Устройство задержки импульсов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 291179 (21)2845134/18-21 (51) М с присоединением заявки М9 (23) Приоритет

Н 03 Н 9/30

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открьпий

Опубликовано 150981. Бюллетень Н9 34

Дата опубликования описания 150981 (5З) НЖ 621.318, . 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. К.Жуков, П. А. Овсян (71) Заявитель

Научно-исследовательский инстиФут элек интроскопии (54) УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в контрольно-измерительной аппаратуре, а также в устройствах автоматической разработки нормализованных деталей.

Известны устройства задержки импульсов в виде управляемого одновибратора И7.

Однако эти устройства обеспечивают 10 заданный временной сдвиг между К-тым задержанным и K+1-вым запускающим импульсам только при фиксированном периоде запускающих импульсов и с большой погрешностью обусловленной нестабильностью длительности импульса одновибратора.

Известно устройство задержки с дискретной установкой времени задержки импульсов, содержащее генератор 20 тактовых импульсов, соединенный со счетчиком через первый ключевой элемент, и с компенсирующим счетчиком через второй ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с входом устройства P).

Недостатком этого устройства является отсутствие синхронизаций времени задержки сигнала с периодом запускающих импульсов. 30

Цель изобретения — расширение диапазона работы устройства за счет повышения точности синхронизации времени задержки с периодом следования задерживаемых сигналов.

Для этой цели в устройство, содержащее генератор счетных импульсов, подключенный ко входу делителя с дискретной установкой коэффициента деления, а через элемент совпадений — ко входу счетчика, выходной триггер, введены дополнительные делитель, два элемента совпадений, счетчик, триггер и т1 и формирователя коротких импульсов, при этом к выходу генератора счетных импульсов подключены соединенные последовательно делитель с постоянным коэффициентом деления, первый дополнительный элемент совпадений, дополнительный счетчик, дополнительный триггер и первый формирователь коротких импульсов, причем вто" рой вход первого дополнительного эле-. мента совпадений соединен с инверсным выходом дополнительного триггера,дополнительный счетчик вторым входом подключен к выходу основного элемента совпадений, дополнительный триггер вторым входом подсоединен к входной шине, а прямым выходом - ко второму

864495 входу основного элемента совпадений, н выход первого формирователя коротких импульсов подключен ко входу выходного триггера, второй вход которого соединен с выходом счетчика; к выходу делителя с дискретной установкой коэффициента деления подключен второй формирователь коротких импульсов, выход которого соединен со входом второго дополнительного элемента совпадений, второй вход которого подключен к прямому выходу выходного триггера, а выход — ко второму входу счетчика, к инверсному выходу выходного триггера подключен третий формирователь коротких импульсов, выход которого соединен с выхо- 15 дом устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства задержки импульсов; на фиг.2 — диаграммы его работы.

Устройство задержки импульсов содержит генератор 1 счетных импульсов .последовательно соединенные делитель

2 с дискретной установкой коэффициента деления и второй формирователь

3 коротких импульсов, соединенные входом с выходом генератора 1 счетных импульсов; последовательно соединенные делитель 4 с постоянным коэффициентом деления, дополнительный элемент 5 совпадений, дополнительный счетчик б, дополнительный триггер 7, и формирователь 8 коротких импульсов, последовательно подключенные к выходу генератора счетных импульсов 1, причем дополнительный триггер 7 вторым входом подсоединен к входной шине, а инверсным выходом — к другому входу дополнительного элемента совпадений 5; последовательно соединенные элемент совпадений 9, счетчик 10, 40 выходной триггер 11 и третий формирователь 12 коротких импульсов, соединенные одним входом с выходом генератора счетных импульсов 1, а вторым

ВхОдОм с пРямым выхОдОм дОпОлни 45 тельного триггера 7, причем выходной триггер 11 вторым входом подключен к выходу формирователя 8 коротких импульсов, а к выходу элемента совпадений 9 подключен второй вход дополнительного счетчика б, и третий элемент 13 совпадений, подсоединенный одним входом к выходу второго формирователя 3 коротких импульсов, другим входом — к прямому выходу выходного триггера 11, а выходом— 55 ко второму входу счетчика 10. Диаграммы 14 относятся к выходному сигналу генератора счетных импульсов 1 (фиг.1), подаваемому на вход делителя 2 с дискретной установкой коэффициента деле- 40 ния, на вход делителя 4 и на один из входов элемента совпадений 9, диаграмма 15 — к выходному сигналу делителя к постоянным коэффициентам. деления, диаграммы 16 — к выходному сигналу делителя 2 с Дискретной установкой коэффициента деления, диаграммы 17 — к сигналу входной шины, который необходимо задержать, диаграммы 18 — к выходному сигналу дополнительного триггера 7, диаграммы 19 к выходному сигналу элемента совпадений 9, диаграммы 20 — к выходному сигналу выходного триггера 11, диаграммы 21 — к выходному сигналу дополнительного элемента 5 совпадений диаграммы 22 — к выходному сигналу второго дополнительного элемента

13 совпадений, диаграммы 23 — к выходному сигналу третьего формирователя 12 коротких импульсов, который и является выходным сигналом устройства.

Принцип работы устройства задержки импульсов заключается в следующем.

Высокочастотные импульсы с периодом следования Тр(диаграммы 14, фиг.2) с выхода генератора 1 (фиг.1) одновременно поступают на входы двух делителей 2 и 4. Делитель 4 имеет постоянный коэффициент деления N, выходные импульсы которого (период следо-вания T>=N < ° Т р (диаграмма 15) поступают йа один из входов дополнительного элемента 5 совпадений. Делитель

2 имеет регулируемый коэффициент дерления, номинальный коэффициент деления данного делителя N =N, и устанОВОчнь .Й виД Ny ВыхОДнОЙ импульс делителя 2 появляется на каждые N -N входных. Установкой кода N y обеспечивается возможность изменения коэффициента деления делителя 2. Период следования Т выходных сигналов дели( теля 2 (диаграммы 16 на фиг. 2) определяется формулои т„=(н -и„) т, (1)

Из данной формулы видно, что при изменении установочного кода N îò 0 до N y — 1 период следования имйульсов Т изменяется от N - Тр до Тр .

Сигнал с выхода делителя 2, проходя через второй формирователь 3 коротких импульсов (фиг.1), поступает на один из входов второго дополнительного элемента 13 совпадений.

При подаче входного импульса диаграммы 7(на фиг.2) дополнительный . триггер 7 переходит в состояние "1" (диаграммы 18 на фиг.2) и по прямому выходу открывает элемент 9 совпадений, а по инверсному выходу выдает запрещающий сигнал на дополнительный элемент 5 совпадений (фиг.1), при этом счетчик 6, емкость которого N> перестает считать импульсы, период следования которых T- Тр. 3о прихода входного импульса в счетчик б будет записано число импульсов, равное

1 1 и, =т /и . т, (2) т =т-т," (3) 8644ч5

При подаче разрешающего сигнала на элемент 5 совпадений счетчик 6 (фиг.1) начинает считать дополнение кй до переполнения (до йэ)с перио9 дом То, идущее с выхода элемента 9 совпадений (диаграьн|ы 19). В тот момент когда счетчик 6 переполнитI

1 ся, т.е. сосчитает дополнение к N, равное Т" и -N = - у

То (4)

его выходной сигнал переводит дополнительный триггер 7 в состояние "0" (диаграммы 18 на фиг.2),а последний, в этот момент закрывает элемент 9 совпадений, открывает дополнительный элемент 5 совпадений и через формирователь 8 коротких импулЬсов 15 переводит выходной триггер 11 в состояние "1" (фиг.1) и (диаграммы 20 на фиг.2), последний в свою очередь, подает разрешающий сигнал на второй дополнительный элемент 13 совпадений. 20

Одновременно со счетчиком 6, считающим дополнение к N$ (й -й" ), это количество импульсов считает и счетчик

10 (фиг.1), т.е. к моменту подачи разрещающих сигналов на элементы 5 и 13 25 совпадений в счетчик 10 будет записано N -N"èìïóëüñîâ а счетчик 6 будет з ъ

I чистым. Так как элементы 5 и 13 совпадений открыты, то счетчик 6 считает импульсы, период следования которых

Т а счетчик 10 считает импульсы с Г периодом следования Т< (диаграммы 21 и 22 на фиг. 2), определяемым по формуле (1), до переполнения, т.е. до N4 .

Так как следования Т<<Т, то„ счетчик

10 считает дополнение к и -N до N4 за время Т (диаграммы 21 на фиг.2), которое определяется выражением

Т4 = (N4 (N> и )) ° Т4 (5)

Выходной сигнал этого счетчика в момент переполнения переводит вы- 40 ходной триггер 11 в состояние "0" (диаграммы 20 на фиг.2 ), длительность выходного сигнала которого равна Т4, а время задержки входного сигнала Т = за

=т,", Т4. 45

При переходе выходного сигнала выходного триггера 11 на инвертирующем выходе с уровня "нуль" на уровень

"единица" формирователь 3 коротких импульсов вырабатывает на выходе им- о пульс, задержанный относительно входного еа время ТЗад (диаграммы 23 на фиг.2) . С приходом следующего входного импульса на вход дополнительного триггера 7 процесс пересчета пов55 торяется, т.е. триггер 7 переходит в состояние "1" и по прямому выходу открывает элемент 9 совпадений, а по инвертирующему выходу запирает элемент 5, счетчик 6 перестает считать импульсы периодом следования ф()

Т =й Т, в него будет записано число импульсов и,определяемое выражением 2. 2 О 1 1 (2 ), и т .д .

Для определения погрешности уста - . новки времени задержки входного им- 65

2, 3, 4 нахопульса Т из выражений

Зал дим

Т N>

Т вЂ” время, в течение которого

И счетчик 6 считает дополнение к Я" поэтому можно заI к писать т =(й.„-йо ) т (7)

Подставляя выражение (6) в выражение (7), получаем

Выражение (5) с учетом выражения (8) имеет вид

N> тд -(и4-" |;;-Дт и P, (y)

Учитывая необходимое условие работы данного устройства задержки сигнала N +T> и выражение (1), получаем ((> 1д < q (s ч о)

Т йъ

4 йт.1 То

Так как время задержки определяется выражением т п т4 +т з то, подставляя в данное выражение формулу 8 и 9. получим

Т(й.1 — М 4 ) Т и ъ 1Ч Тд

T — — (41) зад |ч 1 1 и

Найдем выражение для отношения времени задержки Т дк периоду следования входных импульсов Т:

Таад й4 й4 To |

Т и т и

= | — — ) - — (й — — — ) (O из которого видно, что ьыражение для погрешности j имеет вид

j-- — (к — — ) 4 То (13) и т

В частных случаях при и | =0 имеем

Т /Т=1 и j=0, а при N =N< ад

) о.

То 1 Т а8 TМ т

Пример. Если N2=2 10, N> — -10, 3

T=-2 с, То=2 10 с, то . | =- (10 . 10-|—

-5 -10 4) =-5 10, а в процентном выра4 жении j =О, 05 Ъ . Суммарная погрешность данного устройства временной задержки сигнала включает в себя и погрешность от дискретности, которая определяется погрешностью установочного кода N.и равна для данного при 1 мера 0, 1Ъ, а счетчики 6 и 10 погрешность не вносят, так как они все время считают до переполнения. Итак, максимальная погрешность времени задержки входного импульса для данного примера j =0,1Ъ+О, 05Ъ=0,15Ъ.

Анализ формулы Q.З) показывает, что чем больше частота генераторасчетных импульсов 1 (период То)и больше емкость (й ) делителя 4, тем меньше погрешность задержки

Применение данного устройства, например для автоматической разбраковки

i труб, позволяет повысить точность разбраковки эа счет повышения точности

864495

Формула изобретения

Жг.2 синхронизации временной задержки сигнала со скоростью продвижения трубы и тем самым исключить ложную разбраковку при колебаниях скорости продвижения труб. Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в расширении диапазона работы контрольно- измерительной аппаратуры, в повышении точности разбракрвки нормализованных деталей.

Устройство задержки импульсов, со держащее генератор счетных импульсов, 15 подключенный ко входу делителя с дис.кретной установкой коэффициента деления, а через элемент совпадений ко входу счетчика, выходной триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с 20 целью расширения диапазона работы, в него введены дополнительные делитель, два элемента совпадений, счетчик, триггер и три формирователя коротких импульсов, при этом к выходу генера- 25 тора счетных импульсов подключены соединенные последовательно делитель с постоянным коэффициентом деления,,первый дополнительный эаемент совпадений, дополнительный счетчик, дополнительный триггер и первый формирователь коротких импульсов, npu8xug

ВНИИПИ Заказ 9 7827/82

Тираж 991 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 чем второй вход первого дополнительного элемента совпадений соединен с инверсным выходом дополнительного триггера, дополнительный счетчик, вторым входом подключен к выходу основного элемента совпадений, дополнительный триггер вторым входом подсоединен к входной шине, а прямым выходом — ко второму входу основного элемента совпадений, а выход первого формирователя коротких импульсов подключен ко входу выходного триггера, второй вход которого соединен с выходом счетчика, к выходу делителя с дискретной установкой коэффициента деления подключен второй формирователь коротких импульсов, выход которого соединен со входом второго дополнительного элемента совпадений, второй вход которого подключен к прямому выходу выходного триггера, а выход — ко второму входу счетчика, к инверсному выходу выходного триггера подключен третий формирователь коротких импульсов, выход которого соединен с выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 223333000077, кл. Н 03 К 3/284, 25.09.67.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 396822, кл. Н 03 К 5/135, 23,08.71 (прототип).