Устройство для задержки импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K5/13 

Изобретение относится к импульсной техни-ке и может быть использова в устройствах измерительной и вычис лительной техники Известно устройство для задержки импульсов, содержащее элемент задер ки, трип-вр управления, вентиль сброса,, элементы 1-НЕ, элемент НЕ, двухтактный ре:гистр сдвига l Недостатком данного устройства является сравнительно низкая точнос восстановления длительности задержи ваемого импульса в области высоких частот, сравнимых с частотой тактов го генератора импульсов и элеманта задержки фронта импульса, и с диффе ренцирующей цепью в Баиболее близким по технической суш.иости к предлагаемом, является устройство для-задержки и даульсов ,, содержащее регистр сдвига, с параме рическими элемента.ми задержки, груп пы элементов И-НЕ и элемент ИЛИ-НЕ выход которого под -;лючен к синхрони зирующим входам триггеров регистра сдвига, инверсные выходы которых через параметрические элементы задержки , а прямые выходы непосредственно поразря;цно соединены через со ответствующий элемент с в.ходам элемента ИЛИ-НЕ, причем единичный вход: первого и прямой выход последнего триггеров регистра подключены соответственно к входу и выходу уст ройства 2 , О,цнако известное устройство недо таточно надежно вследствие появлени сбоев, обусловленныхпроцессом соревнования при формировании импудь сов следящей обратной связи из перепадов потенциалов на выходах триг геров однотактного регистра сдвига момент переключения последних,, Отсутствие импульса при сбое приводит к остановке регистра и к исключению задерживаемой информации. Цель изобретения -- повышение надежности переда п-i информации. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее регистр сдвига с параметрическими элементами задержки, группу элементов И-НЕг элемент ИЛИ-НЕ, выход кото рого подкльэчен к синхронизирующим входам триггеров регистра сдвига ин версные выходы которых через парамет рические элементы задержки, а прямые выходЁЛ непосредственно поразрядно соединены через соответствующий элемент И-НЕ с входами элемента ИЛИ-НЕ причем единичный вход первого и прямой выход последнего триггеров ре IHCTpa подключены соответственно к входу и выходу устройства, дополнительно введены элемент задержки и блок вычитан1.ш импульсов, выход кото с-ого соединен с дополнительным входом элеме та И,, первый вход объединен со счетными входами триггеров регистра сдвига и входом элемента задерл ки, выход последнего подключен ко второму входу блока вычитания импульсов, Причем блок вычитания состоит из элемента , триггера и элемента И-НЕ, выход последнего является выходом блока вычитания, прямой ахо,а подключен к второму входу блока вычитания и первому инфopмaциoннo -p,/ входу элемента 2И-ИЛИ, первый управляющий вход которого аоединен с инверсными входом элемента И-НЕ и выходом триггера, счетный вход последнего объединен с выходом, а прямой выход с вторым управляющим входом элемента , второй информационный вход которого с,пужит первым входом блска вычитания импульссв. На ,фиг..1 представлена функциональная схема устройства, на фиг,2 - грьфик работы, поясняющие принцип восстановления импульсов при появлений сбоев. Устройство содержит регистр 1 сдвига на триггерах (.2-1) - ) с параметрическими элементами 3-1,) (3-W) задержки, элементы И-НЕ (,4-1) i,4-N), элемент ИЛИ-НЕ 5, элемент б задержки и блок 7 вычитания импудьсОв, состоящий из элемента 2И-ИЛИ 8., триггера 9 и элемента И-НЕ Ю, В качестве элемента 6 задержки может служить, например, группа последовательно соединенных логических элементов. Устройство работает(при отсутствии сбоев) следующим образом. При поступлении на вход устройства серии широтно- , частотно- ,- числомодулированных импульсов они последовательно передвигаются в регистре 1 на ВЫХОД устройства и формируются на йрямом выходе триггера 2-U с задаржкой, Триггеры 2-1 ii 1,2 , , , t,i), регистра 1 переключаются при наличии одноименных потенциалов на инверсном выходе и единичном входе, а также кулевого потенциала на синхрокизируЮМем входе данных триггеров, В момент пе; реключения триггера 2- I на его выходах изменение потенциалов происходинеодновременно из-за переходно:х процессов, обусловленных параметрами .триггера Для этого к выходам триггеров регистра (tianpHMep,,, инверсным; подключены параметрические элементы 3-i задержки, определяющие -время переходных процессов соответствупщего триггера На входах элемента 4-i последовательно во времени з процессе переключения триггера 2-1 появпя-ются разнополярные, затем однополярные и вновь разнополярные потенциалы-, В момент генерации импульсс}з одинг;1;овой полярности (/-- пример, логической единицы на выходе элемента --НЕ 4 формируется детерминированный импульс, который через элемент 5 ИЛИ-НЯ поступает на синхронизирующий вход триггеров регистра 1, По спаду сформированного таким образом импульса переключаются следующие 2-(f+1) триггеры регистра 1 и т.д. В процессе передвижения задерживаемого импульса по регистру 1 на выхс де элемента ИЛИ-НЕ 5 (фиг.2а) формируется пачка импульсов следящей обратной связи, из-за переключения триггеров (,2-1) - (2-N), Последовательность импульсов с выхода элемента 5 (.Фиг.2а) поступает на первый, а через элемент 6 задержки на второй входы блока 7 вычитания. На выходе элемента б импульсы следящей обратной связи появляются с отстаиванием на время tr. (Фиг,2б), которое вы.бирается равным или больше периода следований тактовых импульсов, Вре.мя задержки в основном определяется временем переходных процессов параметрического элемента 3-- задержки триггера регистра 1, имеющего н аибольшее время переключения На выходе блока 7 (фиг,2в) импульсы (-3, j -2, -1) отсутствуют. Импульсы йа втором входе блока 7 отстают на 2 импульса от импульсов на первом входе блока 7 вычитания. Импульс ( -3) поступает через второй открытый элемент 2И-ИЛИ 8 на счетный вход триггера 9 и спадом переключает его. в нулевое состояние. Первый вход блока 7 вычитания блокируется, и (j -2)-ой импульс на счетный вход триггера 9 не поступает, В это время на ин- версном выходе триггера -9 присутствует единичный потенциал, элемент И-НЕ 10 закрыт, а первый элемент 2И-ИЛИ 8 открыт. Импульс (j -3} по ; второму входу блока 7 через элемент 8 поступает на счетный вход триггера 9 и спадом переключает его в единичное состояние, при этом на выход блока 7 не поступает. Импульсы (/-2, j-f,j ) ;следующие по первому входу, зачеркивают в блоке 7 вычит ания импульсы (соответственно j -3, 5 -2, j -1 , : появляющиеся через элемент 6 задержки на втором входе. На выходе блока 7 присутствует единичный потенциал при отсутствии сбоев в устройстве, В момент появления сбоя импульс (j-i-l} с выхода элемента б задержки через открытый элемент 10 поступает на выход блока 7 вычитания. На выхо,де блока 7 появляется нулевой.потенциал, воздействует на дополнительный ;вход элемента ИЛИ-НЕ 5, на выходе которого формируется следующий 1К--И1-ый тактовый импульс следягден обратной связи. После переключения ( 2- К)-ГО триггера регистра 1 форм:руются обычным способом импульсы (к-П г + €)по кольцу следящей обратг10й свлзи; выходы триггеров (2-1) (2-(Л регистра 1 с учетом параметрических элементов задержки (3-1) - (3- N), элементы 4-к, 5, синхронизирующие входы триггеров регистра 1, Таким образом, в момент сбоя недостающий тактовый импульс формируется посредством элемента 6 задержки и блока 7 пичитания импульсов. Сравним предлагаемое устройство с известным. Вероятность сбоя М устройства дл5; циклов, ( j -I, 2, .fi , И ) определяется Q-.n .Принимая для наглядности рассуждений вероятности с,:-С, , одинаковыми, получим Пусть сбой наступает на К -ом цикле, тогда вероятность сбоя известного устройства С{Л Известное -устройство отказывает, а предлагаемое продолжает работу из-за регенерации импульса Обратной связи, а вероятность сбоя ,Q/i предл:агаемого устройства определяется как . Сравнивая вероятности отказа из вестного Q и предлагаемого устройств Q , получим Q.-VQ-I, т.е. вероятность отказа прототипа QJ в й, раз выше вероятности отказа Qrt предлагаемого устройства, или, другими словами, предлагаемое устройство в Ч-® раз надежнее известного. ВведениеВ предлагаемое устройство элемента задержки и блока вычитания импульсов позволяет повысить в tyS раз надежность передачи информации посредством формирования допол- нительного тактового импульса в момент появления сбоя импульсов следящей обратной связи, что повышает достоверность передачи информации.

2-1

г-п

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее регистр сдвига с параметрическими элементами задерж.ки, группу элементов И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к синхронизирующим входам триггеров )егистра сдвига, инверсные выходы которых через параметрические, элементы задержки, а прямые выходы непосредственно поразрядно соединены через соответствующий элемент И-НЕ с входами элемента ИЛИ-НЕ, причем единичный вход первого и прямой выход последнего триггеров регистра подключены соответственно к входу и выходу устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности передачи информации, в него введены элемент задержки и блок вычитания импульсов, выход которого соединен с дополнительным входом элемента ИЛИ-НЕ первый вход Объединен со счетными входами триггеров регистра сдвига и входом элемента-задержки, выход последнего подключен к второму входу блока вычитания импульсов-, 2, Устройство по п,1, отличающее.с я тем, что блок вычитания состоит из элемента 2И-ИЛИ, триггера и элемента И-НЕ, выход последнего является выходом блока вычитания, прямой вход подключен к вто рому входу блока вычитания и первому информационному, входу элемента 2И-ИЛИ первый управляющий вход.которого соединен с инверсным входом элемента И-НЕ и выходом триггера, счетный вход последнего объединен с выходом, а прямой выход - с вторым управляющим входом элемента 2И-ИЛИ, второй информационный вход которого служит первым S-етй. входом блока вычитания и -т;льсов. сд сх о

li-i

з:

J

1

гп

W