Устройство для синхронизации импульсов Советский патент 1987 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики и при обработке импульсной информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения допускового контроля при синхронизации импульсов с заранее выбранной точностью.

На фиг.1 приведена электрическая схема устройства; на фиг.2-4 - временные диаграммы, поясняющие его работу в различных режимах.

Устройство для синхроьшзации импульсов содержит первый, второй, третий и четвертый триггеры 1-4, первый, второй, третий, четвертый и- пятый - элементы И 5-9, элемент ИЛИ 10, первый и второй формирователи 11 и 12 импульсов, генератор 13 импульсов, регистр 14 сдвига, первую (информационную) , вторую (Норма) и третью (Не норма) выходные шины 15, 16 и 17 и входную шину 18, при этом первый вход элемента 5 соединен с шиной 18, второй вход - с инверсным выходом триггера 1, первые входы элементов 6, 7 и 8 подключены к шине 18, а их вторые входы - к прямым выходам триггеров 2, 3 и 1 соответственно, выход элемента 5 соединен с шиной 17 и с первым входом элемента 10, второй вход коч орого подключен к выходу элемента 9, а выход соединен с информационным входом регистра 14 через формирователь 11, первьш выход регистра 14 подключен к первому входу элемента 9 и к шине 15, второй выход - к входу запуска триггера I и к входу сброса триггера 2, третий выход - с входами сброса триггеров 1 и 4 и с входом запуска триггера 3, четвертьй вьжод регистра 14 соединен с входом запуска триггера 2 и с входом сброса триггера 3, выход элемента 6 подключен к входу запуска триггера 4, инверсньш выход которого соединен с вторым входом элемента 9,, выход элемента 7 через формирователь 12 подключен к входу сброса регистра 14 выход элемента 8 соединен с шиной 16 вькод генератора 13 подключен к тактовому входу регистра 14,

Частота генератора 13 выбирается из условия обеспечения заданной точности выбора значений допуска (более высокая частота генератора 13 обеспечивает большую точность). Количество разрядов регистра 14 выбирается таким образом, чтобы при выбранной частоте генератора 13 .время .задержки

импульса на его первом выходе по отношению к входному равнялось длительности периода следования синхроимпульсов. Б случае необходимости формирования частоты, кратной частоте синхроимпульсов, указанная задержка должна быть кратной периоду. Второй и третий выходы регистра 14 обеспечивают .опережение и задержку импульсов по отношению к первому выходу на время, равное допустимому времени рассшгхронизации. Четвертый выход регистра I4 выбирается исходя из требований обеспечения допустимого интервала между выходными импульсами. Для этого необходимо учитывать, что при рассинхронизации, превышающей допуск, возможны два варианта: первый - обнуление регистра 14, запись единицы в

первый разряд и затем формирование следующего выходного импульса, при этом интервал между.выходными импульсами больше номинального; второй - запись единицы в первый разряд без

сброса регистра 14, выдача ненормо- вого- импульса и затем выдача импульса с допустимой рассинхронизацией, при этом интервал между импульсами меньше номинального. Выбор варианта

действия при значительной рассинхронизации определится моментом поступления синхроимпульса по отношению к импульсу на четвертом выходе: если синхроимпульс поступит позже, то интервал превысит номинальное значение; если раньше, то интервал меньше номинального значения (чем больше рас

синхронизация, чем больше отличие от номинального значения).

Формирователи 11 и 12 являются формирователями импульсов по переднему фронту входного импульса. Длительность импульса на выходе формирователя 12 должна быть достаточной для сброса регистра 14, но не превышать длительность импульса ге нерато- ра 13, т.е. соответствовать условию:

5

где

- с&р

cSp Т

fa II

выу ,

быч 1 /2 ТГЕН время сброса регистра 14; период следования импульсов генератора 13; длительность выходного импульса формирователя 12.

Длительность импульса формирователя 11 должна соответствовать

/2.т,,,.г,„,,

Чьш,

ген

где

вы к л длительность импульса на

выходе формирователя 11, Устройство для с инхронизации импульсов работает следующим образом.

Подачей импульса общего сброса триггеры 1-4 и регистр 14 устанавливаются в исходное (нулевое) состояние (сброс осуществляется любым известным способом и на фиг.1 цепи общего сброса не показаны).

При поступлении синхроимпульса (входного импульса) на шину 18. (фиг.2а). он пройдет только на выход элемента 5, так как элементы 6, 7 и 8, связанные с шиной 18, закрыты по входам, подключенным к прямым выходам триггеров 2, 3 и 1 соответственно . С выхода элемента 5 импульс поступит на шину 17 (фиг.2 м) и через элемент 10 и формирователь 11 на вход первого разряда (информационный регистра 14. Импульсы генератора 13 (фиг.26), поступающие на тактовый - вход регистра 14, начнут продвигать

Так как на второй выход регистра 14 импульс еще не поступал, то триггер 1 находится в нулевом состоянии и на его инверсном выходе имеется высокий уровень (фиг.4к), элезаписанный импульс в регистре 14. По зо мент 5 открыт по второму входу и синмере продвижения импульс с вьтходрв регистра 14 (фиг.2в, г, д, е) устанавливает в единичное, а затем в нулевое состояния триггеры 3 и 1 (фиг.2ж, и). Кроме того, при поступлении импульса на второй выход регистра 14 (фиг.2) установится в единичное состояние триггер 1 (фиг.2к). Лмпульс с первого выхода регистра 14 (фиг.2е) поступит на пшну 15 и через элемент 9, элемент 10 и формирователь 1I - на информационный вход регистра 14. Импульс синхронизации, поступивший с допустимой рассинхрони- зацией по отношению к выходному импульсу (фиг.2а), через элемент 8 пройдет на шину 16. Дальнейшее формирование выходных импульсов проходит аналогично описанному.

Рассмотрим случай, когда импульс сийхронизации запаздывает по отношению к импульсу на первом выходе регистра 14 на время, превышающее допустимую рассинхронйзацию, т.е. поступит после того, как импульс регистра 14 появится на третьем выходе (фиг.З).

В этом случа е элемент 7 открыт по входу, связанному с выходом триггера 3 (фиг.Зж) и синхроимпульс через формирователь 12 обнулит регистр 14. Так как импульсом с третьего выхода регистра 14 установится в нулевое состояние триггер 1, то пришедший позже импульс синхронизации пройдет через элемент 5. С выхода элемента 5 импульс поступит на шину 17 и, кроме того, пройдя через элемент 10 и формирователь 11, запишет l в первый разряд регистра 14. Далее устройство работает аналогично описанному.

Если синхроимпульс опередит импульс на первом выходе регистра 14 на в ремя, превьш1ающее допустимую рас- синхронизацию, т.е. поступит до того, как импульс регистра 14 появится на втором выходе (фиг.4д), то устройство работает следующим образом.

Импульс синхронизации через элемент 6 поступит на вход запуска триггера 4 и установит его в единичное состояние (фиг.4л).

Так как на второй выход регистра 14 импульс еще не поступал, то триггер 1 находится в нулевом состоянии и на его инверсном выходе имеется высокий уровень (фиг.4к), элемент 5 открыт по второму входу и син5

0

5

0

5

хроимпульс пройдет на его выход. С выхода элемента 5 импульс поступит на шину 17 (фиг.4м) и, кроме того, через элемент 10 и формирователь 11 поступит на информационный вход регистра 14. Таким образом, в этом случае в регистре 14 продвигается одновременно два импульса. Первый импульс, имеющий рассинхронйзацию больше допуска, не пройдет на информационный вход регистра .14, так как элемент 9 закрыт. К моменту прихода на первый выход регистра 14 импульса, синхронного с входным синхроимпульсом, триггер 4 установится в нулевое состояние импульсом с четвертого вьгхода регистра 14 (фиг.4л, г). Импульс с первого выхода регистра 14 поступит на шину 15 и через элемент 9, элемент IО и формирователь 11 - на информационный вход регистра 14. Дальнейшая работа устройства аналогична описанной.

Таким образом, предлагаемое устройство формирует выходные импульсы, совпадающие с синхроимпульсами в пределах заданного допуска. В случае , превышения допуска происходит коррекция его работы. Кроме того, результат сравнения рассинхронизации с допуском выводится из устройства, что позволяет контролировать качество

его работы.

Формула изобретения

Устройство для синхронизации импульсов, содержащее генератор импульсов, пер1вый :элемент И, первый вход которого соединен с входной шиной, второй - с инверсным выходом первого триггера, второй и третий элементы И и выходную шину, отличающееся тем, что, с целью расши-. рения функциональных возможностей, в него введены регистр сдвига, четвертый и пятьш элементы И, второй, третий и четвертьй триггеры, элемент ИЛИ первый и второй формирователи импуль сов и вторая и третья выходные шины, при этом входная шина соединена с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И, выход послед иего из которых соединен с второй вы ходкой пшной, второй вход - с прямым выходом первого триггера, .третья выходная шина соединена с выходом пер- BOj o элемента И и с первым входом

элемента ИЛИ, выход которого через первый формирователь импульсов соединен с информационным входом регистра сдвига, второй вход - с выходом пятого элемента И, первый вход которого соединен с первым выходом регистра сдвига и с первой выходной шиной, второй вход - с инверсным выходом четвертого триггера, вход запуска которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, вход сброса которого соединен с входом запуска первого триггера и с вторым выходом регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, вход сброса через второй формирователь импульсов - с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, вход запуска которого соединен с входами сброса первого и четвертого триггеров и с третьим вькодом регистра сдвига, четвертый выход которого соединен с входом запуска второго триггера и с входом сброса третьего триггера.

u

LJ

UТи

лт

Изобретение может быть использовано, например, в устройствах автоматики.. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Для этого в него введены триггеры 2-4, элементы И 8 и 9, элемент ИЛИ 10, формирователи II и 12 импульсов и регистр 14 сдвига. Кроме того, устройство содержит триггер 1, элементы И 5-7 и генератор 13 импульсов. Устройство формирует выходные импульсы, совпадающие с синхроимпульсами в пределах заданного допуска. В случае превышения допуска происходит коррекция его работы. Кроме того, результат сравнения рассинхронизации с. допуском выводится из устройства, что позволяет контролировать качество его работы. 4 ил. со N СЛ СО ю 00 QJl/.f

л

.LO f

А

л

мШ

.L

А

п

Составитель А.Соколов Редактор М.Недолуженко Техред М.Дидык

Заказ 4931/54Тираж 900Подписное

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

я

а

я

п

Л

Л

л

п п

. п

п

Корректор А.Обручар