Генератор парных импульсов

 

Союз Советских

Социапистичесиих

Респубпии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛетОРСКОММ СВИДИтИЛЬСтВЬ (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву 1Р 788355 (22) Заявлено 2401.80 (21) 2874227/18-21 (i i)871312

1 (5l)M. Кл. с присоединением заявки М

Н 03 К 3/78

9аудерстаиеы11 квинтет

СССР ее делам кэебретенкй н еткрытяй (23) П риоритет

Опубликовано 07.1081 Бюллетень рт 37

Дата опубликования описания 10,10dl

{53) УДК 621. .373(088.8) (72) Авторы изобретения

В.А. Архангельский и И.И. Блюменау

Институт электроники и вычислительной техники

АН Латвийской ССР (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ т

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к генераторам, парных импульсов с регулируемым фазовым сдвигом, и может быть использовано, преимущественно, в качестве блока развертки цифрового стробоскопического преобразователя.

Известные стробоскопические преобразователи, использующие в качестве блока развертки генератор парных импульсов (импульсов запуска и стробирующнх импульсов), имеют низкую точность преобразования, вследствие дрейфа нулевого уровня преобразователя и наличия синфазной помехи на его входе.

Устранение этих составляющих погрешности в широкополосных преобразователях является весьма сложной технической задачей. Исследования показали, что наиболее целесообразно компенсировать дрейф нуля.и синфазную помеху путем дополнительного стробирования входного сигнала вспомогательными (опорными) стробимпуль- сами, которые должны упреждать saпускающие импульсы и не перекрывать ся с интервалом регулирования фазового сдвига измерительных стробимпульсов. При этом выходной сигнал преобразователя формируется в виде разности напряжений в фазах стробирования, соответствующих измерительному и опорному стробимпульсам.

Известен генератор парных импульсов по основному авт. св. Ф 788355, который содержит опорный и йодстраиваемый генераторы, соединенные с соответствующими счетчиками, фазовый

1j дискриминатор, компаратор, два управляющих счетчика, делитель с переменным коэффициентом деления, элемент задержки, два временных селек"

20 тора и два тригт ера (1j

При использовании известного генератора в качестве блока развертки стробоскопнческого преобразователя, .последний не обеспечивает компенса871312 ции дрейфа нуля и синфазной помехи, поскольку на его выходах сигналы не содержат опорных стробимпульсов, удовлетворяющих указанным выше условиям.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора, путем формирования дополнительных (опорных) стробимпульсов.

Поставленная цель,цостигается тем, ð что в генератор парных импульсов, содержащий опорный и подстраиваемый генераторы, каждый из которых соединен через соответствующие счетчика со входами фазового дискриминатора, выход которого подключен к управляющему входу подстраивасмогс генератора, компаратор, первые входы которогд соединены с кодовыми выходами управляющего счетчика долей периода, второй выход которого соединен с управляющим входом элемента задержки, а третий — 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 селектора, а также второй временнойбселектор, триггер, первый вход которого подключен к выходу компаратора, а второй соединен со вторым входом первого триггера и выходом второго временно35

ro селектора„ первый вход которого подключен к выходу делителя с переменным коэффициентом деления, а второй соединен с выходом опорного генератора и вторым входом делителя с пе40 ременным 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 треть 45 ему вхору первого временного селектора, а кодовые выходы счетчика подстраиваемого генератора соединены со вторыми входами компаратора, введены третий триггер и счетчик, первый вход которого подключен ко второму выходу компаратора, а второй — соединен с четвертым входом первого временного селектора и выходом третьего триггера, вход которого подключен к выходу второго временного селектора, третий вход которого соединен с выходом счетчика.

4, Введенйе счетчика и дополнительного триггера позволяет наряду с парными импульсами (запускающим импульсом и измерительным стробимпульсом) с регулируемым фазовым сдвигом между ними, дополнительно генерировать опорные стробимпульсы путем подсчета сигналов совпадения с дополнительного выхода компаратора и блокирования первого временного селектора, что позволяет решить поставленную задачу при минимальных аппаратурных затратах.

На чертеже представлена блок-схема генератора парных импульсов.

Устройство содержит опорный 1 и лодстраиваемый 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 задержки 10.

Выход первого временно о селектора 11 подключен ко входу первого RS-триггера 12, а выход компаратора 6 подключен к первым входам второго

RS-триггера 13 и временного селектора

l1, второй вход которого соединен с выходом триггера 12, 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 задержки 10 подключен выход триггера 13. Третий вход временного селектора 14 подключен к выходу счетчика 15, первый вход которого соединен со вторым выходом компа" ратора 6, а второй соединен с четвертым входом временного селектора ll и выходом Т-триггера 16, вход которого подключен к выходу временного селектора 14 °

Рассмотрим работу генератора при использовании его в качестве блока

5 87131 развертки стробоскопического преобразователя. Опорный генератор 1 вырабатывает импульсы с периодом следования Т, которые поступают через счетчик 3 емкостью И-l на фазовый

5 дискриминатор 5, на другой вход которого через счетчик 4 емкостью N поступают импульсы с выхода подстраиваемого генератора.2. Благодаря действию-астатнческой системы фазовой щ автоподстройки частоты, включающей фазовый дискриминатор 5, счетчик 4 и подстраиваемый генератор 2, период следования импульсов на выходе последнего становится разным 15 й-1 Т

Т- =Т- —, Н и причем нулевому состоянию счетчиков

3 и 4 соответствует равенство фаз колебаний обоих генераторов 1 и 2.

Очевидно, что .при этом временной интервал между соответствующими импулъсамн генераторов 1 и 2 с каждым их периодом увеличивается на велиТ 25 чину дТ = — . и

Если в счетчиках 7 и 8 записаны соответственно числа m и и, то в момент появления числа m в счетчике 4 комнаратор 6 выдает импульс, отпираю- з0 щий временной селектор ll и переключающий триггер 13. Выходной сигнал последнего, пройдя через элемент задержки 10, разрешает счет делителю 9, коэффициент деления которого определяется кодом числа и, поступающим из . счетчика 8, следовательно, через и периодов колебаний генератора 1 на .выходе делителя 9 появится сигнал, отпирающий временной селектор 14. По- 40 следний выдает очередной импульс от генератора 1(измерительный тробнмпульс), который возвращает триггер 13 в исходное состояние и переключает триггер 16. При этом также прекращает счет и возвращается в исходное состояние делитель 9, исключая возможность появления повторных измерительных стробимпульсов на выходе временного селектора 14 до появления очередного импульса на первом выходе компаратора 6. Длительность временного интервала между запускающим импульсом и измерительным стробимпульсом составляет

t = mT+nT — m(T-aT) = nT maT

Коммутируемый элемент задержки 10 предотвращает появление на выходе временного селектора 14 ложного импуль2 6 са, предшествующего требуемому, а триггер 12 блокирует временной селектор 11 до появления очередного измерительного сгробимпульса, предотвращая появление ложных запускающих импульсов. Выходной сигнал триггера l0 используется также для управления работой измерительных каналов стробоскопического преобразователя. Генератор может работать в двух режимах. В первом режиме, который позволяет скомпенсировать.как дрейф нуля, так и синфазную помеху ка входе преобразоватеи ля, счетчик 15 устанавливается в 0 внешним управляющим сигналом. При этом каждый второй импульс на выходе времекного селектора 14 переключает счетный триггер 16 в состояние, прн котором временной селектор ll блокирован, и запускающий импульс не появляется. Стробирующий импульс, соответствующий этому состоянию триггера 16, является опорным, причем его фаза совпадает с фазой измерительного стробимпульса. Таким образом, каждый

I второй импульс на выходе временного селектора 14 является опорным стробимпульсом, опережающим очередной запускающий импульс не более, чем на период повторения импульсов на входах фазового дискриминатора 5.

Второй режим работы генератора позволяет вдвое. повысить частоту следования выходных импульсов, т.е. повысить быстродействие преобразователя, но обеспечивает лишь компенсацию дрейфа нуля. В этом случае после при-, хода измерительного стробимпульса и переключения триггера 16 счетчик 15 емкостью К начинает подсчитывать импульсы с пеоиопом повторения Т„ = — (Т - дТ) (й/L — целое число), кой

L торые поступают со второго (промежуточного) выхода компаратора 6, причем каждый 1=й из них совпадает по фазе с импульсом на первом выходе компаратора 6. Сигнал переполнения счетчика 15 отпирает временной селектор 14, который выдает опорный стробимпульс.

Последний задержан относительно измерительного стробимпульса на временной интервал дй, причем (К-1)Т„(g д t 4 KTq и опережает очередной запускающий импульс на время С =(N-1)Тt - дt, где (Й-1)Т вЂ” певиод повторения импульсов на входах фазового дискриминатора 5. Опорный стробимпупъс переключает в исходное состояние триггер 16. При этом снимается

8713 х+ КТ с(Объединяя оба неравенства и подставляя значение

Т = (T-dT)=

N й"1

1 !. получаем с, д„с — (N-1) Т с (й-1) Т " t >

К откуда следует, что К С!. и йп„д с

C 0,5 (М-1) Т, т. е. интервал изменения фазового сдвига измерительных стробимпульсов в этом режиме Должен составлять менее половины периода повторения импульсов на входах фазового дискриминатора 5. При невыполнбнии этих условий устройство работает подобно тому, как в первом режиме. Если внешним управляющим сигналом удерживать триггер 16 в состоянии, при

35 котором выходной сигнал последнего не блокирует временной селектор !1, но сбрасывает в исходное состояние счетчик !5, то устройство будет работать аналогично прототипу.

Таким образом, совокупность допол» кительно введенных элементов и связей позволяет при минимальных аппаратур

7 блокировка временного селектора 11, а также прекращает счет и возвращается в исходное состояние счетчик !5 .

После появления на первом выходе компаратора 6 очередного импульса предыдущий цикл повторяется.

Для того, чтобы опорный стробимпульс не попадал в интервал изменения фазового сдвига и,,„между запус" кающим импульсом и измерительным 1Ц стробимпульсом, должно выполняться неравенство t (КТ, а для того, чтобы на выходе временного селекто" ра 11 появлялся каждый запускающий импульс, должно выполняться неравенст- во

12 8 ных затратах реализовать устройство, обладающее, помимо высокой линейности и малой дискретности формирования фазового сдвига, также более широкими функциональными воэможностями по сравнению с прототипом sa счет формирования дополнительных опорных стробимпульсов, что позволяет существенно повысить точность- работы и чувствительность стробоскопического преобразователя.

Принципиальная схема генератора позволяет конструктивно реализовать его на стандартных цифровых микросхемах, поскольку функционально она распадается на узлы с относительно малым числом связей между ними, причем большинство узлов допускают технологический разброс параметров (в частности, задержки переключения), без ухудшения параметров устройства в целом и необходимости индивидуальной настройки.

Формула изобретения

Генератор парных импульсов по авт. св. В 788355, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены третий триггер и счетчик, первый вход которого подключен ко второму выходу компаратора, а второй соединен с четвертым входом первого временного селектора и выходом третьего триггера,. вход которого подключен к выходу второго временного селектора, третий вход которого соединен с выходом счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР

Р 788355, кл. H 03 К 3/78, 31.07.79.

8713)2

Тирак 99) Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Рауаская наб.,д. 4/5

Заказ 8485/29

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

Составитель В. Чюков.

Редактор .Н. Коляда Техред С.Мигунова . Корректор С. Шекмар