Демпфирующее устройство задержки импульсов Советский патент 1984 года по МПК H03K5/13 

рйг.1 Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в телевизионных системах, устройствах синхронизации импульсов. Известно устройство задержки импульсов, содержащее последовательно соединенные входной триггер, соединенный одним входом с входом устройства, вентиль, на один вход которого подается тактовая частота, а другой вход соединен с выходом триггера, и пересчетную ячейку, выход которой соединен с выходом устройства и с другим входом триггера jjj . Применение этого устройства для задержки входных импульсов с дрожащим фронтом приводит к возникновению нестабильности следования задержанных импульсов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, обеспечивающее задержку импульсов, содержащее триггер, один из входов которого соединен, например, через формирователь с шиной входного сигнала, другой вход - с вы ходом компаратора, а выход - с выходом генератора пилообразного напряжения, соединенного своим -выходом с одним из входов компаратора, другой вход которогосоединен с формиро вателем совпадающего напряжения, сое диненного входом с входной шиной, а выход - с другим входом триггера 2 . Недостатком известного устройства является кратковременная неста бильность периода следования выходных импульсов - дрожание фронта при воздействии помех на фронт входного импульса. Целью изобретения является уменьшение кратковременной нестабильности периода следования выходных задержан ных импульсов устройства за счет демпфирования кратковременных колеба НИИ периода входных импульсов. Поставленная цепь достигается тем что в устройство, содержащее триггер соединенный одним входом с входной шиной, а выходом - с входом генератора пилообразного напряжения, соеди ненного выходом с первым входом компаратора, введены формирователь треугольного напряжения и линия задержки, соединенная выходом с другим вхо дом триггера, а входом - с одним вхо дом формирователя треугольного напря жения , с выходом устройства и с выхо дом компаратора, втс.рой вход которого соединен с выходом формирователя треугольного напряжения, другой вход которого соединен с выходом триггера. Нл фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого демпфирующего устройства задержки импульсов; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Демпфирующее устройство задержки содержит триггер 1, соединенный одним входом с источником входного сигнала, а выходом - с входом генератора 2 пилообразного напряжения и с входом формирователя 3 треугольного напряжения, выход которого подключен к одному из входов компаратора 4, к другому входу которого подключен выход генератора 2 пилообразного напряжения, выход которого соединен с другим входом формирователя 3 треугольного напряжения, с выходом устройства и с входом линии 5 задержки, подключенной выходом к другому входу триггера1. Устройство работает следующим образом. Поступающие на вход устройства периодически следующие входные импульсы (}Q 3 фиг. 2) вызывают опрокидывание триггера (Ц, на фиг. 2 ), который устанавливает в исходное состояние генератор 2 пилообразного напряжения ( И на фиг. 2). Одновременно с этим начинается формирование спадающего участка на выходе формирователя 3 треугольного напряжения ( U(j на фиг. 2) . Импульсом линии 5 задержки ( llj на фиг. 2), запущенной в предьщущем периоде, происходит возврат триггера 1 в исходное состояние, и генератор 2 пилообразного напряжения начинает вырабатывать линейно-нарастающее напряжение. В момент равенства двух напряжений U и U,,, подаваемых на входы компаратора 4, на выходе его ( Un на фиг. 2) появляется импульс, запускающий линию 5 задержки, и одновременно с зтим начинается формирование участка нараста.ющего напряжения на.вькоде формирователя 3 треугольного напряжения; Из временных диаграмм фиг. 2 видно, что приращение периода задержанных импульсов происходит не сразу после поступления на вход п-го импульса, после прихода « n-fD-ro импульсу наблюдается приращение периода 3. задержанных импульсов на величину дТ/аК ;1,е(лпф 5 где и коэффициент задержки демпфи рования; КдемпФ коэффициент демп фирования. После прихода (п+2)-го импульса приращение периода задержан ных импульсов составляет Т/К думпер Процесс демпфирования флуктуации фронта входных импульсов в устройств происходит по различным уровням демп фирования: демпфирование приращений периода п-го импульса в течение (п+1)-го импульса; демпфирование колебаний периода п-го импульса в течение (п+2)-го импульса и последуюпц1х; усреднение периодов следования выходных импульсов устройства. На фиг. 3 условно показана часть процесса демпфирования по первому уровню демпфирования - переводу боль ших прира1цений периода входных им пульсов в малые приращения времени задержки выходных импульсов устройст ва, осуществляемому с помощью генератора 2 пилообразного напряжения (2 на фиг. .3), формирователя 3 треугольного напряжения и компаратора 4 К моменту поступления на вход устрой ства (п+1)-го импульса выходное напряжение формирователя 3 треугольного напряжения достигает напряжения, определяемого формулой U3-k-T -ot,, где Тг, - период п-го импульса; k - коэффициент пропорциональности;,f - угол нарастания напряжения формирователя 3. После поступления на вход устрой ства (р+1)-го импульса начинается формирование спадающего участка выходного напряжения формирователя 3, которое продолжается до момента равенства нарастающего напряжения генератора 2 и спадающего напряжения формирователя 3 на обоих входах ком паратора 4. В этот момент равенства на выходе компаратора 4 появляется импульс, задержанный относительно входного (1+1)-го импульса, время задержки которого определяется пара метрами П -импульса. Суммарная задержка фронта этого импульса опреде ляется выражением iaA.n4i ек. 7 5 .4 где Т - время задержки выходного iufl.ll4 импульса; k - коэффициент пропорциональ ности; чL - угол нарастания напряжения формирователя 3; odn - угол наклона спадающего участка напряжения формирователя 3 по отношению к нарастающему напряжению генератора 2. Из фиг. 3 видно, что большое изменение периода входного и myльca (Тл и Тц) приводит к незначительным изменениям Т. , т.е. осуществляется процесс демпфирования больших приращений периода где ,. - приращение времени задерж5адки; )с приращение периода входных импульсов; Кдемпо) коэффициент демпфирования, пропорциональный к ai Однако использованием только этих элементов можно демпфировать лишь одиночные флуктуации фронта входных импульсов. При работе в условиях непрерывного воздействия помех на фронты входных импульсов необходимо еще иметь демпфирование по второму уровню - демпфирование изменений не только одного периода, но и последующих, т.е. формировать на выходе уст ройства импульсы, период следования которых при больших изменениях периода входных импульсов изменяется незначительно, но управляется ими. Это достигается применением линии 5 задержки, которая задерживает выходной импульс компаратора 4 на величину, необходимую для того, чтобы запуск генератора 3 происходил во время (ц+2)-го импульса (фиг. 2). Таким образом, информация от п-го импульса появляется в процессе демпфирования по второму уровню в (|т-2)-м импульсе. Так как вьпсодное напряжение формирователя 3 несет информацию о (fl + 1)-M импульсе, а выходное напряжение генератора 2 - о п-м импульсе, то компаратор 4 вырабатывает импульсы задержки, независимые от П+2- о импульса, т.е. этот импульс независим от периода входного импульса устройства, & его период является величиной усредненной, в малой степени зависящей от процесса, происходящего в это время на входе устройства.

Дополнительное усреднение возмущений периода на входе устройства осущес вляется nirreM управления компаратором 4 работой формирователя 3, прекращение спада вьс.эдного напряжения которого позволяет сохранить в нем информацию о многих предьщущих периодах входного сигнала.

Предлагаемое устройство позволяет в зависимости от коэффициента демпфирования в 4-10 раз снизить влияние

помех на работу устройств синхронизации, в которых оно применяется.

Преимущества предлагаемого демпфирующего устройства задержки достигаются введением формирователя 3 треугольного напряжения, позволяющего осуществить демпфирование кратковременных изменений периода входных импульсов, линии 5 задержки, позволяющей осуществить демпфирование непрерывных изменений периода входных импульсов и усреднение периода следования выходных импульсов, а также схемы соединения составных элементов .устройства.

ДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее триггер, соединенный одним входом с входной шиной, a чыходом -с входом генерат.ора пилообразного напряжения, соединенного выходом спервым входом компаратора, отличающееся тем, что, с целью уменьшения кратковременной нестабильности периода следования выходных задержанных импульсов устройства за счет демпфирования кратковременных колебаний периода входных импульсов, в него введены формирователь треугольного напряжения и линия задержки, соединенная выходом с другим входом триггера, a входом с одним входом формирователя треугольного напряжения, с выходом устройства и с выходом компаратора, второй g вход которого соединен с выходом фор(Л мирователя треугольного напряжения, другой вход которого соединен с выходом триггера.

г АГ