Регулируемая линия задержки

 

(72) Авторы изобретения

IO, M, Бабкин, Е. С. Белокурова и В. Ф. Королев (7! ) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ

Изобретение относится к электро" технике, конкретно к линиям задержки с непрерывным регулированием времени задержки, и может быть использовано в устройствах автоматики, вычислительной техники, преимущественно в тех случаях, когда предъявляются высокие требования по точности измерения времени задержки импульсного сигнала.

Известны линии задержки, выполнен10 ные на катушках индуктивности и содержащие цепь управления, и которых плавная регулировка времени задержки осуществляется изменением индуктивности или емкости линии с помощью управ-

15 зияющего напряжения (1).

Недостатком таких устройств является зависимость параметров линии задержки от процесса регулирования.

Известно устройство, содержащее

20 линию с постоянным временем задержки, например, выполненную на постоянных катушках индуктивности и конденсаторах, и цепь управления, выполненную в виде усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, соединенного параллельно с линией с постоянным временем задержки 12).

Недостатком известного устройства является зависимость параметров линии задержки от процесса регулирования, что снижает точность измерения и изменяет частотную характеристику линии задержки.

Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей.

Для достижения указанной цели в регулируемой линии s адержки, содержащей линию с постоянным временем задержки и цепь управления, линия задержки выполнена в виде набора и-числа последовательно соединенных секций, а цепь управления состоит из временного дискриминатора, преобразователя напряжениечастота, реверсивного счетчика, преобразователя код - временной интервал и селектора-мультиплексора, при этом

4080

1О

20

30

50 да} число.

55 входы селектора-мультиплексора соединены с выходами разрядов реверсивного счетчика и соответствующими выходами линии задержки, а выход подключен к одному из входов временного дискриминатора, второй вход которого подключец,:,к источнику импульсов, для измерения времени задержки, причем выход временнога дискриминатора через преФ :; образователь напряжение — частота соединен с входом реверсивного счетчйка, выходы разрядов которого соединены дополнительно с входами преобразователя код-временной интервал, управляющие входы которого подключены. к источнику опорной частоты и источнику импульсов синхронизации, а выход преобразователя код — временной интервал соединен с входом линии задержки.

Предлагаемое техническое решение служит для измерения текущего времени задержки импульсного сигнала с наперед заданной точностью.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Регулируемая линия задержки содержит временной дискриминатор 1, преобразователь 2 напряжение — частота, реверсивный счетчик 3, преобразователь 4 код — временной интервал, линию задержки 5 из и-числа секций, селектор-мультиплексор 6.

Работа устройства происходит следующим образом.

Импульс И, задержку которого требуется измерить, поступает на вход временного дискриминатора 1. Туда же подается стробирующий импульс

И т,1, который формируется в устройстве и следит за Иизм.. Во временном дискриминаторе вырабатывается напряжение сигнала ошибки, величина и полярность которого определяются величиной и знаком временного рассогласования между положениями центра И из и. и Ист 0б.

Далее это напряжение подается на преобразователь 2 напряжение — частота, который вырабатывает последовательность импульсов с частотой, пропорциональной величине входного напряжения, Этот же преобразователь Формирует сигнал "Peaepc + 1или "Реверс- в зависимости от полярности входного напряжения. Число импульсов, вырабатываемое преобразователем напряжение— чаСуота, непрерывно подсчитывается

4 реверсивным счетчиком 3, который работает на сложение или вычитание в зависимости от знака сигнала "Реверс".

Текущие состояния выходных разрядов реверсивного счетчика 3 являются управляющими воздействиями для преобразователя 4 код — временный интервал.

Преобразователь код — временной интервал представляет собой счетчик прямого счета, имеющий параллельную запись кода и счетный вход. Количество разрядов этого преобразователя выбирается таким, что бы время заполнения счетчика равнялось бы максимальному значению величины задержки измеряемого импульса.

Для преобразования кода во временную задержку на него по сигналу синхронизации записываются текущие значения выходных разрядов реверсивного счетчика 3 в параллельном обратном коде и по этому же сигналу синхронизации на счетный вход пропускаются импульсы опорной частоты 1, которые от значения записанного параллельного кода до единичного состояния всех разрядов. При достижении этого состояния на выходе старшего разряда появляется импульс переноса, отстающий от импульса синхронизации на время, равное разности максимальной задержки и числа импульсов (числа периодов) опорной частоты, дополняющих счетчик преобразователя 4 код — временной интервал

35 до единичного состояния всех разрядов, то есть преобразованного во временную задержку прямого кода реверсивного счетчика.

Если нулевой код реверсивного счетчика записать в обратном коде в преобразователь 4, то все его разряды оказываются в единичном состоянии и первый же импульс опорной частоты появляются на выходе старшего разряда.

Таким образом, при записи в преобраэователь 4 нулевого кода получаем задержку, равную периоду опорной частоты при увеличении же кода реверсивного счетчика, выработанная в ПКВИ, задержка увеличивается, так как вычитается уменьшающее (для обратного коПолученный с преобразователя 4 импульс переполнения поступает на вход первой секции линии задержки.

Дешифрованные текущие состояния разрядов реверсивного счетчика 3 выбирают дополнительную задержку импуль884080 са, сформированного в преобразователь

4, которая может .изменяться в пределах длительности периода опорной частоты

Дополнительная задержка вырабатывается с помощью линии задержки 5, состоящей из и-числа последовательно соединенных секций.

Полное время задержки всей линии выбирается равным периоду опорной частоты fp, Выбранные посредством дешифрирования значения выходов линий задержек затем логически складываются, и этот выбранный сигнал Ис»с5 поступает на один из входов временного дискриминатора 1.

Указанная функция дешифрирования состояния разрядов реверсивного счетчика и логического сложения выполнена на устройстве, называемом селектором-мультиплексером.

Характеристика временного дискриминатора 1 близка в синусоиде,с линейной частью + +30 и крутизной сигнала на участке от О до максимума вдвое большей, чем на остальных участках. Это достигается взаимным расположением импульсов И щм И ppQ. и

И туоб.ьарер. где И строб- зала. представляет собой импульс И 0,1, задержанный на время его длительности, причем во временном дискриминаторе вырабатываются импульсы И, и И (фиг. 2) .

Импульсы И1, И во временном дискриминаторе преобразуются в постоянные напряжения того или другого знака, величины которых пропорциональны длительности выделенных импульсов.

Результирующее знаМение этих напряжений подается на преобразователь напряжение-частота.

При смещении импульса относительно центра измеряемого импульса, на выходе временного дискриминатора появляется такой сигнал ошибки, под дей ствием которого Ис, сб. перемещается по оси времени цо тех пор, пока центр измеряемого. импульса И „ м не займет положения, симметричного относительно

Истроь. и Hp7ppfладер»., и при этом на выходах схем логического умножения появляются импульсы И, и И равной длительности; что сводит к нулю выходное напряжение временного дискриминатора.

Полученная таким обря ом цифроаналоговая следящая система в дальнейшем вырабатывает также возмущающие воздействия, которые сводят выФормула изобретения

45

50 задержки, причем выход временного дис55 с входами преобразователя код — временной интервал, управляющие входы которого подключены к источнику опорной частоты и источнику импульсов

25 ходкое напряжение временного дискриминатора до нуля, производя измерение текущего значения задержки Ии3и, представленного кодом выходных разрядов реверсивного счетчика.

В качестве базового образца использована линия задержки, набранная из последовательно соединенных секций, каждая из которых имеет свой выход, подключаемый с помощью цепи управления.

Причем количество секций линии saдержки базового образца прямо пропорционально величине временной задержки импульсного сигнала и заданной точности отсчета.

B предлагаемом изобретении выбор величины временной задержки одной секции определяется заданной точностью измерения, а количество секций — дли- тельностью периода опорной частоты fpi, практически величина которой не превышает 1ц„,, что приводит к снижению габаритов и веса регулируемой линии задержки.

Регулируемая линия задержки, содержащая линию с постоянным временем задержки и цепь управления, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, линия задержки выполнена в виде набора и-числа последовательно соединенных секций, а цепь управления выполнена в виде временного дискриминатора, преобразователя напряжение-частота, реверсивного счетичика, преобразователя код— временной интервал и селектора-мультиплексора, при этом входы селекторамультиплексора соединены с выходами разрядов реверсивного счетчика и соответствующими выходами линий задержки, а выход подключен к одному из входов временного дискриминатора, к второму входу которого подключен йсточник импульсов, для измерения времени криминатора через преобразователь напряжение-частота соединен с входом реверсивного счетчика, выходы разрядов которого соединены дополнительно

7 синхронизации, а выход преобразователя код — временной интервал соединен с входом линии задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2.907.957, кл. 333-29, !958.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 604132, кл. Н 03 Н 7/36, 26.09.75

5 (прототип).

884080

tlcmpe6

ИСврй Задерж.

Тираж 991 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Заказ 10252/82

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

Составитель А. Тимофеев

Редактор Н. Джуган Техред О.Дюлай Корректор Н. Стец