Генератор гиперболического сигнала Советский патент 1987 года по МПК G06F1/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в управляющих и телеметрических системах, когда требуется сформировать дискретный сигнал с гиперболическим законом изменения его временных или частотных составляющих.

Цель изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования сигнала, являющегося гиперболической функцией времени или частоты.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого генератора; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы генератора в режиме формирования сигнала, являющегося гиперболической функцией времени; на фиг. 3 - то же, поясняющие принцип работы генератора в режиме формирования сигнала, являющегося гиперболической функцией частоты.

Генератор содержит два счетчика 1 и 2, блок 3 сравнения кодов, дешифратор 4, регистр 5, генератор 6 импульсов опорной частоты, элемент НЕ 7, четыре элемента И 8-11, элемент 2И-ИЛИ 12, мультивибратор 13, два элемента 14 и 15 задержки, два генератора 16 и 17 одиночных импульсов, первый и второй триггеры 18 и 19, вход 20 начальной установки, вход 21 установки режима, вход 22 синхронизации, вход 23 запуска, вход 24 сброса и выход 25 генератора гиперболического сигнала.

Генератор гиперболического сигнала работает в одном из двух режимов: режиме формирования выходного сигнала гиперболической функции времени или режиме формирования выходного сигнала гиперболической функции частоты.

В первом режиме генератор работает следующим образом. После включения питания на вход 21 подают нулевой потенциал (фиг. 26) и на вход 22 - синхроимпульсы (фиг. 2а). Затем обнуляют подачей короткого импульса па вход 24 триггер 19, а также счетчики 1 и 2, регистр 5 и триггер 18 (на фиг. 1 показана только цепь обнуления триггера 19). Устанавливают на входе 20 код числа Но. Такой же код дешифрирует дешифратор 4. Затем подают команду пуска (фиг. 2в) на клемму 23 устройства.

По переднему фронту этого сигнала сформированным ждущим мультивибратором 13 импульсом разрешается перепись кода Но из регистра 5 в счетчик 2. Затем по заднему фронту синхроимпульса срабатывает генератор 16, выходной сигнал которого опрокидывает триггер 19, разрешая выдачу импульсов с выхода генератора 6.

Генератор 17 одиночных импульсов (ГОИ) формирует одиночный импульс, стро- бированный первым импульсом генератора 6, поступающим на его. вход после перепада из «1 в «О синхроимпульса на входе 22.

Импульс с выхода ГОИ 17 через элемент 12 подается на счетный вход счетчика 2, где он суммируется с ранее записанным в него числом Но (фиг. 2е).

Одновременно первый импульс генератора 6 поступает на вход суммирования счетчика 1 и через элемент 15 задержки - на синхро- входы блока 3 и дешифратора 4. Таким образом, с момента срабатывания триггера 19 счетчиком 2 ведется подсчет синхроимпульсов, поступающих на вход 22 через ГОИ 17 и элемент 12, и счетчиком 1 - импульсов генератора 6. До момента поступления на вход счетчика 1 Но импульсов на выходе триггера 18, на выходе 25 имеет место высокий уровень сигнала (фиг. 2к). После поступления на вход счетчика 1 Но импульсов на входе дешифратора 4 через вре.мя, определяемое элементом 15 (фиг.2з), появляется импульс, который через элемент 8 поступает на установочный вход триггера 18

0 и опрокидывает его (фиг. 2к). Затем на вход счетчика 1 поступает (Но-|-1)-й импульс, т. е. теперь наступает момент равенства кодов счетчиков 1 и 2, в результате чего с выхода блока 3 (по синхронизирующему импульсу с выхода элемента

5 15) поступает импульс на установку в единичное состояние триггера 18 (фиг. 2к) и через элемент 14 задержки (время задержки которого в сумме с временем задержки элемента 15 меньше периода следования импульсов генератора 6) - на сброс

0 в нулевое состояние счетчика 1 (фиг. 2и). Далее, если в течение времени, равного (Но+1) периодов следования импульсов генератора 6, на вход 22 не поступит синхроимпульс, то на выходе триггера 19 будет еще раз сформирован такой же сиг нал и работа устройства не будет отли- чать ся от описанной (начиная с момента подачи на его вход 23 сигнала пуска).

Если за это время поступит синхроимпульс на вход 22 устройства, то в счетчи ке 2 (фиг. 2е) будет зафиксирован код числа (Но-|-2), и после повторной фиксации кода Но в счетчике 1 дешифратором 4 импульс с выхода последнего, пройдя через элемент И 8, установит триггер 18 в нулевое состояние. Затем на вход счетчика 1 поступят еще два импульса с выхода генератора 6 (фиг. 2ж) и блоком 3 зафиксируется равенство кодов счетчиков 1 и 2. В результате чего на выходе блока 3 появится импульс (фиг. 2и), который установит

0 триггер 18 в единичное состояние и через элемент 14 обнулит счетчик 1.

В дальнейшем, до момента переполнения счетчиков 1 и 2, генератор работает аналогично описанному. В момент переполнения счетчиков 1 и 2, который фиксируется эле5 ментом 11, на выходе блока 3 .очередной раз появится импульс, который установит триггер 18 в единичное состояние. Выработанный элементом 11 сигнал поступает

на второй запускающий вход ждущего мультивибратора 13, который по заднему фронту сформированного им импульса обеспечивает перепись кода Но из регистра 5 в счетчик 2. Далее генератор работает аналогично описанному (начиная с момента подачи на его вход 23 сигнала пуска).

Таким образом, в первом режиме на выходе триггера 18 формируется сигнал гиперболической функции времени при представлении его в щиротно-импульсной форме. При этом скважность импульсов выходного сигнала определяется гиперболической зависимостью (со ступенчатой аппроксимацией гиперболы 2 участками, где р - разрядность счетчиков 1 и 2).

Во втором режиме генератор работает следующим образом. После включения питания на вход 21 подают высокий потенциал (фиг. 36) и на вход 22 - синхроимпульсы (фиг. За). Затем обнуляют подачей короткого импульса на вход 24 триггер 19, а также счетчики 1 и 2, регистр 5 и триггер 18 (на фиг. 1 показана только цепь обнуления триггера 19). Устанавливают на входе 20 код числа 000...01 - единица в младшем разряде. Затем подают сигнал пуска (фиг. Зв) на вход 23 устройства. По перепаду из логической единицы в ноль уровня на входе 23 ждущий мультивибратор 13 формирует импульс, по. заднему фронту которого разрешается перепись кода обо...01 из регистра 5 в счетчик 2. Затем, по заднему фронту синхроимпульса, срабатывает ГОИ 16, выходной сигнал которого опрокидывает триггер 19, разрешая выдачу импульсов с выхода генератора 6 импульсов (фиг. Зд). Первый импульс генератора 6 поступает на вход суммирования счетчика 1 и через элемент 15 задержки - на синхро- вход блока 3. В результате в счетчиках 1 и 2 фиксируется равенство кодов блоком 3 и на его выходе появляется задержанный элементом 15 импульс (фиг. Зе), который через элемент 9 поступает на счетный вход триггера 18. На выходе триггера 18, на выходе 25, до этого момента имел место высокий уровень сигнала (фиг. Зж), который изменился на низкий с приходом импульса генератора 6 на вход счетчика 1. Задержанный элементом 14 импульс с выхода блока 3 поступает на обнуление счетчика 1 и через элемент 2И-ИЛИ 12 - на вход суммирования счетчика 2, т. е. в нем зафиксирован код числа 000...010. Это значит, что теперь равенство кодов счетчиков 1 и 2 зафиксировано блоком 3 после поступления уже двух импульсов с выхода генератора 6 (фиг. Зе) после первого срабатывания блока 3 с момента включения устройства. В результате на выходе триггера 18 появится высокий потенциал (фиг. Зж), который сохранится в течение трех периодов следования импульсов генератора 6. В даль- нейщем, до момента переполнения счетчиков

1 и 2, принцип работы устройства РО втором режиме сохраняется. В момент первого одновременного переполнения счетчиков 1 и 2 с выхода блока 3 на счетный вход триггера 18 поступит 2 импульсов(2 - число четное), а это значит, что в момент переполнен1 я счетчиков 1 и 2 триггер 18 окажется в единичном состоянии (как и после обнуления при включении генератора). Далее генератор работает аналогично описанному.

т,,

1аким ооразом, во втором режиме на выходе триггера 18 формируется сигнал гиперболической функции частоты с 2 участка-, ми аппроксимации гиперболы.

15

Формула изобретения

Генератбр гиперболического сигнала, содержащий генератор импульсов опорной частоты, триггер, дешифратор, блок сравне0 ния кодов, два счетчика, элемент НЕ, первый элемент И, причем первый информационный выход первого счетчика и информационный выход второго счетчика подключены к первому и второму информационным входам

5 блока сравнения кодов, выход генератора опорной частоты подключен к счетному входу первого счетчика, второй информационный выход которого подключен к входу дешифратора, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход

0 которого подключен к выходу элемента НЕ, выход первого элемента И подключен к входу сброса первого триггера, выход которого является выходом генератора гиперболического сигнала, отличающийся тем, что с целью расширения функциональных воз5 можностей за счет формирования сигнала, являющегося гиперболической функцией времени или частоты, в него введены второй триггер, два элемента задержки, мультивибратор, регистр, три элемента И, элемент 2И-ИЛИ, два генератора одиночных им0 пульсов, причем вход синхронизации первого генератора одиночных импульсов и вход запуска второго генератора одиночных импульсов подключены к входу синхронизации генератора, вход запуска которого подключен к входу запуска первого генератора одиночных импульсов и первому входу запуска мультивибратора, выход которого подключен к входу записи регистра, информационный вход которого подключен к входу начальной установки генератора, выход перQ вого генератора одиночных импульсов подключен к входу установки второго триггера, выход которого подключен к управляющему входу генератора импульсов опорной частоты, выход которого подключен к входу синхронизации второго генератора одиноч5 ных импульсов и через первый элемент задержки к входам синхронизации блока сравнения и дешифратора, вход сброса генератора подключен к входам сброса первого

5

и второго счетчиков, первого и второго триггеров, регистра, выход которого подключен к входу установки второго счетчика, счетный вход которого подключен к выходу элемента 2И-ИЛИ, первый вход первого элемента И элемента , первый вход второго элемента И и вход элемента НЕ подключены к входу установки режима генератора, выход блока сравнения подключен к первому входу третьего элемента И, второму входу второго элемента И и через второй элемент задержки - к второму входу первого элемента И элемента 2И-ИЛИ и входу сброса первого счетчика, выход

элемента НЕ подключен к второму входу третьего элемента И и первому входу второго элемента И элемента 2И-ИЛИ, второй вход второго элемента И которого подключен к выходу второго генератора одиночных импульсов, выход третьего элемента И подключен к установочному входу первого триггера, счетный вход которого подключен к выходу второго элемента И, выходы переполнений первого и второго счетчиков подключены к первому л второму входам четвертого элемента И, выход которого подключен к второму входу запуска мультивибратора.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей за счет формирования сигнала, являющегося гиперболической функцией времени или частоты. Устройство содержит два счетчика I и 2, блок 3 сравнения кодов, дешифратор 4, регистр 5, генератор 6 имнульсов опорной частоты, элемент НЕ 7, четыре элемента И 8-11, элемент 2И-ИЛИ 12, мультивибратор 13, два элемента 14 и 15 задержки, два генератора 16 и 17 одиночных импульсов, два триггера 18 и 19. Цель изобретения достигается за счет введения второго триггера, двух элементов задержки, мультивибратора, регистра, трех элементов И, элемента 2И-ИЛИ, двух генераторов одиночных импульсов. 3 ил. 00 О го ьо О5

Составитель С. Курош

Редактор Л. ГратиллоТехред И. ВересКорректор Л. Патай

Заказ 948/47Тираж 673Подписиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4