Управляемый формирователь импульсов Советский патент 1991 года по МПК H03K3/72 

Лог

о ю ю о ю

00

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в синтезаторах частоты, в устройствах автоматики, где требуется управление временными интервалами.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет обеспечения устойчивого изменения периода следования импульсов в широком диапазоне,

На фиг. 1 представлена функциональная схема управляемого формирователя импульсов; на фиг, 2 - схема генератора опорной частоты; на фиг. 3 - схема генера- торэ импульсов; на фиг. 4 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Управляемый формирователь импульсов содержит генератор 1 опорной частоты, делитель 2 часто. ,, триггер 3, реверсивный счетчик 4, генератор 5 импульсов.

Управпяющие входы генератора 1 являются управляющими входами устройства. Выход генератора 1 соединен с входами предустановки делителя 2 триггера 3 и счетным входом реверсивного счетчика 4, выходы которого соединены с входами управления генератора 5, выход которого соединен со счетным входом делителя 2, выход которого соединен с входом синхронизации триггера 3, информационный вход которого соединен с потенциалом логической единицы. Выход триггера 3 соединен с управляющим входом реверсивного счетчика 4.

Генератор 1 опорной частоты (фиг. 2) содержит реп/:тр б, счетчик 7, триггер 8, резистор 9, элементы НЕ 10 - 12, кварцевый резонатор 13.

Входы регистра б являются управляющими входами генератора 1. Выходы регистра 6 соединены с информационными входами счетчика 7, выход переполнения которого соединен с информационным входом триггера 8, выход которого соединен с входом управления счетчика 7 и явпяется выходом генератора 1. Элементы НЕ 10 - 12 соединены последовательно. Выход элемента НЕ 12 соединен со счетными входами счетчика 7, триггера 8 и через резистор 9 с входом элемента НЕ 10 и первым выводом кварцевого резонатора 13, второй вывод которого соединен с выходом элемента НЕ 11.

Генератор 5 импульсов (фиг. 3) содержит регистр 14, мультиплексор 15, элемент И 16, мультиплексор 17, блоки элементов НЕ 18 и 19, триггер 20, элемент НЕ 21.

Входы регистра 14 являются входами управления генератора 5. Первый выход регистра 14 соединен с первым входом эне- мента И 16. Вторая группа выходов регистра & соединена с соответствующим1

входами управления мультиплексора 17, Третий выход регистра 14 соединен с входом управления мультиплексора 15. Выход мультиплексора 17 соединен с вторым входом элемента И 16, выход которого соединен с входом управления регистра 14 и гходом блока элементов НЕ 18, выход которого соединен с входами блока элементов НЕ 19 и элемента НЕ 21, выход которого

0 соединен с тактовым входом триггера 20 и первым входом мультиплексора 15, второй вход которого соединен с выходом триггера 20. Выходы блока элементов НЕ 19 соединены с соответствующими входами мульти5 плексора 17. Выход мультиплексора 15 является выходом генератора 5.

Устройство работает следующим образом.

В регистр 6 с управляющего входа гене0 рагоря 1 опорной частоты заносится код, обуславливающий начальное состояние счетчика 7 (фиг. 2). Генератор 1, включающий элементы НЕ 10-12, формирует последовательность импульсов высокой частоты

5 (фиг. 4э), которая поступает на счетные входы счетчика 7 и т диггера 8. Счетчик 7 считает импульсы, поступающие на его счетный вход, причем i зчальное состояние счетчика 7 обуславливается кодом, поступающим на

0 его вход начальной установки из регистра 6. В момент переполнения счетчика 7, на ею выходе формируется сигнал переноса (фиг. 46), который поступает на информационный вход триггера 8. По импульсу синхро5 низации триггер 8 устанавливается в единичное состояние (фиг. 4в).

Сигналом с выхода триггера 8 счетчик 7 устанавливается в исходное состояние, соответствующее коду управления на входе.

0 По очередному импульсу высокой частоты триггер 8 сбрасывается в исходное состояние и на его выходе формируется импульс, Дапее цикл повторяется.

В результате на выходе триггера 8 фор5 мируется последовательность импульсов, период следования которой обуславливается кодом, занесенным в регистр 6. Период следования сформированной последовательности импульсов используется в качест0 ве опорного интервала времени.

В начальный момент времени частота импульсов генератора 5 может быть любой из диапазона возможных значений.

Делитель 2 имеет фиксированный ко5 эффициент пересчета, в соответствии с которым формирует выходную последовательность импульсов.

На счетный вход реверсивного счетчика 4 и вход установки в О делителя 2 и триггера 3 поступают импульсы с генератора 1,

задающие опорный временной интервал. Допустим, что в опорный интервал времени должно укладываться 64 выходных импульса устройства, т.е. коэффициент деления делителя 2 равен 64. Делитель 2 считывает импульсы, поступающие на его вход. Если сигнал окончания счета переполнения появляется на его выходе до прихода на вход обнуления делителя 2 импульса с генератора 1, т е. до окончания опорноги интервала времгни | фиг. 4г) - триггер 3 у гянаоливает- с в единичное состояние (фиг 4д)

Сигнал единичного уровни с выхода триггера 3 поступает на управляющий вход реверсивного счет чка 4 и обеспечивает три пояЕ5ЛСнии с генератора 1 импульса добавление к содержимому реверсивного счетчика 4 единицы При этом управляющий код на сыходе р персив ого сметчика 4 а следовательно, и на входя генератора 5 изменяется в сторону уменьшения частоты этого генератора (фиг. 4е, моменты n t т-ч)

Этот же импульс с генератопа 1 устанавливает делите ь 2 и триггер 3 в исходное состояние Делитесь 2 начинает следующий цикл счета.

Б случае, если т актовый импульс с генератора 1 поступает на сброса делителя 2 до окончания счета, т.е. колич : стгл импульсов, уложившихся в опорный времен- ной интервал, меньше 64, триггер состояние не изменяет и на его выходе со хрэняется сигнал нулевого уровня. При этом из содержимого реверсивного счетчика 4 вычитается единица Код на выходе ревер сивного счетчика 4 изменяется в сторону увеличения частоты генератора 5 (фиг. 4е, момент ta).

Генератор импульсов работает следующим образом.

Один раз за период выходного сигнала генератора 5 импульсом с выхода мультиплексора 17 в регистр 14 с управяяюще.о входа генератора 5 и записывается код, определяемый состоянием реверсивного счет- чика 4 и управляющий подключением входов м/льтмплексгра 17.

Допустим, что при включении в регистр 14 записался код, по которому к выходу мультиплексора 17 подключен вход соеди- ненный с выходом последнего НЕ бпока элементов НЕ 19. С выхода элемента НЕ 21 последовательность импульсов поступает на первый информационный вход мультиплексора 15 и РХОД триггера 0.

При нулевом уропне на управляющем входе мультиплексора 15 сформированная последоватепьность импульсов поступает через его первый информационный вход на выход генератора 5 С выхода генератора 5

сформированная последовательность импульсов поступает на вход делителя 2, где сравнивается с опорным воеменным интервалом. В случае, если требуемая частота, определяемая опорным временным интервалом, больше чем частота сформированной последовательности импульсов - код на выходе реверсивного счетчика 4 изменяется, а следовательно, изменяется управляющий код на пходе генератора 5 При этом каждый раз код на выходе реверсивного счетчика 4 изменяется на единицу, а в генераторе 5 переключение осуществляется на рядом стоящий информационный вход мультиплексора 17. Дискрет изменения периода следования выходных импульсоп генератора 5 в данном случае будет равен 4- Гз- где (у- время задержки сигнала при прохождении чеоез один элемент НЕ в блоке элементов HF 19.

При больших периодах тактовых им- пулкопь с выхода генератора 1, а следовательно, и при болыьих требуемых периодах следования вькодных импульсов генератора 5 может создаться ситуация, при которой подстройка частоты выходных импульсов не обеспечивается увеличением количества подключаемых элементов НЕ

В этом лучае на информационном входе регистра 14 устанавливаемся код, при котором на третьем выходе регистра 14 устанавливается единичный сигнал, подключающий к выходу мультиплексора 15 второй информационный еход Импульсы с выхода элеме} та НЕ 21 проходят через триггер 20 и через информационный вход мультиплексора 15 на выход генератора 5. При этом благодаря тому, что тоиггер 20 работает как делитель на два, период следования выходных импульсов увеличивается в два раза (фиг. 4и). Далее слежение за периодом следования выходных импульсов генератора 5 происходит аналогично изложенному. Начальная установка кольцевого генератора обеспечивается записью в регистр 14 кода, запрещающего прохождение сигнала через элемент И 16.

Формула изобретений

Управляемый формирователь импульсов, содержащий генератор опорно1 частоты выход которого соединен с входом предустановки три, гера, реверсивный счетчик, генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом делителя частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, выход генератора опорной частоты соединен с входом предустановки дели геля частоты и счетным входом реверсивного счетчика выходы

которого соединены с управляющими входами генератора импульсов, выход переполнения делителя частоты соединен с тактовым входом триггера, информационный вход которого соединен с потенциалом логической единицы, выход триггера соединен с входом управления реверсивного счетчика.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в синтезаторах частоты, в устройствах автоматики, где требуется управление временными интервалами. Цель изобретения - повышение надежности работы путем обеспечения устойчивого изменения периода следования импульсов в широком диапазоне, достигается предустановкой делителя 2 частоты импульсами с выхода генератора 1 опорной частоты и переключением триггера 3 по синхронизирующему входу импульсом с выхода переполнения делителя 2 частоты. Устройство также содержит реверсивный счетчик 4, генератор 5 импульсов. 4 ил.

Фиг.З

Фие. 2

ж;

плЛллд ллЛ-гг, vrujjin, ит-ги1п гц

-Ц Н-Пн