РАСШИРИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ Российский патент 1999 года по МПК H03K5/04 

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в системах автоматического управления и контрольно-измерительных устройствах.

Известен расширитель импульсов [1] , содержащий первую входную шину, выходную шину, реверсивный счетчик, вторую входную шину, соединенную с первым входом триггера, генератор импульсов, первый выход которого соединен с первым входом первого делителя частоты, а второй выход - с первым входом второго делителя частоты, а также два элемента И-НЕ, первый вход первого из которых соединен с первой входной шиной, второй вход - с выходом заема реверсивного счетчика, а выход - с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен со второй входной шиной и вторым входом первого делителя частоты, а выход - с вторым входом триггера, прямой выход которого соединен с выходной шиной, а инверсный выход - с вторым входом второго делителя частоты и установочным входом реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а вычитающий вход - с выходом второго делителя частоты.

Недостатком данного устройства являются недостаточная помехозащищенность устройства и жесткая зависимость формируемого временного интервала расширения от коэффициентов пересчета первого и второго делителей частоты:
t = T_вх(K1/K2),
где t - величина добавки, T_вх - длительность входного импульса, K1 и K2 - коэффициенты пересчета первого и второго делителей частоты.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является расширитель импульсов [2], содержащий шину тактовых импульсов, входную шину, соединенную с первым входом элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходной шиной и прямым выходом первого триггера, R-вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, второй триггер и два делителя частоты, причем тактовые входы делителей частоты соединены с шиной тактовых импульсов, вход управления первого делителя частоты соединен с выходом элемента совпадения и C-входом второго триггера, а выход - с суммирующим входом счетчика импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, выход - с R-входом второго триггера, а R-вход - с инверсным выходом первого триггера, C-вход которого соединен с входной шиной, а D-вход - с шиной логической "1" и D-входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом элемента совпадения и входом управления второго делителя частоты.

Но у данного расширителя импульсов, как и у предыдущего, жесткая зависимость формируемого временного интервала расширения от коэффициентов пересчета первого и второго делителей частот.

Задачей настоящего предложения является возможность расширения длительности выходных импульсов в зависимости от длительности входного сигнала по любому закону, определяемому пользователем.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в расширитель импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, входную шину, соединенную с тактовым входом первого триггера, выход которого подключен к выходному шине, второй триггер, вход установки в исходное состояние которого соединен с входом установки в исходное состояние первого триггера и выходом заема первого счетчика, D-входы первого и второго триггеров соединены с шиной логической "1", введены второй счетчик импульсов и ПЗУ, причем вход разрешения счета второго счетчика соединен с входной шиной и тактовым входом второго триггера, тактовый вход второго счетчика - с тактовым входом первого счетчика и выходом генератора тактовых импульсов, выходы второго счетчика соединены с адресными входами ПЗУ, выходы которого соединены с информационными входами первого счетчика, вход записи которого подключен к инверсному выходу второго триггера, а выход заема - к входу установки в исходное состояние второго счетчика.

На чертеже представлена функциональная схема расширителя импульсов.

Устройство содержит входную шину 1, первый 8 и второй 2 счетчики импульсов, первый 3 и второй 4 триггеры, ПЗУ 6, генератор тактовых импульсов 7 и выходную шину 5.

Входная шина 1 соединена с тактовым входом первого триггера 3, выход которого подключен к выходной шине 5, вход установки в исходное состояние которого соединен с входом установки в исходное состояние второго триггера 4 и выходом заема первого счетчика 8, D-входы первого 3 и второго 4 триггеров соединены с шиной логической "1", вход разрешения счета второго счетчика 2 соединен с входной шиной 1 и тактовым входом второго триггера 3, тактовый вход второго счетчика 2 - с тактовым входом первого счетчика 8 и выходом генератора тактовых импульсов 7, выходы второго счетчика 2 соединены с адресными входами ПЗУ 6, выходы которого соединены с информационными входами первого счетчика 8, вход записи которого подключен к инверсному выходу второго триггера 4, а его выход заема - к входу установки в исходное состояние второго счетчика 2.

Генератор тактовых импульсов 7 может быть выполнен, например, как в книге В. Л. Шило "Популярные цифровые микросхемы". М., Металлургия, 1988 г., стр. 254, рис. 100, триггеры 3 и 4 - на микросхеме 564ТМ2 и 564ТВ1 соответственно, счетчик 2 - на микросхемах 564ИЕ10, счетчик 8 - на микросхеме 564ИЕ11, ПЗУ - на микросхеме 1623РТ1.

Устройство работает следующим образом.

Перед постановкой в схему ПЗУ 6 происходит ее программирование в соответствии с необходимым законом расширения длительности выходных импульсов (исходя из логики работы устройства, см. ниже). В исходном состоянии на выходах триггеров 3 и 4 и на выходах счетчика 2 присутствуют сигналы логического "0", а на выходе первого счетчика - сигнал логической "1" (схема установки микросхем в исходное состояние традиционная и не приведена на функциональной схеме). При поступлении входного импульса на входную шину по переднему фронту этого импульса происходит установка триггера 3 в единичное состояние и сигнал логической единицы с выхода триггера 3 практически одновременно с входным сигналом появляется на выходной шине. Сигнал логической единицы с входной шины поступает также на вход разрешения второго счетчика 2, который начинает считать импульсы, поступающие на его вход с выхода тактового генератора 7. Время счета определяется длительностью входного импульса, а на выходе счетчика 2 будет присутствовать код, равный N = T/t, где T - длительность расширяемого импульса, а t - период следования импульсов тактового генератора 7. В соответствии с этим кодом, поступающим на адресные входа ПЗУ, происходит выбор из ПЗУ кода, определяющего величину расширения импульса. Этот код переписывается в счетчик 8 под действием сигнала логической единицы, поступающего с инверсного выхода триггера 4. По спаду входного сигнала счетчик 2 прекращает счет и триггер 4 устанавливается в единичное состояние (логический ноль на его инверсном выходе). Т.о. в счетчике 8 записан код, соответствующий величине расширения выходного импульса, необходимый только для данной длительности входного сигнала. Сигнал логического нуля с инверсного выхода триггера 4 прекращает запись в счетчик 8 и разрешает его работу на уменьшение с частотой работы тактового генератора 7. По истечении времени, определяемого выражением T=Кп•t, где Кп - код ПЗУ, соответствующий длительности, на которую необходимо расширить входной сигнал, на выходе заема первого счетчика 8 появляется импульс, который устанавливает первый и второй триггеры в исходное состояние и обнуляет счетчик 2. Вследствие этого происходит завершение формирования выходного сигнала длительностью.

T_вых = T_вх+T_расш.

Таким образом, величина расширения выходного импульса не зависит от коэффициентов пересчета счетчиков, а определяется алгоритмом, заложенным в ПЗУ 6, и может изменяться по любому закону по желанию пользователя при записи программы в ПЗУ.

Источники информации
1. А.с. N 1293832, МКИ H 03 K 5/04 от 28.02.87 г.

2. А.с. N 1624670, МКИ H 03 K 5/04 от 30.01.91 г.

Изобретение может бить использовано в системах автоматического управления и контрольно-измерительных устройствах. В расширитель импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов (ГТИ) /7/, входную шину /1/, соединенную с тактовым входом первого триггера (Т) /3/, выход которого подключен к выходной шине /5/, второй Т /4/, вход установки в исходное состояние которого соединен с входом установки в исходное состояние первого Т /3/ и выходом заема первого счетчика (СЧ) /8/, входы первого и второго Т /3, 4/ соединены с шиной логической "1", введены второй СЧ /2/ и ПЗУ /6/, причем вход разрешения счета второго СЧ /2/ соединен с входной шиной /1/ и тактовым входом второго Т /4/, тактовый вход второго СЧ /2/ - с тактовым входом первого СЧ /8/ и выходом ГТИ /7/, выходы второго СЧ /2/ соединены с адресными входами ПЗУ /6/, выходы которого соединены с информационными входами первого СЧ /8/, вход записи которого подключен к инверсному выходу второго Т /4/, а выход заема - к входу установки в исходное состояние второго СЧ /2/. Технический результат: возможность расширения длительности выходных импульсов в зависимости от длительности входного сигнала по любому закону, определяемому пользователем. 1 ил.

Расширитель импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, входную шину, соединенную с тактовым входом первого триггера, выход которого подключен к выходной шине, второй триггер, вход установки в исходное состояние которого соединен с входом установки в исходное состояние первого триггера и выходом заема первого счетчика, D-входы первого и второго триггеров соединены с шиной логической I, отличающийся тем, что в него введены второй счетчик импульсов и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), причем вход разрешения счета второго счетчика соединен с входной шиной и тактовым входом второго триггера, тактовый вход второго счетчика - с тактовым входом первого счетчика и выходом генератора тактовых импульсов, выходы второго счетчика соединены с адресными входами ПЗУ, выходы которого соединены с информационными входами первого счетчика, вход записи которого подключен к инверсному выходу второго триггера, а выход заема - к входу установки в исходное состояние второго счетчика.