Генератор импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K3/84 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве преобразователя кода в длительность импульсов в устройствах широтно-импульсной модуляции, а также в качестве универсального гене ратора для контроля и проверки узлов и блоков. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора импульсов .путем преобразования кода в длительность импульса при задании граничных условий. На фиг. 1 приведена структурная схема генератора импульсовj фиг.2 схема выполнения блока сравнения; на фиг. 3 - временные диаграммы работы генератора импульсов. Генератор импульсов содержит гене ратор 1 опорной частоты, первый 2 и второй 3 реверсивные счетчики импуль сов , информационные входы которых являются соответственно первым 4 и вторым 5 информационными входами ге нератора импульсов, а счетные вычитающие входы соединены с выходом генератора 1, первый 6 и второй 7 элементы И, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами первого триггера 8, прямой выход которого является выходом 9 генератора импульсов. Вход формирова теля 10 импульсов соединен с выходом переноса счетчика 2 и управляющими входами счетчиков 2 и 3, а выход первым входом элемента И 6 и тактовым входом второго триггера 11, под ключенного инверсным выходом к пер вому входу элемента И 7, а информационным входом - к выходу блока 12 сравнения кодов, первые и вторые вх ,ды которого соединены соответственно с информационными выходами счетчиков 2 и 3. Вход инвертора 13. соеди нен с выходом переноса счетчика 3 и вторым входом элемента И 7, а выход - с вторым входом элемента И 6. Счетчики 2 и 3 представляют собой синхронные реверсивнью двоичные счет чики, работающие в режиме вычитания Триггер 8 представляет собой RS-триггер, а триггер 1 - D-тригге Формирователь 10 импульсов предназначен для формирования коротких импульсов по заднему отрицательному фронту импульсов переноса счетчика Блок 12 сравнения (фиг.2) содержит N элементов ИСКЛЮЧАКИЦЕЕ 1ШИ 14-114-N и элемент ИЛИ-НЕ 15. При равенстве кодов на входах каждого элемента 14-1,...,4-N на их выходах присутствует сигнал О, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 - сигнал 1. . На фиг. За -к. приведены соответственно сигналы на выходе генератора 1, состояния счетчика 2, состояния счетчика 3, сигналы на выходе переноса счетчика 2, на выходе переноса счетчика 3, на выходе инвертора 13, на выходе формирователя 10, на выходе блока 12 сравнения кодов, на инверсном выходе триггера 11, на выходе 9 генератора импульсов, при этом точкой показано разрешающее воэдействие сигнала на работу элементов устройства, а крестиком - запрешающее. Генератор импульсов работает следующим образом. В случае задания определенного периода T следования импульсов дпитёльностью tii T в счетчики 2 и 3 соответственно через информационные входы 4 и 5 записываются соответственно коды п, и п, причем . Ти. п, где Т - период следования импульсов генератора 1. Импульсы от генератора 1 поступают на счетные вычитакот ие входы счетчиков 2 и 3 и уменьшают их содержимое. Текущее состояние счетчиков 2 и 3 (г. ,& ) соответственно i и j. С приходом импульса от генератора 1, вычитающего последнюю единицу со счетчика 2, его содержимое становится равным О и на его выходе переноса по окончанию импульса от генератора 1 появляются сигнал 1 (фиг.З, поз.1,г) который действуя на управляющие входы счетчиков 2 и 3, производит в них запись кодов соответственно п и п, присутствукнцих в это время на информационных входах 4 и 5 соответственно (фиг.З, поз. Ь)« Поскольку со.стояние счетчика 2 после записи в него кода п становится не О, сигнал на его выходе переноса исчезает, запуская формирователь 10 (фиг, 3, поз. 1,ж).Импульс с выхода формирователя 10,пройдя через элемент И 6, на втором входе которого присутствует единичный сигнал с выхода инвертора 13 (фиг.З поз. 1,е), устанавливает триггер 8 в единичное состояние (фиг.З, поз. 1,к), что означает начало формирования на выходе 9 устройства импульса заданной длительности. Кроме того, импульс с выхода формирователя 10 поступает на тактовый вход триггера 11, на информационном входе которого присутствует с выхода блока 12 сравнения кодов нулевой сиг нал несравнения кодов счетчиков 2 и 3, и подтверждает нулевое состояние триггера 11. Пр окончании импульса от генератора 1, вычитающего последнюю единицу из счетчика 3, на выходе переноса счетчика 3 появляется сигнал 1 (фиг.З, поз, 1,Э), который по второму входу через элемент Н 7, на первом входе которого присутствует единичный сигнал с инверсного выхода триггера 11, сбрасывает триггер 8 Р О, заканчивая тем самым формирование импульса на выходе 9 устройства После этого очередной импульс, посту пающий от генератора 1, устанавливает счетчик 3 в единичное состояние, а следую1цие, вычитаясь, продолжают изменять состояние счетчиков 2 и 3. Пусть, например, в это время на информационном входе 5 устройства ин формация изменилась - код п стал равным О, что означает t 0. Тог да по окончании импульса от генератора 1, вычитатощего последнюю единицу из счетчика 2, на выходе последнего появляется сигнал 1 (фиг.З,поз. 11,г), означающий конец формирования заданного периода импульсов. Импульс с выхода переноса счетчика 2 произТводит запись информации п --,- и п2 - О, присутствующей соответственно на информационных входах 4 и 5 устройства, в счетчики 2 и 3 соответственно и, кроме того, своим задним фронтом запускает формирователь 10. На выходе переноса счетчика 3 присутствует сигнал 1, поскольку он наего счетном вычитающем входе отсутствует импульс от генератора 1. Единичный сигнал с выхода счетчика 3, инвертируясь на инверторе 13, запрещает прохождение сигнала с формирователя 10 через элемент И 6, а значит.

заданного импульса.

Если за время, равное длительности заданного периода, информация на и установку триггера 8 в 1, Так как коды на информационных выходах счетчиков 2 и 3 не равны, то на выходе блока 12 .сравнения присутствует потенциал, поэтому импульс с выхода формирователя 10, поступая на тактовый вход триггера 1, подтверждает его нулевое состояние, а единичный сигнал с выхода переноса счетчика 3, пройдя через элемент И 7, подтверждает нулевое состояние триггера 8. Нулевой уровень сигнала на выходе 9 устройства не изменяется (фиг.З, поз, 11,к).. Очередной импульс от генератора 1 устанавливает счетчик 3 в единичное состояние и уменьшает содержимое счетчика 2 на единицу, начиная формирование нового периода. Пусть, например, после этого на информационном входе 5 устройства информация изменилась - код п стал равным коду П( , т.е. длительность импульса равна длительности периода t Т - U. и. Тогда по окончании импульса от генератора 1, вычитающего последнюю единицу из счетчика 2, на выходе последнего появляется сигнал 1 (фиг. 3, поз. 111,г), означающий конец формирования заданного периода импульсов. Импульс с выхода переноса счетчика 2 производит запись информации Т t -1 п, - т присутствуюо о ей соответственно на информационных ходах 4 и 5, в счетчики 2 и 3 соотетственно и своим задним фронтом заускает формирователь 10. Так как оды п и п равны, состояния счетчиов 2 и 3 одинаковы (фиг.З, поз.111, ,6, состояние ot) и на выходе блока 12 сравнения присутствует единичный игнал (фиг.З, поз. lll,), постуающий на информационный вход триггеа II. На выходе переноса счетчика присутствует нулевой потенциал, а а выходе инвертора 13 и втором вхое элемента И 6 - единичный. Импульс формирователя 10 устанавливает в 1 триггеры 11 и 8 (фиг.З, поз.111, ,к ). На выходе 9 устройства появяется единичный потенциал, означаюид начало формирования очередного входах 4 и 5 не изменилась, то по окончании импульса от генератора 1, вычитающего последнюю единицу как нз счетчика 2, так и из счетчика 3, на их выходах переноса появляются единичные сигналы (фиг.З, поз, lV,z,d). Импульс с выхода счетчика 2 производит запись в счетчики 2 и 3 информации, находящейся на входах 4 и 5 соответственно, и запускает формирователь 10. Импулйс с выхода счетчика 3 не проходит на нулевой вход триггера 8 через элемент И 7, на первом входе которого присутствует нулевой потенциал с инверсного выхода тригге ра 11, следовательно, единичный сигнал на выходе 9 устройства не изменяется. Коды в счетчиках 2 и 3 равны, поэтому на выходе блока 12 сравнения кодов присутствует единичный потенциал. На выходе инвертора 13 -Присутствует единичный потенциал,так как счетчик 3 имеет не нулевое состояние. Сигнал с выхода формирователя 10, поступая на тактовый вход триггера I1, подтверждает его единич ное состояние и, поступая через первый вход элемента И 6 на единичный вход триггера 8, подтверждает также и егоединичное состояние. Необходимость триггера 11, дублирующего работу блока 12 сравнения, объясняется необходимостью исключения ложных срабатываний триггера 8 по единичному входу при появлении на выходе блока 12 сравнения помех единичного уровня из-за возможного разб роса времени переключения счетчиков 2и 3. С приходом следующих импульсов от генератора 1 на счетчики 2 и 3устройство продолжает работу. Таким образом, предлагаемый генератор импульсов по сравнению с известным за счет введения в него блока сравнения, второго триггера, инверто ра и формирователя импульсов позволяет формировать на выходе импульсы заданного периода и заданной длитель ности во всем допустимом диапазоне, включая граничные условия, когда дли тельность импульса равна нулю t О и когда длительность импульса равна длительности периода t Т причем при t О на выходе генератора импульсов присутствует постоянный нулевой уровень, а при t 1 - постоянный единичный уровень, что расширяет функциональные возможности генератора. Формула изобретения Генератор импульсов, содержащий генератор опорной частоты, первый и второй счетчики импульсов, информационные входы которых соединены с первой и второй входными шинами, первый и второй элементы И, первьй триггер RS-типа, прямой выход которого соединен с выходной шиной, о т л и чающи и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможност тей путем преобразования кода в длительность импульса при задании граничных условий, в него введены блок сравнения кодов, второй триггер D-THпа, инвертор и формирователь импульсов, при этом первый и второй счетчики выполнены вычитающими, вход формирователя импульсов соединен с выходом переноса первого счетчика и управляющими входами первого и второго счетчиков, вычитающие входы которых соединены с выходом генератора опорной частоты, выход формирователя импульсов соединен с первым входом первого элемента И и С-входом второго триггера, подключенного инверсным выходом к первому входу второго элемента И, а D-входом - к выходу блока сравнения кодов, первые и вторые входы которого соединены соответственно с информационными выходами первого и второго счетчиков импульсов, вход инвертора соединен с выходом переноса второго счетчика и с вторым входом второго элемента И, а выход с вторым входом первого элемента И, причем выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с S- и R-входами первого триггера.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве преобразователя кода в длительность импульсов в устройствах широтно-импульсной модуляции. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора импульсов преобразования кода в длительность импульса при задании граничных условий. Для этого в устройство, содержащее генератор 1 опорной частоты, первый и второй реверсивные счетчики 2 и 3 импульсов, информационные входы 4 и 5, элементы 6и7 И, KS-триггер 8, выход 9, введены блок 12 сравнения кодов, D-триггер П, формирователь 10 импульсов, инвертор 13. Формирователь 10 импуль.сов предназначен для формировадая коротких импульсов по заднему отрицательному фронту импульсов переноса счетчика 2. Введение указанных элементов позволило формировать на выходе импульсы заданного периода и заданной длительности во всем допустимом диапазоне, включая граничные условия, когда длитель(Л ность импульса равна нулю и длительность импульса равна длительности периода tu Т. 3 ил.

п.п п.. л.