Автоматический следящий делитель периодов следования импульсов

 

О П И С А Н И Е >970705

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 16.04.81 (21) 3276281/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)M. Кл.

Н 03 К 23/00

Веударетеенный коннтет

СССР но делан нзабретеннй н открытий

Опубликовано 30. 10. 82. Бюллетень ле 40 (53) УДК 621. 374. .4(088.8) Дата опубликования описания 30. 10.82 (72) Авторы изобретения

Н. M. Громогласов и И. P. Шайняк

Горьковский филиал Всесоюзного научно-исслед института по нормализации в машиност (71) Заявитель (g4) АВТОМАТИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ДЕЛИТЕЛЬ

ПЕРИОДОВ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в автоматических устройствах, в устройствах обработки информации, на- пример, для деления периода следования масштабных импульсов, угловых от- меток и т. д.

Известен делитель периода, построенный на базе триггера, генератора опорной частоты, делителя на заданный коэффициент деления, счетчика числа масштабных единиц опорного генератора, запоминающеro регистра и сравнивающего устройства (1).

Однако известное устройство харак- 15 териэуется недостаточно высокой точностью деления периода.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является де" литель периода следования импульсов, го содержащий опорный генератор, триггер строба, сумматор. а также два канала деления, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные первый элемент И, управляемый делитель, первый счетчик импульсов, первый регистр, следящий делитель, выход которого подключен к соответствующему входу сумматора, в каждом канале деления первый вход первого элемента И соединен с выходом опорного генератора, а второй вход - с соответствующим выходом триггера строба и управляющим входом первого регистра другого канала (2).

Недостатком известного устройства является низкая точность деления периода, связанная с тем, что остаток, остающийся в следящем делителе, в дальнейшем не учитывается, вследствие чег-o импульсы на выходе устройства формируются с опережением своего точного положения. Это опережение возрастает с номером импульса.

Цель изобретения - повышение точности деления периода следования импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматический делитель периодов следования импульсов, содержащий опорный генератор, триггер строба, сумматор, а также два канала деления, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый элемент И, управляемый делитель, первый счетчик импульсов, первый регистр, следящий делитель, выход которого подключен к 0 соответствующему входу сумматора, в каждом канале деления первый вход первого элемента И соединен с выходом опорного генератора, а второй входс соответствующим выходом триггера 1з строба и управляющим входом первого регистра другого канала, введены в каждый канал второй регистр, второй, третий и четвертый элементы И, второй и третий счетчики импульсов, триггер 20 и элемент задержки, выход которого подключен к управляющему входу первого счетчика импульсов, а вход — к управляющим входам первого регистра и втррого регистра, информационные вхо- 25 ды которого подключены к выходам управляемого делителя, а выходы — к информационным входам второго счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход— с первым входом триггера, второй вход которого соединен с Bb, õoäîì следящего делителя, а выход — с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых подключены к выходу опорного генератора и к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика импульсов, а выход — с управляющим входом следящего делителя, при этом выход третьего элемента И . 40 подключен ко входу третьего счетчика, информационные выходы которого соединены с управляющими входами управляемого делителя.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит два канала деления 1 и 2, каждый из которых состо ит из первого счетчика 3, первого ре- 50 гистра 4, следящего делителя 5, второго регистра 6, второго счетчика 7, третьего счетчика 8, триггера 9, первого, второго, третьего и четвертого элементов И 10-13, элемента 14 задери-55 ки и управляемого делителя 15, опорный генератор 16, триггер 17 строба, сумматор 18.

705 1

Устройство работает следующим образом.

Импульсный сигнал, период следования которого должен быть поделен, поступает на триггер 17 строба. Сигналом с его выхода поочередно открываются элементы 10 в каждом канале.

Пусть с первым импульсом открывается элемент 10 первого канала и импульсы опорного генератора 16 с частотой следования f© поступают на делитель 15 с заданным коэффициентом деления и. С выхода делителя 15 импульсы с частотой следования f /и заполняют счетчик 3. Заполнение счетчика 3 продолжается до прихода следующего входного импульса. Время между первым и вторым входными импульсами, равное Т „- делимому периоду, является временем замера. При этом счетчик 3 отсчитывает К= ьх и kо — — импульсов (t - период сигнала

О генератора), а в управляемом делителе

15 остается остаток l.=f " Т >,-К и, где

Г . Т равно И числу импульсов генератора 16 в делимом периоде. С приходом второго входного импульса триггер 17 строба переходит во второе устойчивое состояние, элемент 10 закрывается, импульс со второго выхода триггера 17 строба поступает на управляющие входы регистра 4, регистра 6 и через элемент

14 на управляющий вход счетчика 3.

При этом кодовые комбинации, соответствующие числам К и 1, первое из которых отсчитывается счетчиком 3, а второе остается в делителе 15, фиксируется в регистре 4 и регистре 6 соответственно. Счетчик 3 с некоторой задержкой, определяемой элементом 14, сбрасывается в нуль.

С приходом второго входного импульса заканчивается время замера и начинается время отработки, т. е. деления замеренного периода. Импульсы с генератора 16 через открытый элемент 13 продолжают поступать на вычитающий вход делителя 5, на информационных входах которого записано число К, равное числу импульсов генератора 16, приходящихся на и-ую часть делимого периода.

Как только делитель 5 отсчитает в режиме обратного счета К импульсов генератора 16, он полностью очищается и на его выходе появляется импульс. Этот (и каждый последующий) импульс вновь переписывает кодовую комбинацию числа тение. формула изобретения

Автоматический следящий делитель периодов следования импульсов, содержащий опорный генератор, триггер стро. ба, сумматор, а также два канала де. ления, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый элемент И, управляемый делитель, первый счетчик импульсов, первый регистр, 5 9707

К из регистра 4 на информационные входы делителя 5.

Учет остатка происходит следующим образом.

Первый импульс на выходе делителя

5 вызывает срабатывание триггера 9, который открывает элементы 11 и 12, пропускающие импульсы генератора 16 на вход счетчика 7 и на вход счетчика 8, в который из управляемого дели. 1О теля 15 поступает код числа и.

Как только счетчик 7 в режиме обратного счета отсчитает количество импульсов генератора 16, равное остатку t, он полностью очищается и на его 15 выходе появляется импульс, который вновь перепишет кодовую комбинациюостатка E из регистра 6 и переключит триггер 9 в другое устойчивое состояние. При этом сигнал с выхода тригге- 20 ра 9 закрывает элементы 11 и 12 и в счетчике 8 записывается первая порция остатка 1.

Очередной импульс на выходе делителя 5 вновь переключает триггер 9. 25

Импульсы генератора 16 снова поступают на входы счетчика 7 и счетчика 8 через элементы 11 и 12. Процесс повторяется, и в счетчике 8 записывается следующая порция остатка 1. Так будет Зо повторяться m циклов до тех пор, пока произведение m ° 2 не станет равным и.

В Момент времени, когда произведение

m-8 станет равным п, на выходе счетчика 8 появится импульс, который закроет элемент 13 на время прохождения одного импульса генератора 16, равное

1/Г, . Это равносильно тому, что импульс на выходе следящего делителя 5 появится с задержкой на время 1/f<, равное времени прохождения одного импульса при условии, что следящий делитель 5 отсчитывает всегда одно и то же количество импульсов опорного генератора 16, равное К.

Бсли произведение m 3.rn, то в момент когда счетчик 8 отсчитает число импульсов, равное п, на его выходе появится импульс, закрывающий элемент

1) на время, равное 1/, а оставшийся в этом цикле счета остаток (m E)-n запишется в счетчике 8 и учтется в дальнейшем. В следующем цикле накопление в счетчике 8 начнется с этого нового остатка. К концу периода отработки (равного Т ) счетчик 8 освобо15 дится полностью.

На выходе следящего делителя 5 образуются выходные импульсы, располо05 6 женные не эквидистантно. Расстояние между импульсами в выходной импульсной последовательности имеют значения

И h«4 — и о

Следующий, третий входной импульс вновь меняет состояние триггера строба 17, элемент 10 открывается и вновь начинается замер периода. В то же время элемент 10 другого канала закрывается и другой канал производит отработку (деление) периода входного сигнала.

Далее процесс повторяется. В запоминающем устройстве регистра 4 и регистра 6 остатка, а следовательно, и в следящем делителе 5 и счетчике 7 сохраняется код чисел, записанных во время предыдущего периода замера. К концу каждого периода замера код чисел, записанных в предыдущем периоде, меняется, если изменилась длительность периода Т входного импульсного сигнала. При этом в регистре 4 и регистре б записывается код новых чисел.

Один канал замеряет и отрабатывает нечетные, а другой канал четные периоды входной импульсной последовательности.

Выходная импульсная последователь-ность формируется на выходе сумматора 18.

Введение новых блоков в каждый канал: второго регистра, второго счетчика, третьего счетчика, триггера, трех элементов И позволяет распределить остаток импульсов между интервалами, на которые поделен период входного импульсного сигнала, и тем самым повысить точность деления.

Задавая соответствующую частоту генератора, можно получить разбиение входной импульсной последовательности с наперед заданной точностью.

Повышение точности деления приводит к повышению качества аппаратуры, в которой будет использовано иэобре7 9707 следящий делитель, выход которого подключен к соответствующему входу сумматора, в каждом канале деления первый вход первого элемента И соединен с выходом опорного генератора, а вто- % рой вход - с соответствующим выходом триггера строба и управляющим входом первого регистра другого канала, о тл и ч а ю щ и и с R тем, что, с целью повышения точности деления, в каждый lO канал введены второй рвгистр, второй. третий и четвертый элементы И, второй и третий счетчики импульсов, триггер и элемент задержки, выход которого подключен к управляющему входу перво- |s го счетчика импульсов, а вход - к уп равляющим входам первого регистра и, второго регистра, информационные вхо" ды которого подключены к выходам управляемого делителя, а выходы - к ин- 20 формационным входам второго счетчика, вычитающий вход которого соединен с

05 8 выходом второго элемента И, а выходс первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом следящего делителя, а выход - с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых подключены к выходу опорного генератора и к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика импульсов, а выход - с управляющим входом следящего делителя, при этом выход третьего элемента И подключен ко входу третьего счетчика, информационные выходы которого соединены с управляющими входами управляемого делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 664302, кл. Н 03 K 23/00, 25.05.79.

2, Авторское свидетельство СССР

Н 255988, кл. Н 03 K 23/00, 04.11.69.

Составитель А. Поддубный

Редактор Н. Безродная Техред Т Наточка Корректор И. 8атрушкина

Заказ 8427/77 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4