Коммутатор Советский патент 1987 года по МПК H03K17/00 

Изобретение относится к автоматике.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы при произвольном изменении входной частоты.

На чертеже представлена функ11;ио- нальная схема коммутатора.

Коммутатор содержит формировсчтель 1, первый и второй одновибраторы 2 и 3, ключи 4-9 с первого по шестой, реверсивный счетчик 10, первый и второй триггеры 11 и 12, дешифратор 13, блок 14 ключей и блок 15 задания программы.

Вход формирователя 1 соединен с входом 16 коммутатора, первый выход 17 формирователя 1 соединен с запускающими входами первого и второго, од- новибраторов 2 и 3, с информационными входами первого и третьего ключей 4 и 6, а также с управляющими входами второго и четвертого ключей 5 и 7 Второй выход 18 формирователя 1 сое- динен с информационными входами пятого и шестого ключей 8 и 9. Выход первого одновибратора 2 подключен к уп- равляюп;ему входу первого клкзча 4 и к информационному входу второго ключа 5, а выход второго одновибратора 3 - к управляющему входу третьего ключа 6 и к информационному входу четвертого ключа 7. Выходы первого и второго ключей подключены соответственно к единичному и нулевому входам перво- го триггера 11, а выходы третьего и четвертого ключей 6 и 7 -соответственно к единичному и нулевому входам второго триггера 12. Инверсные выходы триггеров 11 и 12 подключены к управляющим входам пятого ключа 8, а прямые выходы триггеров 11 и 12 - к управляюрщм входам шестого ключа 9. Выходы пятого и шестого ключей 8 и 9 соединены соответственно с сум- мирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 10, выход которого соединен с вторым выходом 19 коммутатора и входом дешифратора 13, выходы

которого соединены с первым выходом

20 коммутатора и с входами блока 14 ключей, подключенного выходом к входу блока 15 задания программы, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами первого и второ- го одновибраторов 2 и 3 соответственно.

Укажем функции и специфику отдель-

Tibix его блоков.

5

0 5 0

0

0

5

На вход формирователя 1 поступает периодический сигнал произвольной формы с частотой f И периодом Т, l/fx. Сигнал на первом выходе 17 формирователя 1 является логическим, имеет два уровня (нулевой и единичный) . В течение одного периода Т на первом выходе 17 поддерживается единичный сигнал, в течение следующего периода - нулевой и т.д., поочередно. На первом выходе 17 формирователя 1 формируются прямоугольные импульсы длительностью Т с перио- дом 2 TX.

На втором выходе 18 формирователя 1 формируется короткий импульс, в каждой паузе между импульсами на первом его выходе 17 этот импульс должен опережать начало импульса на первом выходе 17 на время, достаточное для подключения в схемы одновиб- раторов 2 и 3 и элементов блока 15 задания программы.

Длительность Т( и Т выходных импульсов первого и второго одновибраторов 2 и 3 соответственно определяется элементами блока 15 задания программы,подключаемыми в схемы одновибраторов с помощью ключей блока 14, причем Т,.. Запуск одновибраторов, т.е. передний фронт их выходных импульсов, совпадает с передним фронтом выходного импульса формирователя 1 на его первом выходе 17.

Ключи работают следующим образом.Единичньй сигнал, поступающий на информацио1 ный вход элемента, проходит на его выход только при отсутствии единичного (запрещающего) сигнала на его управляющем входе. Ключи 8 и 9 представляют собой элементы И импульс, поступающий на информационный вход ключа, проходит на его выход только при наличии единичного сигнала на обоих его управляюш 1х входах.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии входная частота f принадлежит i-й частотной зоне, (,2,...,п), т.е.

f; .f v- f . 1+,

,4,T,C; ,

1

где сГ; -- , с

-I /f.

f. if I

и пусть в реверсивном счетчике 10 содержится число i. В этом случае возбуждена 1-я выходная шина дешифратора 13, и блок 14 ключей подклюгр

Ti f Jti

ТОГ;„ Т,

чает в схемы одновибраторов 2 и 3 элементы блока 15 задания программы, обеспечивающие равенства Т,€;. Если ficf,f. т.е. Т, .

Прямоугольный импульс длительностью Т с первого выхода 17.формирователя 1 запускает своим передним фронтом одновибраторы 2 и 3. Поскольку , tr;,.|, запрещающий сигнал с управляющего входа ключа 5 будет снят только после исчезновения единичного сигнала на его информационном входе, т.е. на выходе ключа 5 импульс не возникает. На выходе ключа 4 будет сформирован прямоугольный импульс длительностью , , устанавливающий триггер 11 в единичное состояние.

Аналогично, поскольку . t, импульс длительностью будет сформирован на выходе только ключа 7 в результате чего триггер 12 будет установлен в нуль. Импульс со второг выхода 18 формирователя 1, возникающий после окончания Т, Т и Т, не проходит при этом через ключи 8 и 9, которые будут закрыты. Двоичный позиционный код номера i соответствующей частотной зоны присутствует при этом на втором вьгеоде 19 коммутатора. На его первом выходе 20 присутствует иной код этого же номера - возбуждена единственная i-я из п выходных щин дешифратора 13.

Пусть входная частота увеличивается, в результате .чего (Т при этом уменьшается) условие , перестает выполняться, т.е. возникает ситуация , при этом f f 1.2 - частота f переходит в следующую, i+1-ю частотную зону.

В этом случае импульс возникает н . выходе ключа 5 и на выходе ключа 7, оба т риггера 11 и 12 оказываются установленными в нуль, и очередной импульс с второго выхода формирователя 1 проходит через открытый при этом ключ 8 на сз ммирующий вход счетчика 10, увеличивая его содержимое i на единицу. Теперь единичный сигнал будет присутствовать только на i+1-и выходной шине дешифратора 13, подключая в схемы одновибраторов 2 и 3 с помощью блока 14 ключей те элементы блока 15, которые обеспечат равенств

,. ,V,, т.е. f;,,if/cf.

1+2

/ Фч

. ,.

и-г

На первом и втором выходах коммутатора 20 и 19 будут при этом устаровле- ны соответствующие коды числа i+1-номера соответствующей f частотной зоны.

Если f начинает уменьшаться, в результате чего с некоторого момента условие f.f; , т.е. перестанет выполняться, то будут сформированы импульсы на выходах ключей 4 и 6, т.е. оба триггера 11 и 12 будут установлены в единицу. Очередной импульс с второго выхода формирователя. 1 поступает через ключ 9 на вычитающий вход реверсивного счетчика 10, что вызывает -(через дешифратор 13 и блок 14 ключей) подключение в схемы одновибраторов 2 и 3 элементов блока 15, обеспечивающих вьшолнение неравенств Т, .j при

t:

Т.е.

f;., /т,

Т.

5

0

5

0

Таким образом, на выходах коммутатора будут присутствовать коды номера частотной.зоны, в пределах которой находится f при любом законе изменения f во времени.

Формула изобретения

Коммутатор, содержащий первый одновибратор, первый и второй ключи, первый и второй триггеры, блок ключей, блок задания программы, формирователь, вход которого соединен с входом коммутатора, первый выход формирователя подключен к информационному входу первого ключа, к управляющему входу второго ключа и к запускающему входу первого одновнбра- тора, выход которого соединен с уп- равляюшдм входом первого ключа и с информационным входом второго ключа, выход первого ключа соединен с

5 единичным входом первого триггера, вход блока ключей соединен с первым выходом коммутатора,, выход блока клкг- чей соединен с входом блока задания программы, первый выход которого

0 соединен с управляющим входом первого одновибратора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введены третий - шестой ключи, реg версивный счетчик, дешифратор, второй одновибратор, подключенный запускающим входом к первому выходу формирователя, к информационному входу третьего ключа и к управляющему вхо-

513544086

ду четвертого ключа, выход второгокоторого соединен с вторым выходом

ключа соединен с нулевым входом пар-коммутатора и с входом дешифратора,

вого триггера, выходы третьего и чет-подключенного выход4|яи к входам бловертого ключей соединены соответст-ка ключей, инверсные выходы первого

венке с единичным и нулевым входамии второго триггеров соединены с уггвторого триггера, второй выход фор-равляющдага входами пятого ключа,

мирователя соединен с информационны- прямые выходы триггеров соединены с

ми входами пятого и пестого ключей,управляющими входами шестого ключа,

выходы которых подключены соответст- JQвторой выход блока задания програмвенно к суммирующему и вычитающемумы подключен к управляющему входу

входам реверсивного счетчика., выходвторого одновибратора.

Изобретение относится к автоматике и позволяет расширить функциональные возможности устройства. Коммутатор содержит формирователь 1, одновибраторы 2, ключи 4-6, блок 14 ключей и блок 15 задания программы. Введение одновибратора 3, ключей- 7-9, реверсивного счетчика 10 и де- шифратора 13 обеспечивает работу коммутатора при произвольном изменении входной частоты. 1 ил. (Л с: 27 СО сл 4 4 О 00