Формирователь импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K5/135 H03K5/153 

(Л

СП

о со

Gb

3150306

три элемента И 6-8, четыре элемента ИЛИ 11-14 и шесть триггеров 16-21, Кроме того, в формирователь входят генератор 1 импульсов, элементы И 2-5, делитель частоты 9, элемент ИЛИ 10, триггер 15, входная шина 22, выходная шина 24, шина 25 нулевого потенциала. Это обеспечивает появление переднего фронта импульса на выходной 10 шине 24 с возможной задержкой по отношению к фронту входного импульса

14

на шине 22 -не более чем на половину периода сигнгшов генератора импуль- сов, что повьш1ает точность за счет отсутствия задержки блоками задержки по сравнению с известным формирователем. Кроме того, за счет обеспечения переключения триггеров только в моменты поступления импульсов генератора импульсов 1 исключена возможность сбоев и тем самым повышена надежность работы устройства. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначеным для формирования импульсов, соответствующих переднему и заднему фронтам преобразуемого периодического импульса прямоугольной формы, и может быть использовано в радиоизмерительных устройствах. Цель изобретения - повышение точности и надежности формирователя. Для этого в него введены три элемента И 6 - 8, четыре элемента ИЛИ 11 - 14 и шесть триггеров 16 - 21. Кроме того, в формирователь входят генератор 1 импульсов, элементы И 2 - 5, делитель 9 частоты, элемент ИЛИ 10, триггер 15, входная шина 22, выходная шина 24, шина 25 нулевого потенциала. Это обеспечивает появление переднего фронта импульса на выходной шине 24 с возможной задержкой по отношению к фронту входного импульса на шине 22 не более чем на половину периода сигналов генератора импульсов, что повышает точность за счет отсутствия задержки блоками задержки по сравнению с известным формирователем. Кроме того, за счет обеспечения переключения триггеров только в моменты поступления импульсов генератора 1 импульсов исключена возможность сбоев и тем самым повышена надежность работы устройства. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для формиро- вания импульсов, соответствующих переднему и заднему фронтам преобразуемого периодического импульса прямоугольной формы, и может быть использовано в радиоизмерительных устрой- ствах.

Целью изобретения является повышение точности и надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается за счет формирования импульсов по фронтам входного сигнала с возможной задержкой не более чем на половину периода сигнала генератора импульсов, что обеспечивает повьпиение точности работы устройства.

Повьшение надежности достигается за счет отказа от использования блоков задержки, каждый из которых содержит несколько соединенных после- довательно логических элементов, а также за счет переключения всех триггеров только импульсами генератора импульсов.

На фиг.1 представлена функциональ ная схема формирователя импульсов; н на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Формирователь импульсов содержит генератор 1 импульсов, с первого по седьмой элементы И 2-8, делитель 9 частоты, с первого по пятый элементы ИЛИ 10-14, с первого по седьмой триггеры 15-21, входную шину 22, пш- ну 23 установки в исходное состояние выход 24 формирователя импульсов, шину 25 нулевого потенциала.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

На шину 23 установки в исходное состояние поступает импульсный сигнал, устанавливающий делитель 9 частоты, с первого по седьмой триггеры 15-21 в начальное состояние, при котором на их выходах устанавливаются сигналы, соответствующие низкому уровню (логическому О).

На входную шину 22 поступает сигнал прямоугольной формы (фиг.2а). Генератор 1 импульсов вырабатьшает сигнал типа меандр (фиг.26).

Формирование импульса, соответствующего переднему фронту входного сигнала (фиг.2а), происходит следующим образом.

На выходах третьего элемента И 4 действуют сигналы с входной шины 22 (фиг.2а), с выхода генератора 1 импульсов (фиг.2б) и инверсного выхода четвертого триггера 18 (фиг.2в). На выходе третьего элемента И 4 формируется сигнал (фиг.2г), соответствующи импульсам с выхода генератора 1 импульсов. Вькодной сигнал третьего, элемента И 4 через второй элемент ИЛИ 11 поступает на входы четвертого и пятого элементов И 5 и 6 и на счетный вход второго триггера 16. На инверсном выходе третьего триггера 17 действует сигнал логической 1 (фиг.2з), который поступает на вход четвертого элемента И 5. На выходе четвертого элемента И 5 формируется сигнал (фиг.2и), как результат одновременного воздействия сигналов (фиг.2г, з). Выходным сигналом четвертого элемента И 5 (фиг,2и) первый триггер 15 устанавливается в единичное состояние по пр ямому выходу (фиг.2о).

Второй триггер 16, на счетный вход которого поступает выходной сигнал третьего элемента И 4 (фиг.2г), по заднем (спадающему) фронту первого импульса этог о сигнала устанавливается в единичное состояние по прямому выходу (фиг,2д). На выходе пятого элемента И 6 формируется сигнал (фиг.2ж), по которому третий триггер 17 по прямому выходу устанавливается в единичное состояние (фиг.2м) и в нулевое состояние по инверсному выходу (фиг.2з).

Одновременно с установкой первого триггера 15 в единичное состояние в единичное состояние устанавливаетс шестой триггер 20 (фиг.2п). Выходной сигнал шестого триггера 20 и выходной сигнал генератора 1 импульсов поступают на входы первого элемента И 2, выходной сигнал которого (фиг.2р) поступает на счетный вход делителя 9 частоты.

Задним фронтом второго импульса выходного сигнала третьего элемента И 4 (фиг.2г) второй триггер 16 устанавливается в нулевое состояние по прямому выходу (фиг,2д) и в единичное состояние по инверсному выходу (фиг.2е). По заднему (спадающему) фронту импульса с прямого выхода второго триггера 16 четвертый триггер 18 переключается в нулевое состояние по инверсному выходу (фиг,2в) Поэтому прекращается прохождение сигнала генератора 1 импульсов через третий элемент И А.

В делителе 9 частоты происходит увеличение периода его входного сигнала, например, в 4 раза, как это изображено на фиг.2. В результате на выходе делителя 9 частоты формируется импульс (фиг.2г), по заднему (спадающему) фронту которого шестой триггер 20 устанавливается в нулевое.состояние (фиг.2п). Поэтому прекращается прохождение сигнала генератора 1 импульсов через первый элемент И 2 на счетный вход делителя 9 частоты.

Импульс с выхода делителя 9 частоты (фиг.2с) через пятый элемент ИЛИ 14 поступает на счетный вход с седьмого триггера 21. По заднему фронту этого импульса седьмой триггер 21 устанавливается в единичное состояние (фиг. 2т) и выходной сигнал подается на второй элемент ИЗ, на другой вход которого поступа0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ет вьпходной гигнал генератора 1 импульсов. Поэтому на выходе второго элемента И 3 формируется импульс (фиг.2у), который через первьв элемент ИЛИ 10 устанавливает в нулевое .состояние первый триггер 15 (фиг.2е) и третий триггер 17 (фиг.2м). По заднему (спадающему) фронту выходного сигнала второго элемента И 3 через пятый элемент ИЛИ 14 седьмой триггер. 21 устанавливается в исходное нулевое состояние (фиг.2т).

Таким образом, на прямом выходе первого триггера 15, т.е. на выходе 24, формируется импульс (фиг.2о), со- ответствуюп1ий переднему (нарастающему) фронту импульса с входной шины 22 с длительностью, определяемой коэффициентом деления частоты делителя 9 частоты.

Формирование импульса, соответствующего заднему фронту входного сигнала (фиг.2а), происходит следующим образом.

По заднему (спадаюп1ему) фронту сигнала с входной шины 22 (фиг.2а пятый триггер 19 переключается в единичное состояние (фиг.2к). Выходной сигнал пятого триггера 19 через третий.элемент miii 12 устанавливает четвертый триггер 18 в единичное состояние по инверсному выходу (фиг.2в). Одновременно сигнал с выхода пятого триггера 19 поступает на вход седьмого элемента И 8, на другой вход которого поступает выходной сигнал генератора 1 импульсов (фиг.26). На выходе седьмого элемента И 8 формируется сигнал (фиг.2л), который через второй элемент ВДИ 11 поступает на входы четвертого 5 и пятого 6 элементов И и на счетньй вход второго триггера 16. Так как на другом входе четвертого элемента И 5 действует единичный сигнал (фиг.2з), то на его выходе формируется иьшульс (фиг.2и), по которому первый триггер 15 и шестой триггер 20 устанавливаются в единичное состояние (фиг.2о,п). Установка шестого триггера 20 в единичное состояние обеспечирает прохождение сигнала генератора 1 импульсов (фиг.26) через первый элемент И 2 (фиг.2р) на счетный вход делителя 9 частоты.

По заднем / (спадающему) фронту сигнала (первого импульса) седьмого элемента И 8 (фиг.2л) второй триггер

16 переключается в единичное состояние по прямому выходу (фиг.2д) и в нулевое состояние по инверсному выходу (фиг.2е). Импульс с прямого выход второго триггера 16 (фиг.2д) поступает на вход пятого элемента И 6, на другой вход которого гюступает сигнал с выхода седьмого элемента И 8 (фиг.2л) через второй элемент ИЛИ 11 На выходе пятого элемента И 6 формируется импульс (фиг.2ж), по которому третий триггер 17 устанавливается в единичное состояние по прямому выходу (фиг.2м) и в нулевое состояние по инверсному выходу (фиг.2з).

По заднему фронту второго импульса вькодного сигнала седьмого элемента И 8 (фиг. 2л) в горой триггер 16 переключается в нулевое (исходное) состояние по прямому выходу (фиг.2д) и в единичное состояние по инверсному выходу (фиг.2е). Единичный сигнал с инверсного выхода второго триг гера 16 (фиг.2е) поступает на вход шестого элемента И 7, на другом входе которого действует единичный сигнал с прямого выхода третьего триггера 17 (фиг.2м). На выходе шестого элемента И 7 формируется сигнал (фиг.2н), по которому пятый триггер 19 устанавливается в нулевое состояние по прямому выходу (фиг.2к), в результате чего прекращается прохож- дение сигнала генератора 1 импульсов через седьмой элемент И 8 (фиг.2л).

В делителе 9 частоты происходит деление частоты сигнала, поступающего на его счетный вход, например, в 4 раза, и на вькоде формируется импульс (фиг.2с). По заднему (спадающему) фронту этого импульса шестой триггер 20 переключается в нулевое состояние (фиг.2п), что прекращает поступление сигнала на счетный вход делителя 9 частоты, а через пятый элемент ИШ1 14 седьмой триггер 21 переключается в единичное состояние (фиг.2т). Выходной сигнал седьмого триггера 21 поступает на вход второго элемента И 3, на другом входе которого действует сигнал с выхода генератора 1 импульсов. В резул1)Тате на выходе второго элемента И 3 формируется импульс (фиг.2у), по которому через первый элемент ИЛИ 10 первый 15 и третий 17 триггеры устанавливаются в нулевое состояние по пря

-

п с

0

5

мому выходу (фиг.2о, м). Шестой элемент И 7 закрывается (фиг.2н). По заднему (спадающему) фронту выходного импульса второго элемента И 3 (фиг.2у) через пятый элемент ИЛИ 14 седьмой триггер 21 переключается в нулевое состояние (фиг.2т).

На прямом выходе первого триггера 15, т.е. на выходе 24, формируется второй импульс (фиг.2о), соответствующий заднему (спадающему) фронту импульса с входной шиной 22, с длительностью, определяемой коэффициентом деления частоты делителя 9 частоты.

Таким образом на выходе 24 формируются импульсы, один из которых соответствует переднему (нарастающему) фронту, другой импульс соответствует заднему (спадающему) фронту прямоугольного сигнала с входной ши- ны 22.

Длительности импульсов на вькодной шине 24 определяются коэффициентом деления делителя 9 частоты и могут отличаться друг от друга не более чем на половину периода сигнала генератора 1 импульсов, что вызвано несинхронностью выходного сигнала генератора 1 импульсов и сигнала с входной шины 22.

Появление переднего фронта импульса на выходной шине 24 определяется только моментом прихода первого импульса с выхода генератора 1 импульсов. Поэтому точность формирователя импульсов вьпие за счет отсутствия задержки блоками задержки в известном устройстве.

Кроме того, за счет обеспечения переключения триггеров в момент поступления импульсов генератора 1 пульсов повьшена надежность работы предлагаемого устройства по сравнению с известным, в котором из-за разброса задержек блоков задержки возможны сбои.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий первый, второй, третий и четвертый элементы И, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом делителя частоты, вход установки в исходное состояние которого соединен с цервым входом первого элемента ИЛИ и

шиной установки в исходное состояние формирователя импульсов, вьгход первого элемента ИЛИ подключен к входу установки в нулевое состояние перво- го триггера, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, отличающийс тем, что, с целью повьпиения точности и надежности формирователя в него введены второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой триггеры, пятый, шестой и седьмой элементы И, второй, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, причем выход генерато- pa импульсов соединен с первым входо третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соедине с первыми входами четвертого и пято- го элементов И и со счетным входом второго триггера, вход установки в нулевое состояние которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ и шине установки в исходное сое- тояние формирователя импульсов, прямой выход второго соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого подключен к входу установки в единичное состояние тре- тьего триггера, инверсньй выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, а прямой выход - с первым входом шестого элемента И, к второму входу которого подключен инверсный выход второго триггера, вход установки в единичное состояние которого соединен с шиной нулевого потенциала и входами установки в единичное состояние четвертого, пя- того и седьмого триггеров, счетный вход четвертого триггера соединен с прямым выходом второго триггера, инверсный выход четвертого триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, вход установки в нуле вое

с Q 5 0 5 Q Q е

5

состояние четвертого триггера соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с прямым выходом пятого триггера и первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход шестого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной установки в исходное состояние формирователя импульсов, входная шина формирователя импульсов соединена с третьим входом третьего элемента И, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с входом установки в нулевое состояние пятого триггера, счетный вход которого соединен с третьим входом третьего элемента И, второй вход седьмого элемента И подключен, к первому входу первого элемента И и первому входу второго элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входами установки в единичное состояние первого и шестого триггеров, выход делителя частоты соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ и со счетным входом шестого триггера, прямой выход которого.соединен с вторым входом -первого элемента И, вькод второго элемента И соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом седьмого триггера, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с входами установки в нулевое состояние шестого и седьмого триггеров, прямой выход седьмого триггера соединен с вторым входом второго элемента И, вход установки в нулевое состояние третьего триггера соединен с выходом первого, элемен N

та ИЛИ, прямой выход первого триггера является выходом формирователя импульсов.

Фиг, г