Устройство задержки импульсов

 

Il. И. Луговцов, Н. Г. Луговцова и С." <уп7фль (:.. 4 ) c Ф

" - 1- с / (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ИИЛУЛЬСОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации„ радионавигации, телеметрии, импульсной радиосвязи, радиоуправлении, в измерительной и вычислительной технике.

Известно устройство задержки импульсов, в котором импульсы случайной длительности задерживаются на их длительность, содержащее линию задержки с отводами, подключенными к вентилям элемента ИЛИ, счетный триггер, формирователь $1).

Недостатком этого устройства является низкая надежность вследствие его сложности, в особенности дпя достаточно длинных импульсов, из-за большого количества отводов линии и связанных с ними элементов ИЛИ и вен° тилей. го

Наиболее близким к предлагаемому является устройство задержки импульсов, содержащее тактовый генератор с подключенными к нему первыми входами

2 вентилями, инвертор, счетный триггер реверсивный счетчик и многовходовый вентиль, причем выходы вентилей соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выходы которого подключены к выходам многовходового вентиля, выход последнего соединен о установоч" ным входом счетного триггера, другой вход первого вентиля параллельно подключен к входу устройства и через инвертор " к управляющим входам счетного триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом второго вентиля (ф

Недостатком известного устройства является невозможность -задержки импульсов случайной длительности на величину, кратную их длительности, что, сужает его функциональные возможноСти.

Одним из вариантов решения данной . задачи является многократная задержка импульсов случайной длительности на

987

808 4 геров, а вторые входы - с выходом

1 тактового генератора, нулевой выход первого счетного триггера соединен

15

25 зо

4О

3 их длительность путем циркуляции за держиваемого импульса в устройстве задержки импульсов, замкнутым в кольцо. При этом на каждом отводе известного устройства задержки импульсы случайной длительности задерживаются на длительность, кратную их длительности, т.е, на первом отводе выходной импульс задерживается на длительность входного импульса, на втором отводе на двукратную длительность входного импульса, на третьем отводе на трехкратную длительность входного импульса и т.д, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства задержки импульсов путем получения промежуточных значений задержки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство задержки импульсов, содержащее тактовь!й генератор, три элемента И, элемент НЕ, первый реверсивный счетчик и первый счетный три ггер, в котором первый вход первого элемента И соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с единичным и счетным входами первого счетного триггера, выходы первого и BTQ рого элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого реверсивного счетчика, выходы которого соединены со входами третьего элемента И, единичный выход первого счетного триггера подключен к первому входу второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с нулевым входом первого счетного триггера, выход тактового генератора подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, введены три группы элементов И, шесть элементов И, элемент ИЛИ, два счетных триггера, два реверсивных счетчика, счетчик и дешифратор, причем выход второго we" мента И подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, выход четвертого элемента И соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика и суммирующим входом третьего реверсивного счетчика, выходы второго и третьего реверсивного счетчиков соединены соответственно со входами пятого и шестого элементов И, выход седьмого элемента И соединен с вычитающим входом третьего ревер. сивного счетчика, первые входы четвертого и седьмого элементов И соединены соответственно с единичными sxoдами второго и третьего счетных тригс единичным и счетным входом второго счетного триггера, нулевой выход которого соединен с единичным и счетным входом третьего счетного триггера, выходы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с нулевыми входами второго и третьего счетных триггеров, единичный выход первого счетного триггера подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен со входом дешифратора, единичный выход второго счетного триггера соединен с первым входом восьмого элемента И, второй вход которого подключен к последнему выходу дешифратора, а выход - к нулевому входу триггера, единичный выход третьего счетного триггера соединен с первым входом девятого элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, нулевой выход дешифратора соединен с единичным входом триггера, первыи вход первого элемента И подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входной шиной устройства, единичный выход первого счетного триггера подключен к первым входам элементов И первой группы, единичный выход второго счетного триггера подключен к первым входам элементов И второй группы, единичный выход третьего счетного триггера подключен к первым входам элементов И третьей группы, первый выход дешифратора соединен со вторыми входами первых элементов И первой, второй и третьей групп, второй выход дешифратора соединен со вторыми входами вторых элементов И первой, второй и третьей групп, последний выход дешифратора соединен со вторы" ми входами последних элементов И первой, второй и третьей групп, выходы элементов И первой, второй и третьей групп подключены к выходным шинам устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая его работу.

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 реверсивные счетчики, первый 4, второй 5 и третий 6 счетные триггеры, счетчик 7, триггер 8, входную шину 9, первый 10, 5 9878 второй 11, третий 12, четвертый 13, пятый 14, шестой 15, седьмой 16, восьмой 17 и девятый 18 элементы И, тактовый генератор 19,. элемент НЕ 20, дешифратор 21, первую 22, вторую 23 и третью 24 группы элементов И, выход. ные шины 25-1-25-р, элемент ИЛИ 26.

Количество элементов И в первой 22, второй 23 и третьей 24 группах опреде. ляется числом необходимых промежуточ" 1О ных значений задержки, Выходы первого 10 и второго 11 элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого 1 реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами третьего 12 элемента И, выходы второго 11 и четвертого 13 элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам второго 2 реверсив-щ ного счетчика, выходы которого соединены с входами пятого 14 элемента И.

Выходы четвертого 13 и седьмого 16 элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему вхо- .25 .дам третьего 3 реверсивногО счетчика, выходы которого соединены с входами шестого 15 элемента И„ Выходы третьего 12, пятого 14 и шестого 15 элементов И подключены соответственно к зв нулевым входам первого 4, второго и третьего 6 счетных триггеров. Нулевой выход первого 4 счетного тригге" ра соединен с единичным и счетным входами второго 5 счетного триггера, нулевой выход которого соединен с единичным и счетным входами третьего

6 счетного триггера. Единичные выходы

nepsoro 4, второго 5 и третьего 6 счетных триггеров подключены соответственно к первым входам второго 11, четвертого 13 и седьмого 16 элемен" тов И, вторые входы которых соединены с выходом тактового генератора 19: Единичный выход первого 4 счет- ного триггера соединен со счетным входом счетчика 7, выход которого подключен, к входу дешифратора 21. Единичный выход второго 5 счетного триггера соединен с первым входом восьмого 17 элемента И, второй вход которого подключен .к последнему выходу дешифратора 21, а выход - к нулевому входу триггера 8. Единичныи выход третьего 6 счетного триггера соединен с первым входом девятого 18 элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера 8, а выход - к первому входу элемен08 6 та ИЛИ. Нулевой выход дешифратора 21 соединен с единичным входом тригге" ра 8. Второй вход элемента ИЛИ соединен с входной шиной 9 устройства. Еди. ничный выход первого 4 счетного триг" гера подключен к первым входам элементов И первой 22 группы. Единичный выход второго 5 счетного триггера подключен к первым входам элементов И второй 23 группы. Единичный выход третьего 6 счетного триггера подключен к первым входам элементов И тре" тьей 24 группы. Первый выход двшифра" тора 21 соединен со вторыми входами первых элементов И первой 22, вто" рой 23 и третьей 24 групп. Второй выход дешифОатора 2l соединен со вторыми входами вторых элементов И первой 22, второй 23 и третьей 24 групп. Последний выход дешифратора 21 соединен со вторыми входами последних элементов И первой 22, второй 23 и тре" тьей 24 групп. Выходы элементов И первой 22, второй 23 и третьей 24 групп подключены к выходным шинам 25-1-25устройства.

Устройство работает следующим об-. разом.

В начальный момент первый 1, второй 2 и третий 3 реверсивные счетчи" ки, а такие первый 4, второй 5 и третий 6 счетные триггера, счетчик 7 на« ходятся в нулевом, а триггер 8 в единичном состоянии.

При поступлении входного импульса (фиг, 2 а) на входную шину 9 уст" ройства открывается первый 10 элемент И, подключая выход тактового гв" нератора 19 к.суммирующему входу первого 1 реверсивного счетчика. Реверсивный счетчик 1 считывает в прямом направлении поступающие на его вход импульсы вплоть до окончания входного импульса. По окончании входного импульса закрывается первый 10 эле" мент И, отключая суммирующий вход первого 1 реверсивного счетчика от тактового генератора 19. В реверсив" ном счетчике 1 оказывается записан" ным число, пропорциональное длительности входного импульса. Сигнал высокого уровня, появляющийся по окон"чании входного импульса на выходе элемента НЕ 20, воздействует на единичный и счетный входы первого 4 счетного триггера, в результате чего на единичном выходе этого триггера формируется передний фронт первого импульса (фиг. 2 б ). Сигнал высокого

987808 уровня с выхода первого 4 счетного триггера открывает второй 11 элемент И, соединяя выход тактового генератора 19 с вычитающим входом первого 1 реверсивного счетчика и суммиру- ющим входом второго 2 реверсивного счетчика. Реверсивный счетчик 1 считает в обратном направлении, а ре- версивный счетчик 2 - в прямом. Сигнал высокого уровня с выхода перло- 1о го 4 счетного триггера поступает также на счетный вход счетчика 7, переключая его в очередное состояние, в результате чего возбуждается первый выход дешифратора 21, открывая первые ts схемы совпадения первой 22, второй 23 и третьей 24 групп элементов И., В момент обнуления первого 1 ревер" сивного счетчика во,втором 2 реверсивном счетчике будет записано число, 2о пропорциональное длитель ости первого выходного импульса первого 4 счетного триггера, задержанного относительно входного импульса (фиг. 2 а ) на его длительность и имеющего длитель- ?s ность, равную длительности входного импульса.

При обнулении первого 1 реверсивного счетчика на выходе третьего 12 элемента И появится сигнал высокого зо уровня, который устанавливает первый 4 счетный триггер в нулевое состояние, формируя тем самым задний фронт первого выходного импульса первого 4 счетного триггера (фиг.2 61

При этом закрывается второй 11 эле" мент И, отключая вычитающий вход первого 1 реверсивного счетчика и суммирующий вход второго 2 реверсивного счетчика от тактового генера- 40 тора 19.

Первый выходной импульс первого 4 счетного триггера пропускается через открытую первую схему совпадения первой 22 группы элементов И на выходную шину 25" 1 устройства (фиг. 2 д).

Таким образом, на выходной шине 25-1 формируется импульс, задержанный относительно входного импульса (фиг.2 а) на его длительность и имеюций дли" тельность входного импульса.

Сигнал высокого уровня, появляющийся по окончании первого выходного импульса на нулевом выходе первого 4 счетного триггера воздействует на

° единичный и счетный входы второго 5 счетного триггера, в результате чего на единичном выходе этого триггера формируется передний фронт первого импульса (фиг. 2 в ). Сигнал высокого уровня с выхода второго 5 счетного триггера открывает четвертый 13 элемент И, соединяя выход тактового генератора 19 с вычитающим входом второго 2 реверсивного счетчика и суммирующим входом третьего 3 реверсив-. ного счетчика. Реверсивный счетчик 2 считает в обратном направлении, а реверсивный счетчик 3 - в прямом.

В момент обнуления второго 2 реверсивного счетчика в третьем 3 реверсивном счетчике будет записано число, пропорциональное длительности

nepeего выходного импульса второго 5 счетного триггера, задержанного относительно входного импульса (фиг.2 а) на его двухкратную длительность и имеюцего длительность, равную длительности входного импульса.

При обнулении второго 2 реверсивного счетчика на выходе пятого 14 элемента И появится сигнал высокого уровня, котор..iA устанавливает второй 5 счетный триггер в нулевое состояние, формируя тем самым задний фронт первого выходного импульса вто. рого 5 счетного триггера (фиг. 2 в).

При этом закрывается четвертый 13 элемент И, отключая вычитающий вход второго 2 реверсивного счетчика и суммирующий вход третьего 3 реверсивного счетчика от тактового генератора 19.

Первый выходной импульс второго 5 счетного триггера пропускается через открытую первую схему совпадения второй 23 группы элементов И на выходную шину 25-2 устройства (фиг. 2,е).

Таким образом, на выходной шине 25-2 формируется импульс, задержанный относительно входного импульса (фиг. Уа) на его двухкратную длительность и имеющий длительность входного импульса.

Сигнал высокого уровня, появляющийся по окончании первого выходного импульса на нулевом выходе второго 5 счетного триггера воздействует на единичный и счетный входы третьего 6 счетного триггера, в результате чего на единичном выходе этого триггера формируется передний фронт первого импульса (фиг. 2 г1, Сигнал высокого уровня с выхода, третьего 6 счетного триггера открывает седьмой 16 элеменТ И, соединяя выход тактового генератора 19 с вычитающим входом третьего 3 реверсивного счетчика. Кроме этого, сигнал высокого уровня с

9878 выхода третьего 6 счетного триггера через открытый девятый 18 элемент И и элемент ИЛИ 26 открывает первый 10 элемент И, соединяя выход ,тактового счетчика. Реверсивный счет чик 3 считает в обратном направлении, а реверсивный счетчик 1 - прямом.

В момент обнуления третьего 3 реверсивного счетчика в первом 1 ревер" >о сивном счетчике записывается число, пропорциональное длительности первого выходного импульса третьего 6 счетного триггера, задержанного относительно входного импульса (фиг. 2 а) íà 15

его трехкратную длительность и имеющего длительность, равную длительности входного импульса.

При обнулении третьего 3 реверсивного счетчика на выходе шестого 15 2о элемента И появится сигнал высокого уровня, который устанавливает третий 6 счетный триггер в нулевое со" стояние, формируя тем самым задний фронт первого выходного импульса тре- 25 тьего 6 счетного триггера (фиг. 2 гу, При этом закрывается седьмой 16 эле" мент И, отключая вычитающий вход третьего 3 реверсивного счетчика от тактового генератора 19. Закрывается так-зо же первый 10 элемент И, отключая суммирующий вход первого I реверсивного счетчика от тактового генератора 19.

Первый выходной импульс третьего 6 З5 счетного триггера пропускается через открытую первую схему совпадения третьего 24 группы элементов И на выходную шину 25-3 устройства (Фиг. 2 ж).

Таким образом,.на выходной шине 25-3,м формируется импульс, задержанный относительно входного импульса (фиг.2а) на его трехкратную длительность и имеющий длительность входного им- . пульса. 15

Сигнал высокого уровня, появляющийся по окончании первого выходного импульса третьего 6 счетного триггера на выходе элемента HE 20, воздействует на единичный и счетный вхо- ды первого 4 счетного триггера, в результате чего на единичном выходе этого триггера формируется передний фронт второго импульса (фиг. 2 б).

Сигнал высокого уровня с выхода первого 4 счетного триггера поступает на счетный вход счетчика 7, переключая его в очередное состояние, в результате чего возбуждается второй

08 10 выход дешифратора 21, при этом закрываются первые схемы совпадения пер" вой 22, второй 23 и третьей 24 групп элементов И и открываются вторые схемы совпадения первой 22, второй 23 и третьей 24 групп элементов И. Далее устройство работает в соответствии с вышеописанным алгоритмом, формируя на выходах первого 4 второго 5 и тре-;

I тьего 6 счетных триггеров вторые импульсы(фиг. 2 б, фиг. 2 в, фиг; 2 rp, Вторые выходные импульсы первого 4, второго 5 и третьего 6 счетных триггеров последовательно пропускаются через соответствующие открытые схемы совпадения первой 22, второй 23 и третьей 24 групп элементов И на выходwe шины 25-4; 25-5 и 25-6 устройст" ва (Фиг. 2 з, фиг. 2 и, фиг. 2 к). Таким образом на выходных шинах 25-4, 25-5 и 25-6 формируются импульсы, задержанные относительно входного импульса (фиг. 2 а) соответственно на его четырехкратную, пятикратную и шестикратную длительность, имеющие .длительность входного импульса.

Аналогичным образом формируются импульсы на следующих выходных шинах устройства, при этом величина задержки выходных импульсов относительно входного возрастает на длительность, кратную его длительности.

После возбуждения последнего выхо" да дешифратора 21 и формирования переднего фронта д-го импульса на единичном выходе второго 5 счетного триггера открывается восьмой 17 элемент И, пропуская на нулевой вход триггера 8 сигнал высокого уровня, который пере" ключает этот триггер в нулевое состояние, закрывая девятый 18 элемент И. После формирования переднего фронта й"го импульса на единичном выходе

-третьего 6 счетного триггера, сигнал высокого уровня с выхода этого триггера не может пройти через девятый 18 элемент И и элемент ИЛИ 26 на первый вход первого 10 элемента И, вход элемента НЕ 20, в результате этого первый 10 элемент И остается закрытым, блокируя суммирующий вход первого 2 реверсивного счетчика от тактового генератора 19. Тем самым прекращается циклическая работа устройства, которая после формирования импульса на последней выходной шине 25-И готово к приему очередного импульса случай" . ной длительности на входную ши,ну 9.

1О

?О

30 а вторые входы — с выходом тактового генератора, нулевой выход первого счетного триггера соединен с единичным и счетным входом второго счетного

35 триггера нулевой выход которого

1 соединен с единичным и счетным вхо1 дом третьего счетного триггера, выходы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с нулевыми входами второго и третьего счетных триггеров, единичный выход первого счетного триггера подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, еди45 ничный выход второго счетного триггера соединен с первым входом восьмого элемента И, второй вход которого подключен к последнему выходу дешифратора, а выход к нулевому входу .триггера, единичный выход третьего

50 счетного триггера соединен с первым входом девятого элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, нулевой вы55 ход дешифратора соединен с единичным входом триггера, первый вход первого элемента И подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого соФормула изобретения

11 98

Уставку счетчика 7 и триггера 8 в исходное состояние можно производить, например, входным импульсом при поступлении последнего на нулевой установочный вход счетчика 7.

Введение в известное устройство двух реверсивных счетчиков, двух счетных триггеров, счетчика, дешифратора, триггера,. трех групп элементов И, шести элементов И, элемента ИЛИ и новых связей, обеспечивающих взаимодействие. всех блоков уст. ройства, позволяет расширить функциональные возможности устройства задержки импульсов путем задержки импульсов случайной длительности на величину, кратную их длительности для получения промежуточных значений задержки.

Реализация указанной задержки обеспечивается за счет: иклической циркуляции одиночного импульса случайной длительности в устройстве задержки импульсов, замкнутым в кольцо. В предлагаемом устройстве обеспечивается формирование промежуточных значений задержки и вывод этих промежуточных значений на выходные шины,,кроме того, возможна плавная регулировка величины промежуточной и суммарной задержки, которые зависят только от р Е длительности входного импульса при постоянной частоте тактового генератора.

Таким образом, изобретение позволяет расширить функциональные возмож ности предлагаемого и устройства может быть использовано для разработки цифровых регулируемых линий задержки в интегральном исполнении.

Устройство задержки импульсов, содержащее тактовый генератор, три элемента И, элемент НЕ, первый реверсивный счетчик и первый счетный триггер, в котором первый вход первого элемента И соединен со входом элемента НЕ, выход которого соединен с единичным и счетным входами первого счет чика триггера, выходы первого и вто рого элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающе" . иу входам первого реверсивного счетчика, выходы которого соединены со входами третьего элемента И, единичный выход первого счетного триггера

7808 12 подключен к первому входу второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с нулевым входом первого счетного триггера, выход тактового генератора подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения промежуточных значений задержки, в него введены три группы элементов И, шесть элементов И, элемент ИЛИ, два счетных триггера, два реверсивных счетчика, счетчик и дешифратор, причем выход второго элемента И подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, выход четвертого элемента И соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика и суммирующим входом третьего реверсивного счетчика, выходы второго и третьего реверсивных счетчиков со единены соответственно со входами пятого и шестого элементов И, выход седьмого элемента И соединен с вы1 читающим входом третьего реверсивного счетчика, первые входы четвертого и седьмого элементов И соединены соответственно с единичными входами второго и третьего счетных триггеров, 987808 14 единен с входной шиной устройства, . ментов И первой, второй и третьей . единичный выход первого счетного rpynn, последний выход дешифратора триггера подключен к первым входам соединен со вторыми входами последэлементов И первой группы, единичный них элементов И первой, второй и тре" выход второго счетного триггера под- g тьей групп, выходы элементов, И первой, ключен к первым входам элементов И второй и третьей групп подключены к второй группы, единичный выход тре- выходным шинам устройства. тьего счетного триггера подключен к Источники информации, первым входам элементов И третьей . принятые во внимание при экспертизе группы, первый выход дешифратора со- 16 3. Авторское свидетельство СССР единен со вторыми входами первых эле- . У 520697, кл. Н 03 K 7/28, !975ментов И первой, второй и третьей 2. Авторское свидетельство СССР групп, второй выход дешифратора со- У 687596, кл. Н 03 K 5/13, единен со вторым входом вторых эле- . Н 03 K 7/28, 1979.

987808 и-Р

n-)

Составитель А. Тимофеев .Рецактоо Н.Ковалева Техред Т.Фанта КорректорВ.Прохненко аказ 1032 / Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035 Москва М"35 Раувская наб. а. 4/5

» ее» ееЫеюВеедеееееепеае» еееее& е m еЕЕмемееее»»ww» » е

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, й