Устройство для задержки импульсов Советский патент 1991 года по МПК H03K5/13 

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в устройствах регулируемой временной задержки импульсных сигналов, где при небольших аппаратных затратах требуется получить широкий диапазон изменения времени задержки.

Цель изобретения - расширение диапазона регулируемой временной задержки.

На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема устройства для задержки импульсов; на фиг. 2, 3 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит соответственно первую 1 и вторую 3 входные шины устройства, первую 2 и вторую 4 выходные шины устройства, N-разрядный регистр 5 сдвига, генератор 6 тактовых импульсов, первый элемент И 7, второй элемент И 8, п-разрядный счетчик 9, дешифратор 10 на К-выходов, триггер 11.

Выход генератора 6 соединен с первыми входами элементов И 7 и 8. Выход первого элемента И 7 подключен к С-входу регистра 5 сдвига, а выход второго элемента И 8 - к счетному входу счетчика 9. D-вход регистра 5 сдвига соединен с Р-входом счетчика 9 и с входной шиной 1 устройства, а N-вход - с выходной шиной 2 устройства. Выходы n-разрядного счетчика 9 подключены к входам дешифратора 10. К-выход дешифратора 10 соединен с R-входом триггера 11, С-вход которого подключен к (М-1)-выходу регистра 5 сдвига. Прямой и инверсный выходы триггера 11 соединены соответственно с вторыми входами второго элемента И 8 и первого элемента И 7. D-вход триггера 11 подключен к входной шине 3 устройства. Выходная шина 4 соединена с соответствующим выходом регистра 5 сдвига. Устройство может быть реализовано как в интегральном исполнении, так и на дискретных элементах.

Регистр 5 сдвига может быть построен, например, на микросхеме 155ИР1, 155ИР13, счетчик 9 - на микросхеме 155ИЕ7, дешифратор 10 - на микросхеме малой степени интеграции 155 серии, триггер 11 - на микросхеме 155ТМ2. Входная шина 3 определяет режим-работы устройства.

В режиме малых задержек на шину 3 постоянно подается сигнал в виде уровня О, а в качестве выходной шины используЁ

о. ю о

GJ СЛ

О

ется шина 4, В этом случае время задержки зависит от того, к какому выходу регистра 5 сдвига подключена шина 4.

В режиме больших задержек на шину 3 подается сигнал в виде уровня 1. В качестве выходной шины в этом случае используется шина 2, а время задержки определяется разрядностью N регистра 5 сдвига, количеством п разрядов счетчика 9 и выходом К дешифратора 10, который подключен к входу R триггера 11.

На фиг. 2, 3 номера временных диаграмм соответствуют позиционным обозначениям элементов схемы.

Устройство для задержки импульсов работает следующим образом.

Перед началом работы после включения источника питания импульс сброса устанавливает в исходное нулевое состояние регистр 5 сдвига, счетчик 9 и триггер 11 (входы установки элементов устройства в исходное состояние условно не показаны),

В процессе работы устройства возможны два режима: режим малого времени задержки (фиг. 2), при котором Т Гзад. (N -1 ) Т , где Т - период следования тактовых импульсов генератора 6;

N - количество разрядов регистра 5 сдвига,

и режим большого времени задержки (фиг. 3), при котором

N Т Гзад Ј (N - 1 ) + 2П Т , где Т - период следования тактовых импульсов генератора 6;

п - количество разрядов счетчика 9.

В режиме малых задержек (фиг. 2) перед поступлением на шину 1 серии входных импульсов в момент времени to на шину 3 подается сигнал в виде уровня О, определяющий данный режим работы.

При поступлении на входную шину 1 в момент времени tt серии входных импульсов она начинает продвигаться по регистру 5 сдвига за счет непрерывного поступления на его тактовый вход импульсов с выхода элемента И 7. Элемент И 8 при этом находится в закрытом состоянии за счет уровня О с прямого выхода триггера 11 и не пропускает импульсы генератора 6 на счетный вход счетчика 9. Через время г3ад (N-1) в момент времени t2 на (М-1)-выходе регистра 5 сдвига и на выходной шине 4 появляется передний фронт первого импульса серии. Одновременно с этим передний фронт этого импульса поступает также на С-.вход триггера 11. Так как на D-входе триггера 11 постоянно действует уровень О, поступающий с шины 3, он продолжает сохранять свое исходное нулевое состояние.

Таким образом, в результате непрерывного поступления импульсов тактовой частоты генератора 6 на тактовый вход регистра 5 сдвига на шине 4 формируется серия выходных импульсов, длительность и период следования которых соответствует длительности и периоду следования серии входных импульсов, а время задержки определяется выходом регистра 5 сдвига, с кото- рого снимается выходной сигнал.

Диапазон времени задержки при этом может быть дополнительно расширен за счет изменения периода следования тактовых импульсов генератора 6 в пределах от

Тмин ДО Тмакс, Т.е.

Тмин Г3ад (N-1) Тмакс.

В режиме больших задержек (фиг. 3) перед поступлением на шину 1 серии входных импульсов в момент времени t0 на шину

3 подается сигнал в виде уровня 1.

С момента времени ц до момента времени t2 аналогичным образом, как описано выше, серия входных импульсов продвигается по регистру 5 сдвига за счет поступления на его тактовый вход импульсов с выхода элемента И 7. Элемент И 8 находится в закрытом состоянии и не пропускает импульсы генератора 6 на вход счетчика 9. Через отрезок времени (N-1) -Т в момент времени т.2 на (N-1) -выходе регистра 5 сдвига появляется передний фронт первого импульса серии, при этом триггер 11 переключается в единичное состояние, так как на D-входе триггера 11 действует уровень

1, поступающий с шины 3.

С момента времени t2 элемент И 7 закрывается уровнем О с инверсного выхода триггера 11 для дальнейшего прохождения импульсов генератора 6 на тактовый вход

регистра 5 сдвига, т.е. продвижение серии входных импульсов по регистру сдвига временно приостанавливается. Одновременно с этим уровень 1 с прямого выхода триггера 11 открывает элемент И 8 для прохождения импульсов генератора 6 на вход счетчика 9. При появлении очередного импульса тактовой частоты счетчик 9 начинает непрерывный отсчет импульсов, поступающих с выхода генератора 6.

Через отрезок времени, равный КТ, с момента времени t2, где К - номер выхода дешифратора 10, на его К-выходе проявляется импульс, переключающий триггер 11 в исходное нулевое состояние. Элемент И 8

при этом закрывается, т.е. работа счетчика 9 приостанавливается, а элемент И 7 открывается. Очередной импульс тактовой частоты, поступающий с выхода элемента И 7 на вход регистра 5 сдвига, передвигает серию

импульсов, записанную в регистре сдвига, на один разряд вправо, т.е. при этом на выходной шине 2 устройства в момент времени t3 (фиг. 3) появляется передний фронт первого импульса серии.

Начиная с момента времени 1з, серия входных импульсов продолжает продвигаться по регистру 5 сдвига, как и до момента времени т.2, за счет непрерывного поступления на его тактовый вход импуль- сов с выхода элемента И 7.

При поступлении очередной серии входных импульсов счетчик 9 сбрасывается в исходное нулевое состояние и процесс работы повторяется аналогичным образом.

Время задержки серии импульсов на выходной шине 2 относительно серии входных импульсов нэ шине 1 в этом случае равно

Тзад (N - 1 ) Т + КТ .

Таким образом, на шине 2 через время задержки гэад . которое определяется до мо- мента.времени (N-1) -Т - количеством разрядов регистра 5 сдвига, а после момента времени (N-1) -Т выходом К дешифратора Ю, который подключается к входу R тригге- оа 11 и количеством разрядов счетчика 9, формируется серия выходных импульсов, длительность и период следования которых равны длительности и периоду следования входных импульсов серии, с Диапазон времени задержки в эгом случае также может быть дополнительно расширен за счет изменения периода

следования тактовых импульсов генератора 6 в пределах от ТМи до f макс, т.е

N -Тмин гзад (М-1) + 2п -Тмакс.

Полный диапазон измерения времени задержки в предлагаемом устройстве равен

ТМИн Тзад (N - 1 ) + 2П Тмакс .

Формула изобретения Устройство для задержки импульсов, содержащее N-разрядный регистр сдвига, генератор тактовь х импульгсв, два згег ;ен та И.п-разряд .ый счешик, дешифратор и триггер, эыход снератора тактовых импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого из которых соединен с С-входом регистра сдвига, D-вход которого соединен с первой входной шиной устройства, а N-выход - с первой выходной шиной устройства, выход второго элемента И подключен к счетному входу счетчика, выходы которого подключены к входам дешифратора, К-выход которого соединен с R-входом триггеоа, инверсный ьы- од которого подключен к второму аходу первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулируемой временной адержки, С-вход триггера соединен (N- -виходом регистра сдвига, прямой выход триггера подключен к второму входу второго jnr иента И, а D-вход соединен с второй входнс; шиной устргигт- ва, R-вход счетчика подключен к первой ехидной шине устройства, вторая выходная шина устройства соединена с соответствующим выходом регистра сдвига

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение диапазона регулируемой временной задержки. Устройтво содержит N-разрядный регистр 5 сдвига, генератор 6 тактовых импульсов, элементы И 7, 8, п-разрядный счетчик 9, дешифратор 10 и триггер 11. Цель достигается введением новых электрических связей между функциональными элементами. 3 ил.