Устройство задержки импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K5/13 

-.с

1 1

ili -hlbL.J

.J Н

-.с

N

1 1

i -hlbJ

.J Н

ел

СП

со

СП

СП

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики. Цель изобретения - расширение области применения - достигается путем возможности задержки импульсов на заданную величину относительно периода их следования. Устройство задержки импульсов содержит генератор 1 пилообразного напряжения, компаратор 2, сумматор 3, формирователь 4 нормированных по длительности импульсов, RS - триггер 5, фильтры 6 и 7 нижних частот, дополнительно введенные элементы 8 и 9 трансформации напряжения с изменяющимся коэффициентом передачи, блок 10 сравнения, источник 11 напряжения, управляющие входы 12 и 13 элементов 8 и 9. Устройство осуществляет сдвиг импульсов на заданную величину относительно периода их следования с заданной точностью в широком диапазоне изменения частоты входной последовательности, что значительно расширяет область его применения. 3 ил.

Н 1 I

и&

)

{pu.i

3151

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в устройствах автоматики.

Цель изобретения - расширение об- ласти применения путем обеспечения возможности задержки импульсов на заданную величину относительно периода их следования.

На фиг. 1 представлена схема уст- ройства задержки; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу (пунктирными линиями показаны эпюры напряжений на элементах схемы при разомкнутой обратной связи, а непре- рывными - эпюры при наличии всех связей; стрелками показаны направления изменения уровней напряжения на элементах схемы при замыкании обратной связи); на фиг. 3 - устройство за- держки, пример выполнения.

Устройство задержки импульсов содержит генератор 1 пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора 2, другой вход которого подключен к выходу сумматора 3, а выход - через формирователь k нормированных по длительности импульсов - к входу сброса RS- триггера 5, вход установки которого соединен с входом генератора 1 пилообразного напряжения, а выходы через фильтры 6 и 7 нижних частот и элементы 8 и 9 трансформации напряжения с изменяемыми коэффициентами переда- чи подключены к входам блока 10 сравнения, подключенного выходом к одному из входов сумматора 3, другой вход которого подключен к источнику 11 напряжения, при этом преобразователи 8 и 9 уровня напряжения имеют управляющие входы 12 и 13 соответственно, которые являются входами управления устройства.

Устройство работает следующим об- разом.

Входные импульсы с частотой следования f J, запускают генератор 1 пилообразного напряжения, который формирует напряжение, изменяющееся по линейному закону

и, at,

где а - постоянный коэффициент, характеризующий крутизну нарастания напряжения. Величина задержки определяется

величиной опорного напряжения 1,, ,

снимаемого с источника 11 напряжения, выполненного, например, в виде потенциометра. Это напряжение через сумматор 3 поступает на вход компаратора 2. При и, и, выход компаратора меняет свое состояние, s результате на выходе формирователя t нормированных по длительности импульсов появляется последовательность импульсов, задержанная относительно входной. Момент появления задержанного импульса можно найти из уравнения

и

at

J

где t - величина времени задержки. Выразив эту величину из верхнего уравнения, получим

t - а

При заданной частоте со - 2 ii f последовательности входных импульсов величина угла задержки равна:

и 11

,, flt я ы. ----

(1)

Напряжение U,, суммируется с сигналом рассогласования U , принцип формирования которого основан на сравнении напряжений постоянного уровня с выходов фильтров 6 и 7 нижних частот, пропорциональных длительности импульсов на прямом и инверсном выходах RS-триггера 5 и преобразованных с помощью элементов 8 и 9 трансформации напряжения. Послед1ние - могут быть выполнены на основе ре- зистивного делителя напряжения.

Коэффициенты передачи элементов 8 и 9 трансформации напряжения устанавливаются с помощью соответствующих управляющих входов 12 и 13. Управляющим воздействием может служить механическое перемещение ползунка переменного сопротивления при использовании делителя напряжения.

Триггер 5 устанавливается в единичное состояние импульсами входной последовательности, а в нулевое состояние - задержанной, поэтому длительность импульсов на прямом выходе триггера равна величине задержки , а на инверсном - 2 -Е , Тогда

и

,(2f -Е

- КдО

5

К„(21ГК - (К j Kg) n, (2)

где Кр - коэффициент передачи системы формирования сигнала рассогласования; К.., K(j - коэффициенты передачи

элементов 8 и 9 трансформации напряжения соответственно.

Угол сдвига в предлагаемом устройстве при частоте ai равен:

ы

и ,1 + и

10

(3)

Выражая из (1) U,, и подставляя полученное выражение вместе с (2) и (З) , имеем

аЛс

2i, + К,(2ИК, - (К, + Кд)П t --°. Ы

Из последнего уравнения найдем -Sir. а + шК21П,

аТкТк +к;

о

U)

Это уравнение можно представить

в виде:

т.е. величина угла сдвига остается постоянной при изменении частоты и определяется коэффициентами преобразователей 8 и 9 уровней напряжения.

Из анализа формулы (5) следует, что заданный сдвиг может быть получен и при наличии только одного элемента трансформации напряжения. При этом для обеспечения диапазона изменения в пределах от нуля до 2 п необходимо изменять соответственно Kg от О до 00 (KJ, 1) и Кдот ее до О (КJ 1).

Указанный диапазон изменения ко эффициентов передачи может быть получен в схеме, выполненной на базе операционного усилителя. В случае применения резистивного делителя

153556

напряжения, обеспечивающего козфЛм- циент передачи в диапазоне от 1 до О, величина задержки будет лежать в пределах от /F до О (К g 1) или от Г до 2 ii (KJ, 1). Тогда для получения диапазона задержки f от нуля до 2 V необходимо наличие двух делителей с возможностью одновременного

10 изменения их коэффициентов передачи. Пример схемы в этом случае представлен на фиг. 3. Делители включены так, что при изменении Kg от О до 1 Kg меняется от 1 до О. В указанном при15 мере так же, как и в случае с одним элементом трансформации на базе операционного усилителя, устройство задержки будет иметь один управляющий вход 12.

20 Точность поддержания угла будет определяться величиной К. Уровень напряжения на выходе сумматора 3

11

из - и ,,

-ь и

fO

35

оудет оставаться постоянным при раз- личнь х значениях величины U,, за счет изменения величины и знака сигнала рассогласования U, . Это позво30 ляет поддерживать точность задержки на заданном уровне при различных дестабилизирующих факторах, связанных с нестабильностью опорного напряжения и , с дрейфом нуля компаратора .

При изменении частоты следования импульсов сигнал рассогласования изменяется так, что величина U ., сохраняет постоянной относительную за4Q держку входной последовательности на заданном уровне.

Предлагаемое устройство осуществляет сдвиг импульсов на заданную величину относительно периода их следования с заданной точностью в широком диапазоне изменения частоты входной последовательности, что значительно расширяет его область применения.

45

Формула изобретения

Устройство задержки импульсов по авт. св. 125б17 4, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности задержки импульсов на заданную величину относительно периода их следования в широком диапазоне изменение частоты входной последовательности, в него дополнительно введены два элемента трансформации напряжения с изменяемыми коэффициентами передачи, включенные

Редактор А.Лежнина

срааЗ

Составитель В.Пятецкий Техред А.Крапчук

Заказ б29 «/5б

Тираж 88

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, k/S

между входами фильтров нижних частот и соответств-ующими входами блока сравнения, при этом управляющие входы преобразователей соединены с входами управления устройством.

Корректор Т.Палий

Подписное