Устройство регулируемой задержки импульсного сигнала Советский патент 1988 года по МПК H03H7/30 

(Риг.1

Изобретение относится к импульсно технике и радиоэлектронике и может быть использовано для задержки импульсных сигналов произвольной формы Целью изобретения является расширение диапазона задержек и повышение точности задержки импульсного сигнала.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства;на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы,поясняющие его работу;на фиг. 4 - структурная схема цифрового широтно-импульсного модулятора.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 входы, выход 3, аналоговый регистр 4 сдвига (АРС), выход которого является выходом 3 устройства, преобразователь 5, элемент ЗАПРЕТ 6, формирователь 7 коротких импульсов, широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 8, имеющий вход 9 запуска и управляющий вход 10, ограничитель 11 и блок 12 вычитания.

Вход 1 устройства соединен с входом аналогового регистра 4 сдвига и через формирователь 7 коротких импульсов подключен к входу 9 запуска ШИМ 8, вход 10 которого через блок 12 вычитания соединен с вторым входом 2 устройства и с входом ограничителя 11, выход которого подключен к другому входу блока 12 вычитания и через преобразователь 5 к входу элемента ЗАПРЕТ 6, другой вход которого подключен к выходу ШИМ 8, а выход - к тактовому входу аналогового регистра 4 сдвига.

Дополнительный третий вход 13 ШИМ В при его цифровом исполнении соединен с выходом преобразователя 5

Цифровой ШИМ 8 содержит первый 14 и второй 15 счетчики,выходы которых подключены к входам элемента ИКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ16,выход которого является выходом ШИМ,вход 9 которого соединен с входами разрешения счетчиков, вход 10 - с D-входом первого счетчика 14, а третий вход 13 подключен к тактовым входам счетчиков 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

На основной вход 1 устройства поступает, например, импульсный сигнал, имеющий длительность t, , частоту следования F

и К (целое число) значимых гармоник в спектре.На входе 2

вх

0

5

0

5

0

5

0

5

устройства присутствует регулирующий сигнал, например,в виде постоянного напряжения U, уровень которого задает требуемую задержку.С помощью ограничителя 11 диапазон возможного изменения напряжения U ограничивается на уровне U,тем самым ограничивается снизу диапазон частот преобразователя 3 условием F KF .

Назначение ограничителя 11 умень„ ,. MQKC

шает диапазон O...U,j изменения регулирующего напряжения до O...Uo. Необходимость в нем возникает при задержке импульсного сигнала, требующего, как показано выше,сужения диапазона частот преобразователя. Блок 12 вычитания формирует напряжение управления ШИМ. Характеристика и,, узла 11 соответствует преобразователю, имеющему обратную зависимость F . f (Ugj, ). Таким образом, с помощью узлов 11,12 весь диапазон 0... и изменения регулирующего напряжения разделяется на два поддиапазона: 0.,. и и цмокс

Аналоговый регистр сдвига,выполненный аналогично известному,выполняет функцию линии задержки.Число п элементов памяти в АРС,частота F преобразователя и длительность (t) импульсного сигнала на входе 1 АРС удовлетворяют условию п t F.Формирователь 7 вырабатывает короткий импульс, совпадающий со срезом (либо фронтом) входного импульсного сигнала.

ШИМ вырабатывает широкий импульс блокировки, длительность которого пропорциональна напряжению на входе 10.

На интервале действия входного импульса (фиг. 2а) элемент ЗАПРЕТ 6 открыт,вследствие чего входной импульс записывается в АРС. Под действием импульсов на тактовом входе АРС (тактовых импульсов) выполняется запись входного импульса в АРС в виде зарядовых пакетов, пропорциональных его текущим значениям.Каждым тактовым импульсом ранее записанные зарядовые пакеты перезаписываются в соседние (со стороны выхода) элементы АРС, а в первый записывается новый зарядовый пакет.

В случае, когда уровень напряжения и на входе 2 лежит в первом поддиапазоне,сигнал (лог. О) на выходе ШИМ 8 отсутствует,вследствие

чего элемент ЗАПРЕТ 6 открыт и на тактовый вход АРС поступает непрерыв ная последовательность импульсов от генератора 5.Под действием послед них записанный в АРС импульс, смещаясь к его концу, через время 7 n/F появляется на выходе устройства.

В случае,когда уровень напряжения и 2 на входе 2 устройства лежит во втором поддиапазоне,напряжение U,, на выходе ограничителя неизменно,а выходное напряжение U. блока 12 вычитания отлично от нуля. Под действием этих напряжений частота преобразователя фиксируется (F F ) и вводится в работу ШИМ 8. Последний запускается по входу 9 по окончании входного импульса. Выходной строб ilMM (фиг. 4в) блокирует подачу тактовых импульсов через элемент И 6. Ширина строба -, , например,пропорциональна напряжению 11,2. По окончании строба действие импульсов (фиг. 2г) на тактовый вход АРС возоб новляется и записанный в АРС входной импульс смещается к его концу. По приходу п-го тактового импульса входной импульс оказывается записанным в п, п-1, п-2 и так далее элементах АРС. Поэтому,с приходом (n+l) и последующих тактовых импульсов на выходе устройства формируется задержанный импульс (фиг. 2д).Время задержки в этом случае равно 7 (n+n)/Fg где п Т F - число заблокированных тактовых импульсов .

Работа цифрового ШИМ происходит следующим образом.

На предустановочных входах D-счет- чиков 13,14 устанавливаются коды чисел пи N. Число N определяет- собой требуемую задержку и выбирается из условия N п.С приходом Дронта входного импульса коротким

импульсом на входе 9 числа п и N записываются в счетчики, а затем начинают уменьшаться до нуля в последних под действием тактовых импульсов .

Выходные сигналы счетчиков с помощью элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ преобразуются в стробирующие импульсы на интервале действия (от момента

10

15

20

25

30

35

40

45

50

записи числа п до момента его уменьшения до нуля) выходного сигнала счетчика 1А, в АРС записывается и продвигается к выходу входной импульс. На интервале между срезами выходных сигналов счетчиков стробом с вькода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ входной импульс фиксируется в АРС (тактовые импульсы не поступают), а по его окончании задержанный импульс считывается на выход АРС.

Формула изобретения

-/

1. Устройство регулируемой задержки импульсного сигнала, содержащее аналоговый регистр сдвига и преобразователь (напряжение-частота либо код-частота), вход которого подсоединен через ограничитель к регулирующему входу устройства, отличающееся тем,что,с целью расширения диапазона задержек, в него введены двухвходовой широтно-им- пульсный модулятор, элемент ЗАПРЕТ, формирователь и блок вычитания,причем входы элемента ЗАПРЕТ подключены к выходам широтно-импульсного модулятора и преобразователя - а выход его- к входу аналогового регистра сдвига, входы широтно-импульсного модулятора подключены соответственно к выходам формирователя и блока вычитания,входы которого подключены соответственно к входу и выходу ограничителя,а вход формирователя соединен с другим входом аналогового регистра сдвига.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью повышения точности при управлении кодовым сигналом, широтно-импульсный модулятор выполнен цифровым,снабжен дополнительным .третьим входом,который подключен к выходу преобразователя, причем широтно-импульсный модулятор содержит элемент ИСКЛЙЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ и два счетчика,выходы которых подключены к входам элемента ИСКЛК - ЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, а вход предустановки одного из счетчиков, обобщенные входы записи и обобщенные входы счета счетчиков являются соответственно первым,вторым и третьим входами широтно-импульсного модулятора..

Изобретение относится к импульсной технике.Устройство содержит аналоговь1й регистр сдвига 4, преобразователь 5 и ограничитель 11. Введение элемента ЗАПРЕТ 6, двухвходово-- го широтно-импульсного модулятора 8, формирователя 7,блока вычитания 12 и образование новых функциональных связей расширяет диапазон задержки и повьшает точность задержки импульсного сигнала.В описании приведен пример выполнения двухвходо- вого широтно-импульсного модулятора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1 1/7 /

Illl I I I Mil till I It I IIH

t,

fPuz. 2

-

u

(Puz:J