Счетчик импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K23/78 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, в том числе в цифровых вычислительных машинах.

Цель изобретения - расширение функцио нальных возможностей за счет обеспечения произвольного коэффициента пересчета, а также возможности представления выходной информации в виде линейной или круговой шкал.

На чертеже представлена принципиальная схема счетчика импульсов, который содержит четное количество разрядов 1.1, 1.2,...,1.2N, в каждом из которых имеется фотодинистор 2 и светодиод 3, триггер 4 со счетным входом 5, узел 6 установки счет- чика в исходное состояние с конденсатором 7 и светодиодом 8, шину 9 питания, шину 10 счетных импульсов, шину 11 нечетных импульсов, шину 12 четных импульсов, первый дополнительный триггер 13 со счетным входом 14 и входом 15 установки в исходное состояние, второй дополнительный триггер 16 со счетным входом 17 и входом 18 установки в нулевое состояние, ограничительные резисторы 19-24 с первого по шестой соответственно, узел 25 управ- ления коэффициентом пересчета, содержащий первый и второй элементы 26 и 27 И--ИЛИ, с входами 28,1, 28.2,...,28.2N и 29.1, 29.2,...,29.2N управления коэффициентом пересчета соответственно первую и вторую дополнительные шины 30 и 31 нечет- ных импульсов, первую и вторую дополнительные шины 32 и 33 четных импульсов, индикационные диоды 34.1, 34.2,...,34.М первой группы 35, индикационные диоды 36.1, 36.2,...,36.К второй группы 37, индикационные диоды 38.1, 38.2,...,38.1. третьей группы 39, первый и второй фототранзисторы 40 и 41, первый и второй резисторы 42 и 43 нагрузки, первый и второй дополнительные фо- тодинисторы 44 и 45, первый, второй, третий и четвертый дополнительные светодио- ды 46-49, третий, четвертый и пятый допол- нительные фотодинисторы 50, 51 и 52,первый и второй дополнительные светодиоды 53 н 54 узла 6 установки в исходное состояние, вход 55 установки в исходное состояние триггера 4 со счетным входом, выходы 56 и 57 первого и второго элементов И -ИЛИ,их входы 58.1, 58.2,...,58.2N и 59.1, 59.2,...,59.2N, прямые выходы 60, 61 и 62 триггера 4, первого и второго дополнительных триггеров 13 и 16, инверсные выходы 63, 64 и 65 триггера 4 со счетным вхо- дом, первого и второго дополнительных триггеров 13 и 16, нулевую шину 66.

В счетчик импульсов, содержащий в каждом разряде 1.1, 1.2,...,1.2N фотодинистор 2 анод которого подключен к катоду светодио- да 3, который оптически связан с фотоди- нистором 2 последуюш,его разряда, кроме последнего разряда, а также содержащий триггер 4 со счетным входом 5, узел 6 уста

0 ,. д 0 Q

5

новки в исходное состояние, в котором анод светодиода 8 соединен с шиной 9 питания через конденсатор 7, светодиод 8 узла 6 установки в исходное состояние оптически связя} с фотодинистором 2 нервого разряда 1.1, счетный вход 5 триггера 4 со счетным входом соединен с шиной 10 счетных импульсов, катоды фотодинисторов 2 нечетных и четных разрядов подключены к HJHHaM 11 и 12 нечетных и четных импульсов соответственно, введены два дополнительных триггера 13 и 16 со счетным входом и входами 15 и 18 установки их в исходное состояние, inecTb ограничительных резисторов 19-24, узел 25 управления коэффициентом пересчета, содержащий первый и второй элементы 26 и 27 И - ИЛИ с входами 28.1, 28.2,..., 28. и 29.1, 29.2,...,29.2N управления коэффициентами пересчета, первая и вторая дополнительные пшны 30 и 31 нечетных импульсов, первая и вторая дополнительные шины 32 и 33 четных импульсов и в каждый разряд 1.1, 1.2,...,1.2N введены первая, вторая и третья группы 35, 37 и 39 индикационных диодов 34.1,..., 34М, 36.1,...,36К, 38.1,...,38L, первый и второй фототранзисторы 40 и 41, первый и второй резисторы 42 и 43 нагрузки, первый и второй дополнительные фотодинисторы 44 и 45, четыре дополнительных светодиода 46--49, кроме гого, в первый разряд введены третий, четвертый и пятый дополнительные фотодинисторы 50, 51 и 52 в узел 6 установки в исходное состояние, введены два дополнительных светодиода 53 и 54, входы 15 и 8 установки в исходное состояние дополнительных триггеров 13 и 16 со счетным входом соединены с входом 55 установки в исходное состояние триггера 4 со счетным входом, счетные входы 14 и 17 нервого и второго дополнительных триггеров 53 и 16 со счетным входом соединены с -зыходами 56 и 57 первого и второго элементов И - ИЛИ 26 и 27 соответствен;1о, коллекторы первого и второго фототранзкстороз 40 и 41 соединены с первыл,и входами 58. 1 и 59.1 первого и второго элементов 26 и 27 И-ИЛИ и с шиной 9 питания через нервый и второй |1езисторы 42 и 43 нагрузг;и соответственно, эмиттеры первого и второго фототранзисторов подключены к нулевой ншне 66, прямые Зигходы 60, 61 и 62 триггера 4 со счет- мым Bxo;:i,OM., не эвого и BTOpoi o дополнительных тригт еров 13 и 16 со счетным входом соединены с шиной 11 нечетных импуль- сой, 11ерв(зй и второй дополнительными шинами 130 и 31 нечетных импульсов через первый, третий и пятый ограничительные резисторы 19, 21 и 23 соответственно, первая .дополнительная ujHHa 30 нечетных импульсов соедине1 а с катодами первых дополнительных фотодинисторов 44 всех нечетных разрядов 1., 1.3,...,1(2N-1), вторая дополнительная 1иина 31 нечетных импульсов соединепк с катодами вторых допсхтнительных фотодинисторов 45 всех нечетных разрядов 1.1, 1.3,...,1-(2N--1), инверсные выходы 63, 64 и 65 триггера 4 со счетным входом первого и второго дополнительных триггеров 13 и 16 со счетным входом соединены с шиной 12 четных импульсов, с первой и второй дополнительными шинами 32 и 33 четных импульсов через второй, четвертый и шестой ограничительные резисторы 20, 22 и 24 соответственно, первая дополнительная шина 32 четных импульсов соединена с катодами первых дополнительных фотодинисторов 44 всех четных разрядов 1.2, 1.4,..., 1,2N, вторая дополнительная шина 33 четных импульсов соединена со вторыми дополнительными фотодонисторами 45 всех четных разрядов 1.2, 1.4,...,1.2N, первый дополнительный светодиод 46 катодом подключен к аноду светодиода 3, а анодом - к катоду последнего диода 34.М первой группы 35 индикационных диодов, второй дополнительный светодиод 47 катодом подключен к аноду третьего дополнительного светодиода 48, катод которого подключен к аноду первого дополнительного фотодинистора 44, анод - к аноду первого диода 34.1 первой группы 35 индикационных диодов и к катоду последнего диода 36.К второй группы индикационных диодов, четвертый дополнительный светодиод 49 катодом подключен к аноду второго дополнительного фотодинистора 45, анодом - к аноду первого диода 36.1 второй группы 37 индикационных диодов и к катоду последнего диода 38.L третьей группы 39 индикационных диодов, анод первого диода 38.1 третьей группы 39 индикационных диодов подключен к шине 9 питания, третий, четвертый и пятый дополнительные фотодинисторы 50, 51 и 52 подключены параллельно и согласно фотодинистору 2, первому и второму дополнительным фото- динисторам 44 и 45 соответственно, анод первого дополнительного светодиода 53 узла 6 установки в исходное состояние подключен к катоду светодиода 8 узла 6 установки в исходное состояние, катод первого дополнительного светодиода 53 узла 6 установки в исходное состояние подключен к аноду его второго дополнительного светодиода 54, катод которого подключен к нулевой шине 66, первый и второй дополнительные светодиоды 46 и 47 каждого разряда 1.1, 1.2,...,1.2N оптически связаны с первым и вторым фототранзисторами 40 и 41 своего разряда соответственно, третий и четвертый дополнительные светодиоды 48 и 49 каждого разряда оптически связаны с первыми и вторым дополнительными фо- тодинисторами 44 и 45 своего последующего разряда, первый и второй дополнительные светодиоды 53 и 54 узла 6 установки в исходное состояние оптически связаны с четвертым и пятым дополнительными фотодинисторами 51 и 52 соответственно, светодиод 3 последнего разряда 1.2N опти5

чески связан с третьим дополнительным фотодинистором 50 первого разряда 1.1, а в первой, второй и третьей группах 35, 37 и 39 индикационных диодов все диоды включены последовательно и согласно полярности питающего напряжения.

Счетчик работает следующим образом. После включения питания триггеры 4, 13 и 16 устанавливаются в нулевое состояние за счет подачи импульса на их входы 55,

0 15 и 18 установки триггеров 4, 13 и 16 в исходное состояние, т.е. на их прямых выходах 60, 61, и 62 присутствует логический «нуль (практически нулевой потенциал) и катоды фотодинисторов 2, 44 и 45 всех нечетных разрядов 1.1, 1.3,.., 1.2N-1 и фотодинисторов 50, 51 и 52 первого разряда 1.1 подключаются практически к нулевой шине 66. На инверсных выходах 63, 64 и 65 триггеров 4, 13 и 16 присутствует высокий положительный потенциал и фотодинисторы 2, 44 и 45

0 всех четных разрядов 1.2, I.4,...,1.2N обратно смещены. При подключении питания к шине 9 светодиоды 8, 53 и 54 узла 6 установки счетчика в исходное состояние кратковременно излучают световой импульс, длительность которого определяется переходным

5 процессом при включении, т.е. временем заряда конденсатора 7 через светодиоды 8, 53 и 54. Этот световой импульс, воздействуя на фотодинисторы 2, 51 и 52 первого разряда 1.1, переводит их в проводящее состояние. После окончания переходного про цесса светодиоды 8, 53 и 54 гаснут и в последствии никакого участия в работе счетчика не принимают.

Таким образом, все индикационные диоды 34.1,...,34М, 36.1,...,36К, 38.1-38.L первой, второй и третьей групп 35, 37 и 39 первого разряда 11 переходят в возбужденное состояние, так как через них протекает ток, ограниченный ограничительными резисторами 19, 21 и 23 и не превышаюший максимально допустимый ток для нормальной

0 работы индикационных диодов всех групп 35, 37 и 39.

Светодиоды 3 и 46-49 первого разряда 1.1 излучают свет.

Рассмотрим случай, когда на входах 28.2N и 29.2N управления коэффициентом

5 пересчета первого и второго элементов И-ИЛИ 26 и 27 узла 25 управления коэффициентом пересчета присутствует высокий положительный потенциал, т.е. переключение триггеров 13 и 16 зависит от первого и второго фототранзисторов 40 и 41 последнего разряда 1.2N соответственно.

С приходом первого импульса с шины 10 на счетный вход 5 триггера 4 он переходит из нулевого состояния в единичное, т.е. на его инверсном выходе 63 появится логический «нуль, а на прямом выходе 60 - логическая «единица. За счет присутствия оптического сигнала на фотодинисторе 2 второго разряда 1.2 от светодиода 3 первого

5

0

разряда 1.1 фотодинистор 2 второго разряда 1.2 переходит в проводящее состояние и, следовательно, индикационные диоды 34.1, ...,34.М, 36,136.К, 38.1,...,38.L второго разряда 1.2 переходят в возбужденное состояние. Высокий нотенциал приводит к переключению фотодинистора 2 первого разряда 1.1 в непроводящее состояние. Таким образом, после каждого счетного импульса проводящее состояние разряда смещается вправо, а счетчик работает как счетчик с единично-позиционным кодом.

С приходом импульса в проводящее состояние переходит фотодинистор 2 последнего разряда i.2N. Светодиод 46 последнего разряда 1.2N излучает свет на фототранзистор 40. С коллектора фототранзистора 40 снимается низкий уровень положительного потенциала, который подается на вход 58. 2N первого элемента И-ИЛИ 26, и с выхода 56 данного элемента И-ИЛИ 26 снимается логический «нуль, который подается на счетный вход 14 триггера 13. Триггер 13 переключается в противоположное состояние, т.е. триггер 13 срабатывает по заднему фронту импульса. В свою очередь, фотодинистор 44 второго разряда 1.2 переходит в проводяи ее состояние за счет того, что на нем присутствовал оптический сигнал от светодиод.а 47 первого разряда 1.1. а на шине 32 появился низкий уровень положительного потенциала, тине 30 - высокий.

Фотодинистор 50 первого разряда 1.1 готов к переходу в проводящее состояние, так как на нем присутствует оптический сигнал от светодиода 3 последнего разряда 1.2N.

С приходом 2N импульсов фотодинистор 2 последнего разряда 1.2N переходит в непроводящее состояние за счет появления «высокого потенциала на тине 12, а све- тодиод 46 этого же разряда запирает фототранзистор 40 (т.е. оптический сигнал на фототранзистор 40 не поступает).

За счет этого на выходе 56 первого элемента 26 узла 25 появляется логическая «единица. Фотодинистор 50 первого разряда 1.1 переходит в проводящее состояние, так как на шине 11 появляется низкий уровень положительного потенциала.

В возбужденном состоянии находятся индикационные диоды 34.1,...,34.М., 36.1,..., 36.К, 38.,...,38.L первой, второй и третьей групп 35, 37 и 39 первого разряда 1.1 и индикационные диоды 36.1,...,36.К, 38.1,..., 38.L второй и третьей групп 37 и 39 второго разряда 1.2, так как фотодинистор 2 разряда 1.2 находится в непроводящем состоянии.

С приходом (2N+1) -го импульса в проводящее состояние переходит фотодинистор 2 второго разряда 1.2 и в первом разряде 1.1 останутся возбужденными индикационные диоды 38.1.,,,, 38.L третьей группы 39, а во

15

второй - индикационные диодЕ 1 первой, второй и третьей групп 35, 37 и 39. С появлением (2N+2)-ro импульса в проводящее состояние перейдет фотодинистор 2 третьего

5 разряда и в возбужденном состоянии находятся индикационные диоды 38.1,...,38.L третьей группы 39 первого разряда 1.1, второй и третьей групп 37 и 39 второго разряда 1.2, первой, второй и третьей групп 35, 37 и 39 третьего разряда 1.3. При прохожде НИИ 4N импульсов в проводящем состоянии уже будет фотодинистор 44 третьего разряда 1.3,так как на щине 30 уже присутствует низкий уровень положительного потенциала.

С приходом () + (2N-2)2N импульсов в проводящем состоянии находится фотодинистор 45 второго разряда 1.2, фото- динисторы 44 и 2 последнего разряда 1.2N, а в возбужденном состоянии находятся индикационные диоды 38, 1,...,38.L третьей

20 группы 39 второго разряда 1.2 и все индикационные диоды 34.1,..,34.М., 36.1.,.,,36.К, 38.1 ,...,38.L последнего разряда 1.2N.

Это произойдет в связи с тем, что свето- диод 47 последнего разряда 1.2N излучает свет на фототранзистор 41, а следователь25 но, с коллектора данного фототранзистора 41 снимается низкий уровень положительного потенциала, задаваемый с помощью резистора 43 и фототранзистора 41, который подается на вход 59.2N второго элемента И-ИЛИ 27 узла 25 управления коэффициентом пересчета и с выхода 57 данного элемента И-ИЛИ 27 снимается логический «ноль, который подается на счетный вход 17 триггера 16. Триггер 16 переключается в противоположное состояние,

.,, т.е. он также срабатывает по заднему фронту импульса. После этого фотодинистор 45 второго разряда 1.2 переходит в проводящее состояние за счет того, что на нем присутствовал оптический сигнал от светодиода 49 первого разряда 1.1 и на щине 33 -

40 низкий уровень положительного потенциала, а фотодинистор 52 первого разряда 1.1 обратно смещен, так как на шине 31 появляется высокий уровень положительного потенциала.

С приходом Р импульсов (где Р

45 Д4- 4N-, а А (2N-l)-f (2N--2)2N; в проводящем состоянии находятся фотодинистор 45 третьего разряда 1.3 и фотодинисто- ры 2, 44 последнего разряда 1.2N.

В дальнейщем с приходом импульсов с шины 10 на счетный вход 5 триггера 4 счетчик функционирует так, как это показано ранее.

В счетчике могут использоваться соответствующие линейки индикационных свето- диодов, которые могут принимать любую

55 наперед заданную форму, т.е. с помощью таких индикационных светодиодов возможно отображение любой, например, знаковой или цис 1ровой информации.

Формула изобретения Счетчик импульсов, содержащий в каждом разряде фотодинистор, анод которого подключен к катоду светодиода, который оптически связан с фотодинисторо.м последующего разряда, кроме последнего разряда, а также содержащий триггер со счетным входом, узел установки в исходное состояние, в котором анод светодиода соединен с щиной питания через конденсатор, светодиод узла установки в исходное состояние оптически связан с фотодинисто- ром первого разряда, счетный вход триггера соединен с шиной счетных импульсов, катоды фотодинисторов нечетных и четных разрядов подключены к щинам нечетных и четных импульсов соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два дополнительных триггера со счетным входом и входами установки их в исходное состояние, шесть ограничительных резисторов, узел управления коэффициентом пересчета, содержащий первый и второй элементы И-ИЛИ с входами управления коэффициентами пересчета, первая и вторая дополнительные шины нечетных импульсов, первая и вторая дополнительные щины четных импульсов, и в каждый разряд введены первая, вторая и третья группы индикационных диодов, первый и второй фототранзисторы, первый и второй резисторы нагрузки, первый и второй дополнительные фото- динисторы, четыре дополнительных светодиода, кроме того, в первый разряд введены третий, четвертый и пятый дополнительные фотодинисторы, в узел установки в исходное состояние введены два дополнительных светодиода, входы установки в исходное состояние дополнительных триггеров со счетным входом соединены с входом установки в исходное состояние триггера со счетным входом, счетные входы первого и второго дополнительных триггеров со счетным входом соединены с выходами первого и второго элементов И-ИЛИ соответственно, коллекторы первого и второго фототранзисторов соединены с входами первого и второго элементов И-ИЛИ и с щиной питания через первый и второй резисторы нагрузки соответственно, эмиттеры первого и второго фототранзисторов подключены к нулевой щине, прямые выходы триггера со счетным входом, первого и второго дополнительных триггеров со счетным входом соединены с щиной нечетных импульсов, первой и второй дополнительными шинами нечетных импульсов через первый, третий и пятый ограничительные резисторы соответственно, первая дополнительная шина нечетных импульсов соединена с катодами первых дополнительных фотодинисторов всех нечетных разрядов, вторая дополнительная шина нечетных импульсов соединена с катодами втоВНИИПИ Заказ 3613/5 Филиал ППП «Патент

0

5

0

5

0

0

5

0

5

рых дополнительных фотодинисторов всех нечетных разрядов, инверсные выходы триггера со счетным входом, первого и второго дополнительных триггеров со счетным входом соединены с шиной четных импульсов, с первой и второй дополнительными П1инами четных импульсов через второй, четвертый и щестой ограничительные резисторы соответственно, первая дополнительная шина четных импульсов соединена с катодами первых дополнительных фотодинисторов всех четных разрядов, вторая дополнительная шина четных импульсов соединена со вторыми дополнительными фотодинисторами всех четных разрядов, первый дополнительный светодиод катодом подключен к аноду светодиода, а анодом - к катоду последнего диода первой группы индикационных диодов, второй дополнительный светодиод катодом подключен к аноду третьего дополнительного светодиода, катод которого подключен к аноду первого дополнительного фотодинистора, анод - к аноду первого диода первой группы индикационных диодов и к катоду последнего диода второй группы индикационных диодов, четвертый дополнительный светодиод катодом подключен к аноду второго дополнительного фотодинистора, анодом - к аноду первого диода второй группы индикационных диодов и к катоду последнего диода третьей группы индикационных диодов, анод первого диода третьей группы индикационных диодов подключен к щине питания, третий, четвертый и пятый дополнительные фотодинисторы подключены параллельно и согласно первому фотодинистору, первому и второму дополнительному фотодинисторам соответственно, анод первого дополнительного светодиода узла установки в исходное состояние подключен к катоду светодиода узла установки в исходное состояние, катод первого дополнительного светодиода узла установки в исходное состояние, подключен к аноду его второго дополнительного светодиода, катод которого подключен к нулевой щине, первый и второй дополнительные светодиоды каждого разряда оптически связаны с первым и вторым фототранзисторами своего разряда соответственно, третий и четвертый дополнительные светодиоды каждого разряда оптически связаны с первым и вторым дополнительными фотодинисторами последующего разряда, первый и второй дополнительные светодиоды узла установки в исходное состояние оптически связаны с четвертым и пятым дополнительными фотодинисторами соответственно, светодиод последнего разряда оптически связан с третьим дополнительным фотодинистором первого разряда, а в первой, второй и третьей группах индикационных диодов все диоды включены последовательно и согласно полярности питающего напряжения.

Тираж 816Подписное

Ужгород, ул. Проектная. 4

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в различных устройствах автоматики, а также в цифровых вычислительных машинах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей-достигается путем обеспечения произвольного коэффициента пересчета, а также представления выходной информации в виде линейной или круговой шкал. Счетчик содержит четное количество разрядов 1.1, 1.2,..., 1.2N, в каждом разряде имеется фотодинистор 2 и светодиод (СД) 3, триггер 4 со счетным входом 5, узел 6 установки счетчика в исходное состояние с конденсаторами 7 и СД 8, шины: 9 - пита- нния, 10 - счетных импульсов, II и 12 - нечетных и четных импульсов, триггеры 13 и 16 с входами 14 и 15, 17 и 18 соответственно, ограничительные резисторы 19-24, узел 25 управления коэффициентом пересчета, на элементах И-ИЛИ 25, 26 и 27, дополнительные шины: 30 и 31 нечетных и 32-33 четных импульсов; индикационные СД 34.1,..., 34.М первой группы 35, 36.1,..., 36.К второй группы 37 и 38.1,..., 38L третьей группы 39. В счетчике предусматривается использование соответствуюших линеек СД, которые могут иметь любую наперед заданную форму. С помощью таких линеек возможно отображение любой, например знаковой или цифровой,информации. 1 ил. (С (Л зэ 37 3i/, Jiffi 3 ЛЗр31.ПУ 31Г 3S.2 У.У 3 f. ЗМ д Ю NU NU