Формирователь импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/01 

го

Од

;о

Изобретение относится к области электронной автоматики и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве программного устройства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается путем обеспечения формирования группы одиночных импульсов различной длительности, взаимосвязанных между собой и входными импульсами. Для этого в формирователь импульсов дополнительно введены элементы ШШ-НЕ 1,2,3, RS-триггеры 8,9 инвертор 7 .и формирователь 10 коротких импульсов. Формирователь также .содержит ждущие мультивибраторы 4 и 5, счетчик 6 импульсов, и вход 11. Изобретение позволяет получить технический эффект, обусловленный по сравнению с прототипом расширенными функциональными возможностями. При этом путем введения небольшого количества дополнительных элементов обеспечивается реализация достаточно сложной программы работы исполнительного устройства. 2 ил. с (Л

cpiL.i

I Изобретение относится к электронной автоматике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве программного уст- 1ойства.

I Целью изобретения является расши- IieHHB функциональных возможностей путем обеспечения формирования груп- одиночных импульсов различной дли ельности, взаимосвязанных между со- (ой и входными импульсами.

На фиг, 1 представлена функциональная схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - временные диаграм- |да (диаграммы изображены с учетом :зременных задержек).

Формирователь импульсов содержит шементы ИЛИ-НЕ 1-3, ждуЕЦ1е мульти- зибраторы 4 и 5, счетчик импульсов ), инвертор 7, RS-триггеры 8 и 9 и юрмирователь 10 коротких импульсов вход 11 устройства. Вход 11 устройства соединен с первым входом эле- ИЛИ-НЕ 1, входом формировате- пя 10, входом сброса счетчика 6 и входом установки триггера 8, Выход элемента ИЛИ-НЕ 1 соединен с входом |.1ультивибратора 4., управляющий вход которого подключен к выходу триггера 8, соединенного с первым выходом устройства.

Выход (инверсный) мультивибратора соединен с входом ждущего мультивибратора 5 и первым входом элемента ШШ-НЕ 3. Прямой выход мультивибратора 5 соединен с вторым входом эле- |мента ИПИ-НЕ 1, а инверсный выход - |С входом счетчика импульсов 6 и пер- |вым входом элемента ШШ-НЕ 2. Выход (счетчика 6 соединен с вторым выходом устройства непосредственно, а через инвертор 7 - с вторыми входами элементов ШМ-НЕ 2 и 3. Выход элемента I ШШ-НЕ 2 соединен с входом сброса ;триггера В и третьим выходом устройства, а выход элемента ШШ-НЕ 3-е входом сброса триггера 9 и четвертым выходом устройства. Вход установки триггера 9 подключен к выходу формирователя 10, а выход соединен с пя- тым выходом устройства. Выходы мультивибраторов 4 и 5 соединены с шестым и седьмым выходом устройства соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 8 и 9 находятся в состоянии О. На

г

0

5

0 5 0

Q 0

5

5

выходе счетчика 6 может быть произвольный уровень.

На вход 11 устройства в момент времени t поступает положительный импульс (фиг. 2а)i Уровнем 1, действующим на входе устройства, счетчик 6 устанавливается в состоянии О, а на выходе триггера 8 устанавливается уровень 1 (фиг. 2м), поступающий на управляющий вход ждущего мультивибратора 4. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 1 устанавливается уровень О (фиг. 2г). В момент времени t (окончание входного импульса) на выходе формирователя 10 формируется короткий импульс (фиг. 26), который устанавливает триггер 9 в состояние 1 (фиг. 2в). На выходе элемента ИЛИ-НЕ 1 устанавливается уровень 1. Изменение уровня на выходе элемента ИЛИ-НЕ 1 вызывает запуск ждущего мультивибратора 4, на выходе которого формируется отрицательный импульс с длительностью f (фиг. 2д, время . По окончании этого импульса (момент времени tj) запускается ждущий мультивибратор 5. На выходах его, прямом и инверсном (фиг. 2е,ж), формируются импульсы с длительностью D (время tj-t) . С прямого выхода мультивибратора 5 импульс поступает через элемент ШШ- НЕ 1 (фиг. 2г) на вход ждущего мультивибратора 4.

По окончании импульса мультивибратора 5 на выходе элемента ИЛИ-НЕ происходит снова переход уровня из О в 1, в результате чего мультивибратор 4 запускается повторно (момент времени t на фиг. 2д).

Таким образом, с момента t ждущие мультивибраторы 4 и 5 переходят в автоколебательный режим формирования сдвинутых относительно друг друга последовательностей импульсов. С выхода мультивибратора 4 импульсы с длительностью l поступают на вход элемента ИЛИ-НЕ 3, однако на выходе последнего по-прежнему сохраняется уровень О, поскольку на выходе инвертора 7 действует уровень 1.

С инверсного выхода мультивибратора 5 импульсы с длительностью Т (фиг. 2ж) поступают на вход элемента ИЛИ-НЕ 2 и на вход (счетный) счетчика импульсов 6, который осуществляет счет импульсов мультивибратора 5 по их заднему фронту (переход из О

в l на фиг. 2ж). На выходе элемента ИЛИ-НЕ 2 сохраняется уровент О из-за действия уровня 1 на выходе инвё ртора /. К моменту време- g ни tj. после поступления на вход счетчика 6п импульсов последовательности (фиг. 2ж), где п - заданный коэффициент счета счетчика 6, на выходе последнего устанавливается уровень ю 1 (фиг. 2з), а на вькоде инвертора 7 - уровень О, поступающий на первые входы элементов ИЛИ-НЕ 2 и 3.

Далее очередной отрицательный импульс мультивибратора 4 (фиг, 2д, 15 момент времени t) поступает на вто- вых.з рой вход элемента ИЛИ-НЕ 3, вследствие чего на его выходе устанавливается .уровень 1 (фиг. 2к) , под воздействием которого триггер 9 воз- 20 вращается в исходное (нулевое) состояние (фиг. 2в).

Таким образом, за время на выходе триггера 9 (пятом выходе устройства) формируется импульс с дли- 25 тельностью U j причем

2вь,х.5 (- (1) По окончании импульса мультивибратора 4 (момент времени t) на выПо окончании импульса мультивибратора 5 (фиг. 2е, момент времени t.) на выходе элемента ИЛИ-НЕ 2 устанавливается уровень О (фиг. 2л), а содержимое счетчика импульсов 6 увеличивается на единицу (становится равным п+1), вследствие чего на выходе счетчика устанавливается уровень О (фиг. 2з).

Таким образом, к моменту времени t j на выходе элемента ШШ-НЕ 2 (третьем выходе устройства) формируется импульс с длительностью

причем

в6|)с.5 -I (4) а на выходе счетчика импульсов 6 (втором выходе устройства) формирует ся импульс с длительностью (фиг. 2з), причем

вьал- ,- С5) В момент времени t g, хотя на выхо де элемента ИЛИ-НЕ 1 по окончании импульса fyльтивибpaтopa 5 (фиг. 2е) формируется переход из О в 1 (фиг. 2г), запуска мультивибратора 4 не происходит, поскольку на управляходе элемента ШШ-НЕ 3 устанавливает- ЗО « входе мультивибратора 4 дейст- ся уровень О. Таким образом, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 3 (четвертом выходе устройства) формируется имвует запрещающий уровень О с выхода триггера 8 (фиг. 2м). С момента времени t. устройство возвращается в исходное (как до момента времени t) состояние.

пульс с длительностью

-бИХ. 4

.ч.. причем (2)

В момент времени t/, по окончании импульса мультивибратора 4, снова запускается ждущий мультивибратор 5, отрицательный импульс с инверсного вькода которого поступает на второй вход элемента ИЛИ НЕ 2. Наг выходе последнего (с момента времени t) устанавливается уровень 1 (фиг. 2л), вследствие чего триггер 8 устанавливается в исходный уровень О (фиг. 2м). Уровень О с триггера 8 поступает на управляющий вход мультивибратора 4, запрещая его запуск в дальнейшем. Таким образом, за время , (с учетом временных задержек на диаграммах) на выходе триггера В (первом выходе устройства) формируется импульс (фиг. 2м) с длитель- ностью С j(,|., причем

бых., lex n-VCn-D-Si, (3) где ах длительность входного импульса.

вых.з

По окончании импульса мультивибратора 5 (фиг. 2е, момент времени t.) на выходе элемента ИЛИ-НЕ 2 устанавливается уровень О (фиг. 2л), а содержимое счетчика импульсов 6 увеличивается на единицу (становится равным п+1), вследствие чего на выходе счетчика устанавливается уровень О (фиг. 2з).

Таким образом, к моменту времени t j на выходе элемента ШШ-НЕ 2 (третьем выходе устройства) формируется импульс с длительностью

причем

вых.з

в6|)с.5 -I (4) а на выходе счетчика импульсов 6 (втором выходе устройства) формируется импульс с длительностью (фиг. 2з), причем

вьал- ,- С5) В момент времени t g, хотя на выходе элемента ИЛИ-НЕ 1 по окончании импульса fyльтивибpaтopa 5 (фиг. 2е) формируется переход из О в 1 (фиг. 2г), запуска мультивибратора 4 не происходит, поскольку на управля« входе мультивибратора 4 дейст-

вует запрещающий уровень О с выхода триггера 8 (фиг. 2м). С момента времени t. устройство возвращается в исходное (как до момента времени t) состояние.

С приходом очередного входного импульса процессы в схеме повторяются.

Таким образом, устройство по входным импульсам с длительностью на своих выходах формирует серию взаимосвязанных друг с другом импульсов, которые используются для управления исполнительными устройствами по заданной программе: первый выход (выход триггера) 8

вх

ebix.i

tf

+n . -г +(n-i) Ji,

второй выход (выход счетчика 6) . , -fla . . третий выход (выход элемента ИЛИ-НЕ

2) -

бЫХ. 3 - I 1

четвертый выход (выход элемента ИЛИ- НЕ 3) -ч.

.4

1 )

пятый выход (вькод триггера 9) .5 .l).

На шестом и седьмом выходах устройства (выходы мультивибраторов 4

-5Н

|и 5) формируются две синхронизирован- |ные последовательности импульсов по- 1вьшенной частоты с периодом

1

0,f

где t) - длительность входных импульсов;3, и 1 - длит ьность импульсов

первого и второго мультивибратора}

п - коэффициент счета счетчика импульсов,

Т - период следования импульсов повьшенной частоты.

Использование изобретения позволяет получить технический эффект, заключающийся в расширении .функцио- «альных возможностей устройства, а именно: путем использования неболь- пого количества дополнительных элементов удается реализовать достаточно сложную программу работы исполнительного устройства.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержа- йщй последовательную цепь, состоящую .13 первого и второго ждущего ьгульти96

вибратора и счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с входом устройства, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения формирования группы одиночных импульсов различной длительности, взаимосвязанных между собой,

в него введены три элемента ШЩ-НЕ, два RS-триггера, инвертор и формирователь коротких импульсов, включенный между входом устройства и входом установки второго триггера, при этом

к выходу счетчика импульсов через

инвертор подключены первые входы второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых подключены к выходам второго и первого ждущего

мультивибратора соответственно, а выходы соединены с входами сброса первого и второго триггера соответственно, выход первого триггера соединен с управляющим входом первого ждущего

:--гультивибратора, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ, а вход устройства соединен с входом установки первого триггера и первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ,

второй вход которого подключен к второму выходу второго ждущего мультивибратора.