Формирователь импульсных сигналов Советский патент 1985 года по МПК H03K5/153 

11 Изобретение относится к импульсно технике и предназначено для формирования строб-импульса в моменты време ни, соответствующие экстремальному значению гармонического (синусоидаль ного) сигнала или середине длительности импульсов (или середине длител ности пауз между импульсами) импульс ной последовательности с произвольной скважностью. . Цель изобретения - расширение фун кциональных возможностей путем форми рования импульсов соответствующих оп ределенным моментам импульсной после довательности с любой скважностью, I На фиг. 1 изображена блок-схема формирователя импульсных сигналов; на фиг. 2 - эпюры в координатах напряжения - время сигналов в цепях устройства; на фиг. 3 - элемент упра ления. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, усилитель-ограни читель 2, блок 3 управления, первый и второй 5 счетные триггеры, первый 6 и второй 7 одновибраторы, первый 8 второй 9, третий 10, четвертый 11, пятьй 12, шестой 13 элементы И, первый 14 и второй 15 реверсивные счетчики и элемент ИЛИ 16. . Вход блока 3 управления является входом 17 управления устройства, а выход 18 элемента ИЛИ 16 является выходом устройства, вход 19 усилителя-ограничителя 2 является входом устройства, выход генератора 1 такTOBbtx импульсов соединен с входами первого счетного триггера 4 и входами первого 8 и второго 9 элементов И выходы усилителя-ограничителя 2 через блок 3 управления подключен к входу а второго счетного триггера 5 и первого 8, второго 9, третьего 10 и четвертого 11 элементов И, вьсход первого счетного триггера 4 соединен с входами третьего 10 и четвертого 1 элементов И,прямой б выход.второго счет ного триггера 5 соединен с первым одновибратором 6, и вторым 9, третьим 10 и пятым 12 элементами И, а инверсный выход в соединен с вторым одновибратором 7 и первым 8, четвертым 11 и пятым 12 элементами И, выхо ды элементов И 8, 10, 9 и 11 и одновибраторов 6 и 7, подключенных к реверсивным счётчикам 14 и 15, выходы последних через пятый 12 и шестой 1 элементы Иподключены к элементу ИЛИ 1 262 Блок 3 управления (фиг. 3) состоит из элемента 2-2И-Ш1И 20 и элемента НЕ 21. Вход элемента НЕ 21 является входом 17 управления устройством и подключен к второму входу первого элемента И, второй вход второго элемента И подключен к выходу элемента НЕ 21, первые входы элементов И являются входами блока 3 управления, а выход элемента 2-2И-ИЛИ 20 является его выходом. Формирователь импульсных сигналов работает следующим образом. Входной гармонический сигнал (фиг. 2) через вход устройства 19 поступает на вход усилителя-ограничителя 2 (фиг. 1), где преобразовывается в -последовательность импульсов (прямых и инверсных). Длительность импульсов и пауз между ними на прямом выходе усилителя-ограничителя 2 соответствует времени, в течение которого сигнал на входе 19 положительньй и соответственно отрицательный (фиг. 2а). На выходе блока 3 управления присутствуют импульсы с прямого или инверсного выходов усилителя-ограничителя 2, в зависимости от того, к экстремумам какой полярности необходимо привязать строб-импульсы на выходе 18 устройства. При подаче на yпpaвляюшJ й вход 17 устройства постоянного высокого логического потенциала (фиг.З), что соответствует синхронизации с экстремумами положительной полярности,, на выходе блока 3 управления (выходе элемента 2-2И-Ш1И 20) присутствуют импульсы с прямого выхода усилителя-ограничителя 2. В противном случае, элемент НЕ 21 разрешает проходить информацию с инверсного выхода усилителя-ограничителя 2, что соответствует синхронизации с экстремумами отрицательной полярности (на фиг. 2 показано состояние цепей устройства при синхронизации с экстремумами положительной полярности) . Формирование строб-импульса происходит в течение двух периодов входного сигнала. В течение первой положительной полуволны сигнала на входе 19 один реверсивный счетчик, напри- . мер 14, работает на суммирование, второй 15 - на вычитание, а во время действия второй положительной полу31волны (во втором периоде) сигнала наоборот. Счетные импульсы с ч астотой fg с генератора 1 тактовых импульсов поступают на первый счетный триггер 4, на выходе которого формируется последовательность счетных импульсов, имеющих частоту , поступающих на входы суммирования реве сивньк счетчиков 14 и 15, через соот ветственно третий 10 и четвертый 11 элементы И. Импульсы с частотой fo через соответственно первый 8 и второй 9 элементы И поступают на входы вычитания первого 14 и второго 15 ре версивньгх счетчиков. Код регистрируемый реверсивным счетчиком 14 за вре мя действия первой положительной полуволны сигнала, равньй (д )/2, где и - длительность положительной полуволны считывается во время действия второй положительной полуволны сигнала с частотой f, в два раза большей, и в момент времени, соответ ствующий середине второй положительной полуволны сигнала, достигает нулевого значения, В момент перехода кода из 00 ,., О в 11 ,, 1 при действии тактового импульса на входе вы читания, на выходе заема счетчика 14 формируется импульс заема, равный по длительности импульсам генератора тактовых импульсов, 1. Импульс заема на выходе реверсивного счетчика 14 через шестой элемент И 13 и элемент ИЛИ 16 проходит на выход устройства 18, Дая того, чтобы строб импульсы формировались в каждом периоде входного сигнала, второй реверсивный счетчик 15 работает со сдвигом на период. Например, в нулевой момент, во время действия положительной полувол ны на входе 19, на прямом выходе усилителя-ограничителя 2 формируется импульс, который через первый вход блока 3 управления (фиг, 2а) поступает на вход второго счетного триггера 5, переводя его прямой выход в состояние высокого логического потенциала (фиг, 26), а инверсный низкого логического потенциала (фиг, 2в), Положительный перепад на прямом выходе второго счетного триггера 5 запускает первый одновибратор 6, короткий импульс на выходе которого (фиг, 2г) устанавливает первый реверсивный счетчик 14 в исхо ное состояние 00 ,,, О, 64 С выхода блока 3 управления на вторые входы первого 8, второго 9, третьего 10 и четвертого 11 элементов И поступает высокий логический потенциал, т,е, управление счетчиками 14 и 15 осуществляется так, что прямой или обратньпЧ счет возможен только тогда, когда входной сигнал положительный. Импульсы с выхода первого счетного триггера 4 частотой f(j/2, поступая на первый вход третьего элемента И 10, совпадают с высоким логическим потенциалом на его втором и третьем входах, проходя, таким образом, на вход суммирования первого реверсивного счетчика 14 (фиг, 76), Во время положительной полуволны второго периода состояние прямого и инверсного выходов второго счетного триггера 5 меняются (фиг, 26, в), при этом низкий потенциал на его прямом выходе запрещает поступление счетных импульсов (фиг, 2д) через третий элемент И 10 на вход суммирования первого реверсивного счетчика 14, а высокий логический потенциал на его инверсном выходе разрешает поступление через первый элемент И 9 счетных импульсов частотой на вход вычитания счетчика 14 (фиг, 2е), Импульс заема, соответствующий экстремальному значению положительного напряжения второго периода, совпадая с высоким логическим потенциалом на инверсном выходе счетного триггера 5, через шестой элемент И 13 и элемент ШШ 16 поступает на выход 18 устройства (фиг, 2к, м), Аналогичным образом, только со сдвигом на период, работает второй реверсивный счетчик 15, Короткий импульс на выходе второго одновибратора 7 (фиг, 2и), сформированньш по переднему фронту импульса на инверсном выходе второго счетного триггера 5, устанавливает второй реверсивный счетчик 15 в исходное состояние 00 ,,, О, Счетные импульсы подаются на вход суг-мирования реверсивного счетчика 15 с выхода четвертого элемента И 11 (фиг, 2ж), С выхода второго элемента И 9 подаются счетные импульсы на вход вычитания счетчика 15, Импульсы заема с вьгхоа счетчика 15 (фиг, 2д), совпадая на входе пятого элемента И 12 с высоким логическим потенциалом на пря51181

MOM вькоде счетного триггера 5 через элемент ИЛИ 16 поступает на выход 18 устройства (фиг. 2м).

При подаче на вход управления 17 низкого логического потенциала уст- 5 ройство функционирует аналогично, только строб-импульсы синхронизируются с экстремумами в отрицательной полярности.

Алгоритм работы устройства, заклю- ю чающийся в том, что момент формирования строб-импульсоа определяется в течение двух периодов, позволяет исполь1266

зовать формирователь и в случае, когда входной синусоидальный сигнал имеет постоянное смешение (когда скважность импульсов на выходе усилителя-ограничителя 2 отличная от 2). Это позволяет использовать формирователь импульсных сигналов для формирования стробимпульсов, соответствующих определенным моментам импульсной последовательности, например, серединай длительностей импульсов или пауз между ними, причем скважность импульсов может быть как больше, так и меньше 2.

1. ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий усилитель-ограничитель, генератор тактовых импульсов, счетный триггер, четыре элемента И, два реверсивных счегчика, причем вход усилителя-ограничителя является входом устройства, выход генератора тактовых импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И и входу счетного триггера, выход которого соединен с первым входом третьего и четвертого элементов И, отличающийся тем, что, с целью расширения функхщональ- ных возможностей путем формирования импульсов.соответствующих определенным моментам импульсной последовательности с.любой скважностью, в него дополнительно введены блок управления, второй счетный триггер, два одновибратора, два элемента И и элемент ИЛИ, прш1ем вход управления блока управления является управляющим входом формирователя, прямой и инверсный вызСоды усилителя-ограничителя соединены с первым и вторым входами блока управления, выход которого подключен к вторым входам первого, второго, третьего и четвертого элементов И и входу второго счетного триггера, прямой выход которого ,подключен соответственно к входу первого одновибратора, третьему входу третьего и второго элементов И, первому входу пятого элемента И, инверсный выход второго счетного триггера подключен к входу второго одновибратора, третьему входу первого и четвертого элементов И, первому входу шестого элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены к входам вычитания соответственно первого и второго реверсивных счетс S чиков, входы суммирования которых соединены с выходами третьего и чет(Л вертого элементов И соответственно, выходы первого и второго одн.овибраторов соединены соответствено с входами установки первого и второго реверсивных счетчиков, выходы переноса которых подключены к вторым входам соответственно шестого и пятого элементов И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход котоэо рого является выходом формирователя импульсов. 2. Формирователь по п. 1, о т л иS чающийся тем, что блок управления выполнен в виде элемента НЕ и элемента 2-2И-ИЛИ, причем вход элемента НЕ является управляющим входом формирователя и подключен к первому входу первого элемента 2И, выход элемента НЕ подключен к первому входу второго элемента 2И, вторые входы соответственно первого и второго элементов 2И являются первым и вторым входом блока управления, выходом которого является выход элемента . 2И-2И-ШШ.

7 f8

16

Фиъ.1

Выход

Фиъ2

- 17

ЦЗиг. J