (54 ) ЭОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнике, радиолокации и гидр ол ок ации .

Известно устройство, ссдержащее линию заделки, элемент совпадения и элемент ИЛИ, причем выходы элемента совпадения и элемента ИЛИ- подключены к входам усилителя мощности P1)

Однако это устройство отличается небольшой точностью формирования паузы между моментами включения транзисторов вследствие применения аналоговой линии задержки и не позволяет в случае, когда нагрузка усилителя 5 мощности полностью не сксмпенсирована и носит реактивный характер,. работать с фазоманипулированными сигналами.

Наиболее близким техническим реше- 20 нием к данному изобретению является формирователь импульсов, содержащий триггер, выходы которого соединены с первыми входами элементов совпадения выходы которых являются выходами фор- 2 мирователч импульсовГ2).

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет получать на выходе фазоманипулируеьые сигналы. 30

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном повышении надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий выходной триггер, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами двух элементов. совпадения, выходы которых являются выходамн формирователя импульсов, введены кольцевой сдвигающий регистр, формирователь сигналов запрета и манипулятор, состоящий из триггера, двух инвертсров и двух дополнительных элементов совпадения, первые вхо» ды которых объединены и соединены с выходом триггера, вторые входы объединены и соединены с первым входом кольцевого сдвигактаего регистра, с входной шиной и через первый инвертор подключены к счетному входу триггера, третьи вхсды дополнительных элементов совпадения соответственно через второй инвертор и непосредственно соединены с шиной манипулирующего сигнала и со вхсдом формирователя сигналов запрета, выход которого подключен ко вторым входам элементов совпадения, третьи входы,которых объе853787 динены и соединены со счетным Входом выходного триггера и с выходом одно-, го из разрядов кольцевого сдвигающего регистра, второй вход которого соединен с шиной периодической последовательности импульсов, при этом входы "установка" и "сброс" выходного триггера соединены с выходами до— полнительных элементов совпадения.

Na фиг. 1 представлена функциональная схема формирователя импульсов, на фиг. 2 — временные диаграммы характеризующие его работу.

Устройство содержит выходной триггер 1, элементы совпадения 2, 3, кольцевой сдвигающий регистр 4, формирователь сигналов з апрета 5 „манипулятор 6, состоящий из инвертора 7, триггера 8, элементов совпадее3ия 9 и

10, инвертора 11.

Шина 12 кольцевого регистра 4 служит для подачи периодической последо-, >33

Вательности продвигающих импульoîoçe, а входная шина 13 — для периоде>ческого сигнала частотой В два ра-а превыша3сщей среднюю частоту Выходного си гнала . йи на 14 служит для подачи мани пулирующего сигнала. Прямой и инверсный выходы Выходного "ðèããåðà 1 подключе3ы Ее перВЫМ Входам элемек т ОВ совпа†декия 2 и 3. Вторые входы элемент ов совпадения 2 H 3 объединены, соеди;.ены со ctteткым входам триггера 1 и под-" кжочены к одному из Выходов сдви =:àþщего регистра 4. Входы "установка" сброс ВыхОДно о Tpi!BГера 1 3>одключеееы к ьы> Одам элeмснтОB сОВпадel3ия:

Э и 10 макипулятора 6. Первые Входы эле::ентоэ совпадени". 9 H 10 06.ьедикены между собой и соединены с выходом трее Г Гер а 8 манипулЯтОра 6, c -iет ный вход которого через Hi!BepTop 7 подключен к шине 13 формирователя им- 4О

ПУЛЬСОВ, СОЕДИНЕННОЙ CO .ВХОДОМ "ПРИиудительная установка" кольцевого сдвигающего регистра и со вторыми

Входами элементов совпадения 9 и 10.

Третьи входы элементoB совпадения 9 и 10 соответственно через инвертор 11 и непосредственно соединены со входом формирователя сигналов запрета 5 и с шиной 14 формирователя импульсов.

Формирователь импульсов работ аст следуеощим образом.

На шину 12 поступает непрерывная периодическая последов ат ел ькост ь импульсов с частотой F . Ha шину 13 подйется непрерывная периодическая последовательность импульсов,,цлительносте(которых равна одному периоду частоты F,, а частт>та равна Ft/3п (фиг. 2а), где m — целое число. Шина

14 предназначена для подачи манипулирующего сигнала (фиг. 2 в), при- Щ чем предполагается, что высшая частота сигнала на шине 14 значительно меньше частоты FII m

Кольцевой сдвигающий регистр 4 имеет m разрядов и по каждому импуль- у су ка щи33е 13 IlpH!IóäèòåJIB!30 устанав—

>.Нвается в состояние, характеризующеесH:наличием низкого поте.3циала на его г -первых разрядах н наличием высокоz0 потенциала ка оставшихся m-п разрядах. 8 à÷àëü íîå состоя ние триггеров

1 H 8 произвольно. Рассмотрим работу устройства C MGMeHTa BpeMeHH t„(QHE.. 2) ,совпадающего с передним фронтом одНого из импульсов на шине 13 и характеризующегося наличием высокого потекцHaJ!a на шине 14. Будем считать, что В момент е,3, триггер 8 (фиг. 2б) находится В единичном состоянии. Тогда на входах элемента совпадения 9 имеются потенциалы, разрешающие прохожде,iae ка его Выход импульса с шины

13, Сигнал с выхода элемента совпадения 9 поступает на вход установки тригBера 1 и устанав>еивает его В единич— нос состояние .,фи Г. 2Г) . По заднему фронту импульса с 33е ны 13 происходит !.ере3<лючен .е три ГГее>а 8 и прохожде.-е33е ск Гнала через элемент совпадения

9 Hр е333ра3.Заелся (1 33а фи г. 2 г) . Си гка:Ом с =-ыхода элемента совпадения 9 триггер 1 приведен в состояние, совпадающее с состоякHeм триггера 8 в и о от у 3-Ел е H и я си Г- к ал а «3 а IBH H Q 3. Следу ощий HM!Iyльс с шины 13 не оказывает . а —.риггер 1 влияния, так как элемент совпадения 9 закрыт низким пот - -:циалом с выхода триггера 8, а элемен: совпадения 10 закрыт низким потек ",x -.,о:.! 0 Db!:.GJ! HHBepTope 11, lip Bõo,I которог0 подается Высокий

IoT. !Il .Нал с ши е>ы 14 . Таки3 3 06р2 3 GM!, ка;::= ход=- эл::..ента совпадения 9 обpdBóeTt я пОследОВательность импульсОВ дл етельность которых, каit и длитель:30ст ь EII l! Ii ль сов на шике l 3 равна Од кому периоду частоты Р, а = астота следования в .два раза меньше. По тактовым сигналам, подаваемым на регистр

c !>!HEIR 12, производится "продвижение" состояния, записанного B нала>Хьный МОмент Времени пО сиГкдлу с

«Зины 13. На выходах регистра 4 последОВателье:О ПОязляеотся сиГналы, имеющие низкий уровень в течение о периодов частоты F и высокий уровень в течение m-п периодов частоты Р (фиг.2е)«d том случае, если триггер 1 подк>iio!Eeн к Выходу N-Го разряда сдвигающего регистра 4, момент его переключения сдвинут на N тактов FT относительно импульса на шине 12, Состояние

Выхода элемента совпадения 2 (фиг., ?;-:;) определено, начиная с момента t« . когда определяется состояние триггера 1.

Б том слу а.е, если N q n на входах элемента совпадения 2 стоят высокие потенциалы и на его Выходе также стоит высокий потенциал. Это состояние сохраняется до тех пор, пока с выхода регистра 4 не придет низкий уровень сигнала. Тогда элемент совпадекия 2 ВыключаЕтся { t> на фиг. 2a ) и и а чее н а ет с я ф Орми р О В а н и е и ау 3 ы M e>Kg J!

85 3787 выключением элемента совпадения 2 и выключением элемента совпадения 3.

Длительность паузы определяется числом разрядов регистра 4, в которые по сигналу на шине 13 были записаны низкие уровни напряжения. После прохождения от момента начала формирования паузы п периодов частоты на счетном входе триггера 1 и на

его входах элементов совпадения 2 и

9 появляется высокий потенциал, переключающий триггер 1. Начинается формирование сигнала на выходе элемента совпадения 3. Длительность выходного сигнала равна m-n периодам частоты

F, . Сигнал с выхода элемента совпадения 3 прекращается так же, как и в случае с элементом совпадения 2 при появлении низкого потенциала на И-ом выходе регистра (на фиг, 2n ) .

Далее после паузы в и тактов начинается форьирование сигнала с выхода 20 элемента совпадения 2 (t Hà фиг. 2ж) .

Длительность си гнала с элемента совпадения 2 также равна m n тактов F< .

Таким образом, на выхсдах элемен тов совпадения 2 и 3 происходит фор- р5 мирование периодических сигналов, длительность которых равна m-п тактов Г и раз несенных друг относительно друга на и тактов Е (фиг.2ж,>, ) .

Фаза сигнала триггера 1, а значит, и выходного сигнала усилителя мощности, получаемого после суммирования сигналов с выходов элементов совпадения 2 и 3 отличаетcÿ or фазы сигнала с триггера 8, условно принимаемой за нулевую, на М периодов так товой частоты F-. Процессы, вызывающие формирование сигналов с выходов элементов совпадения 2 и 3 периодически повторяются, причем случайные сбои в регистре сдви га 4 и в выходном 40 триггере 1 не позже, чем через период выходного сигнала, корректируют.ся по .сигналам на иине 13.

Вышеопи са н ные процессы повторяются до момента изменения потенциала на шине 14 . с высокого уровня на низкий (t< на фиг. 2в) . В момент изменения потенциала на шине 14 происходит запуск формирователя сигналов запрета

5, с выхода которого подается низкий 5О урове Hb напряжения, запрещающий прохождение сигналов через элементы совпадения 2 и 3. Длительность запрещающего сигналаьфц выбирается такой, чтобы переходные процессы в нагрузке, подключенной к выходу, успели окончиться, но не менее одного периода выходного сигнала. Сдвигающий регистр

4 и триггер 8 продолжают работать как и ранее, но элемент совпадения

9 теперь заперт, а элемент совпаде- 60 ния 10 открыт (момент 2 íà фиг. 2г).

Выход элемента совпадения 10 соединен со входом "сброс" выходного триггера

1, поэтому по первому >ке после изменения потенциала на шине 14 импульсу, поступающему на шину 13, происходит сброс выходного триггера1 (сб на фиг. 2г, д!. таким образом выходной триггер 1 устанавливается в состояние, противоположное состоянию триггера 8 в момент прихода импульса на шину 13. Запуск формирователя сигналов запрета 5 происходит также и при переходе сигнала на шине 14 с низкого уровня на высокий. После прекращения действия сигнала запрета формирователь импульсов приходит в состояие, характеризующееся формированием ходного сигнала, фаза которого соответствует подаче сигналов установки с выхода элемента сов а 9.

Таким образом, поочередное включение элементов совпадения 9 и 10 в зависимости от состояния сигнала на шине 14 позволяет осуществить фазовую манипуляцию, причем непосредственно в выходном триггере 1 формироватпя импульсов.

Включение в схему устройства формирователяля сигналов запрета 5 поз воляет при выбранном методе фазовой манипуляции избежать выбросов напряжения в транзисторном выходном каскаде, возникающих при манипуляции фазы.

При отсутствии сигналов манипуляции на шине 13 данный формирователь работает как генератор периодического сигнала, защищенный от сквозных токов через выходные транзисторы.

Предлагаемое построение схемы формирователя импульсов особенно целесообразно при разработке многоканальных генераторов с независимой регулировкой фазы несущей частоты между отдельными каналами. При этом для каждого послед> ющего канала необходимо дополнительно ввести выходной триггер 1 и элементы совпадения 2 и 3. Формирователь сигналов запрета

5 и манипулятор б могут быть общими для всех каналов. Взаимный фазовый сдвиг несущей ча готы мюкду отдельными каналакм определяется подключением счетных входов выходных триггеров и соответственно входов выходных элементов совпадений к выходам соответствующих разрядов сдвигакщего регистра. устройство может работать и без подачи сигнала на шину 13. Для этого

>дин из выходов регистра 4 через укорачивающую цепочку необходимо соединить со счетным входом триггера 8 и соответственно со входами элементов совпадения 9 и 10. В этом случае перед началом работы в кольцевой сдвигающий регистр 4 необходимо ввести начальное состояние, которЬе будет периодически повторяться.

Однако формирователь, построенный подобным образом, будет обладать пониженной помехоустойчивостью, так как в случае сбоя в кольцевом сдвигающем регистре его состояние не мо853787 жет быть восстановлено без специально вводимых для этого дополнительных устройств.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий выходной триггер, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами двух элементов совпадения, выходы которых являются выходами о формирователя импульсов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей яри одновременном повышении надежности, в него введены кольцевой сдви- 15 гающий регистр, формирователь сигналов запрета и манипулятор, состоящий из триггера, двух инверторов и двух дополнительных элементов совпадения-, первые входы которых объединены -: 20 соединены с выходом триггера, вторые входы объедИнены н соединены с пер-. вым входом кольцевого сдвига щего регистра, с входной шиной и через первый инвертор, подключены к счетному входу триггера, третьи входы дополнительных элементов совпадения соответ-. ственно через второй инвертор и непосредственно соединены с шиной манипулирующего сигнала и со входом формирователя сигналов запрета„выход которого подключен ко вторым входам элементов совпадения, третьи входы которых объединены и соединены со счетным входом выходного триггера и с выходом одного из разрядов кольцевого сдвигающего регистра, второй вход которого соединен с шиной периодической последовательности импульсов, при этом входы "установка" и "сброс" выходного триггера соединены с выходами дополнительных элементов совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 448505, кл. Н 03 К 21/10, 19 2.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 563710, кл. Н 03 К 5/02 1976, I

85 3787

7/7 1

Составитель.В.Чижов

Редактор Н.Коляда Техред И.Асталош Корректор С. Шекмар

Заказ 5695/32 Тираж 988 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о по делам изобретений и открытий

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

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