Нормализатор длительности импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к импульс- ной технике, в частности предназначено для использования в преобразователях количество импульсов - напряжение, а также в сцстемах обработки информации.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

На фиг. 1 приведена функциональ- ная схема нормализатора; на фиг.2 - 4 - временные диаграммы напряжений в различных точках нормализатора, объем счетчиков которого равен четырем импульсам.

Нормализатор длительности импульсов содержит элемент Запрет 1, прямой вход которого соединен с входом нормализатора 2 и первым входом второго элемента И 3, а выход через первый элемент задержки 4 связан с суммирующим входом счетчика числа импульсов 5 и С-входом 1К-тригге- ра 6, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 7 и через третий элемент задержки 8 с R-BXO- дом второго RS-триггера 9, S-вход которого соединен с выходом второго элемента ИЗ, а выход - с R-входом 1К-триггера 6 и инверсным входом второго элемента Запрет 10, прямой вход которого связан с R-входом первого RS-триггера 11 и через второй элемент задержки 12 с вторым входом второго элемента И 3 и выходом дифференцирующего элемента 13, а выход - с вторым входом элемента ИЛИ 7, выход которого связан с вычитающим входом счетчика числа импульсов 5, выход переноса которого связан с S-входом первого RS-триггера 11, выход которого подключен к инверсному входу элемента Запрет 1 и к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 14, остальные входы которого связаны с разрядными выходами счетчика числа импульсов 5, а выход соединен с D-входом D-тригге- ра 15, С-вход которого соединен с инверсным выходом счетного триггера 16 вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты 17, а прямой вход связан с первым входом первого элемента И 18, выход которого связан с входом дифференцирующего элемента 13, а второй вход подключен к нулевому выходу D-триггера 15 и выходу нормализатора 19.

Нормализатор работает следующим образом.

5

0

5

В исходном состоянии счетчик числа импульсов 5 обнулен, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 находится логическая единица, элементы Запрет 1 и 10 открыты нулевым потенциалом с выходов КЗ-триггеров 11 и 9 соответственно, 1К-тригГер 6 обнулен, D-триг- гер 15 находится в единичном состоя- НИИ, элемент И 18 закрыт нулевым потенциалом на нулевом выходе D-триггера 15, на выходе нормализатора 19 нулевой потенциал. Одиночный импульс, поступивший на вход нормализатора 2, пройдет через открытый элемент Запрет 1, элемент задержки 4 и запишет в счетчик числа импульсов 5 единицу, в результате чего на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 устанавливается нулевой потенциал. Первый импульс, поступивший на С-вход D-триггера 15 после прихода входного импульса, переводит его в нулевое состояние и открывается элемент И 18, что позволят импульсу с триггера 16 через открытый элемент И 18, дифференцирующий элемент 13, элемент задержки 12, открытый элемент Запрет 10 и элемент ИЛИ 7 поступить на вычитающий вход счетчика числа импульсов 5 и вычесть записанную ранее единицу. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 устанавливается единичный потенциал и второй импульс, ПОСТ1Т1ИВЩИЙ на С-вход D-триггера 15 после прихода входного импульса,вер- 5 нет D-триггер 15 в единичное состояние и закроет элемент И 18. Таким образом, при поступлении единичного импульса на вход нормализатора 2 на его выход 19 пройдет один импульс длительностью, равной периоду последовательности импульсов на С-входе D-триггера 15.

На фиг. 2 показана реакция нормализатора на одиночный импульс, поступающий на его вход в момент времени t ,,

где а - последовательность импульсов на входе нормализатора 2; б - последовательность импульсов на прямом выходе счетного триггера 1 6 ;

в - последовательность импульсов на С-входе D-триггера 15;

г - последовательность импульсов на суммирующем входе счетчика числа импульсов 5;

д - напряжение на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14;

0

0

5

0

5

е - напряжение на выходе элемента И 18;

ж - последовательность импульсов на выходе дифференцирующего элемента 13;

и - напряжение на выходе RS-триг гера П;

к - напряжение на выходе нормализатора 19.

В момент времени t на вход нормализатора поступает пачка из трех импульсов (число импульсов в пачке меньше объема счетчика). В этом случае для установления нулевого потенциала на выходе элемента 1ШИ-НЕ 14 потребуется пропустить на вычитающий вход счетчика числа импульсов 5 три импульса, при этом на выход нормализатора 19 пройдет один импульс длительностью, равной трем периодом последовательности импульсов на С- входе D-триггера 15.

В момент времени t на вход нормализатора 2 поступит пачка из пяти импульсов (число импульсов больше объема счетчика) - за промежуток времени между двумя положительными фронтами последовательности импульсов на С-входе D-триггера 15. В этом случае после поступления четырех импульсов в разрядах счетчика импульсов 5 записываются нули, а на выходе переноса появляется сигнал, устанавливающий RS-триггер 11 в единичное состояние, закрывая при этом элемент Запрет 1 и прерывая поступление импульсов на суммирующий вход счетчика числа импульсов 5 до тех пор, пока импульсом с дифференцирующего элемента 13 RS- триггер 11 не установится р нулевое состояние. В разрядах счетчика импульсов 5 при этом запишутся единицы. Таким образом, на выход нормализатора 19 пройдет один импульс,равный четырем периодам последовательности импульсов на С-входе D-триггера 15, RS-триггер 11 и элемент Запрет 1 необходим, чтобы в случае поступления на вход нормализатора пачки шчпульсов, частота которых значительно превьпиает частоту импульсов на С-входе D-триггера 15, не Допустить перегрузку счетчика числа импульсов 5, при которой происходит просчет пачек импульсов, число которых равно или кратно объему счетчика. Для надежности работы норма- лизатора выбирается

г у V

Зифф

5 где 1 - длительность продифференцированного импульса; минимальная пауза между

двумя входными импульсами. В случае совпадения по времени 10 входного и дифференцированного импульсов, что фиксируются элементом И 3 и запоминается на RS-триггере 9, дифферендарованный импульс задерживается с помощью 1К-триггера 6,сра- 15 батьюающего по заднему фронту задержанного входного импульса с элемента задержки 4 и формирующего вычитающий импульс с помощью элемента задержки 8.

20 Параметры элементов задержки 4 и 12 выбираются так, чтобы

t, - L. Зисрф

где t - время задержки элементом 5 задержки 4;

ij - время задержки элементом

задержки 12.

Это необходимо для того, чтобы при совпадении входного и дифферен- 0 цированного импульсов и срабатывании элемента И 3 успеть запретить прохождение дифференцированного импульса на вычитающий вход счетчика числа импульсов. Параметры элемента за- 5 держки 8 определяют длительность импульса, формируемого 1К-триггером 6 и поступающего на вычитающий вход счетчика числа импульсов в случае срабатывания элемента И 3. Поэтому 0 tj - время задержки элементом 8 - выбирается так, чтобы 1,,чиин

ч

Временные диаграммы работы устройства в случае совпадения входно- 5 го и дифференцированного импульсов приведены на фиг. 3 и 4, где а - напряжение на входе нормализатора 2;

б - напряжение на выходе диффе- 0 ренцирующего элемента 13; в - напряжение на выходе эле-

мента ИЗ;

г - напряжение на выходе первого элемента задержки 4; 5 д - напряжение на выходе второго элемента задержки; е - напряжение на выходе второго RS-триггера 9;

ж - напряжение на выходе IK- триггера 6;

и - напряжение на выходе третьего элемента задержки 8.

Формула изобретения

Нормализатор длительности иютуль- сов, содержащий генератор импульсов опорной частоты, выход которого подключен к входу счетного триггера,прямой выход которого связан с первым входом первого элемента И, а инверсный - с С-входом D-триггёра, инверсный выход которого подключен ко второму входу первого элемента И и является выходом нормализатора, первый элемент ЗАПРЕТ, прямой вход которого является входом нормализатора, а выход через первый элемент задержки соединен с суммирующим входом счетчика числа импульсов, и второй элемент ЗАПРЕТ, отличающийся тем что, с целью повьшения точности устройства, в него введены второй и тре-25 вому входу элемента ШШ-НЕ, остальтий элементы задержки, первый и второй RS-триггеры, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, 1К-триггер, дифференцирующий элемент, второй элемент И,

а I J {II

ные входы которого связаны с соответствующими разрядными выходами счетчика числа импульсов, а выход соединен с D-входом D-триггера.

первый вход которого соединен с пря- мым входом первого элемента ЗАПРЕТ, второй вход через второй элемент задержки подключен к R-входу первого

RS-триггера, к прямому входу второго элемента ЗАПРЕТ и через дифферен- ищрующий элемент к выходу первого элемента И, а выход связан с S-вхо- дом второго RS-триггера, R-вход

которого соединен через третий элемент задержки с первым входом элемента ИЛИ и выходом 1К-триггера, С-вход которого связан с выходом первого элемента задержки, а Rвход - с выходом второго RS-триггера и инверсным входом второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого связан с вычитающим

входом счетчика числа импульсов, выход переноса которого соединен с S-входом первого RS-триггера, выход которого подключен к инверсному входу первого элемента ЗАПРЕТ и к перные входы которого связаны с соответствующими разрядными выходами счетчика числа импульсов, а выход соединен с D-входом D-триггера.

фив.З

Редактор Н.Горват

Составитель Л.Брынский Техред И. Верес

Заказ 5039/56 Тираж 816Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

.

Корректор Л.Патай

Изобретение относится к импульсной технике. Предназначено для использования в преобразователях количество импульсов - напряжение, а так же в системах обработки информации. Целью изобретения является повышение точности работы устройства. В устройство, содержащее генератор 17 импульсов опорной частоты, счетный триггер 16, элемент И 18, D-триггер 15, элементы ЗАПРЕТ 1,10, элемент 4 задержки, счетчик 5 числа ш шульсов, для достижения цели введены элементы задержки 8,12, RS-триггеры 9,11, элемент ИЛИ 7, элемент ШНЬНЕ 14, 1К-триггер 6, дифференцируюцга эле- MiiHT 13, второй элемент И 3. Параметры элементов задержки 12 выбираются так, чтобы йк-р , где I, и время задержки элементов 4 и 12 соответственно.Это необходимо для того, чтобы при совпадении входного и дифференцированного импульсов и срабатывании элемента И 3 успеть запретить прохождение дифференцированного импульса на вычитающий вход счетчика числа импульсов. Параметры элемента задержки 8 определяют длительность импульса, формируемого 1К-триггером 6 и поступающего на вычитающий вход счетчика числа импульсов в случае срабатывания элемента И 3. 4 ил. (О (Л IN9 сл 00 tc 1C