Устройство для управляемой задержки импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах измерительной техники, в устройствах обработки информации, в которых осуществляется задержка на заданное время импульсов заданной длительности, а также для измерения длительности в импульсных РЛС и в имитаторах отраженных сигналов,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспече- ния управления длительностью задержанного импульса независимо от длительности задерживаемого импульса.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства для управляемой задержки импульсов; на фиг. 3 - диаграмма работы генератора тактовых импульсов; на фиг. 4 - диаграмма работы устройства в режиме статической задержки; на

фиг. 2 - принципиальная схема генератора тактовых импульсов.

Устройство (фиг. 1) состоит из генератора 1 тактовых импульсов, предназначенного для выдачи высокостабильных тактовых импульсов в заданных интервалах времени, делителя 2 частоты, предназначенного для деления частоты задерживаемых импульсов с коэффициентом деления, зависящим от заданной скорости изменения задержки, коммутатора 3, предназначенного для изменения знака скорости изменения динамической составляющей задержки, сумматора 4. предназначенного для сложения статической и динамической составляющей задержки, первого реверсивного счетчика 5, отсчитывающего динамическую составляющую задержки, второго реверсивного счетчика 6, предназначенного для преобразования информационного значения задержки в реальное время задержки, третьего реверсивного счетчика 7, обеспечивающего заданную длительность задержанного импульса, и триггера 8, предназначенного для формирования задержанного импульса. Информационный выход 9 текущего значения задержки соединен с выходом сумматора А и информационным входом второго счетчика 6, выход переноса которого соединен с единичным входом триггера 8 и третьим входом генератора 1 тактовых импульсов, первый вход которого соединен с входной шиной 10 задерживаемых импульсов и вторым входом делителя 2 частоты, первый вход которого соединен с информационным входом 11 динамической задержки устройства. Информационный вход 12 статической задержки устройства соединен с первым суммирующим входом сумматора 4, второй суммирующий вход которого соединен с информационным выходом первого счетчика 5, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами коммутатора 3, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом делителя 2 частоты и входом 13 реверса устройства. Вход 14 начальной установки устройства соединен с обнуляющим входом первого счетчика 5. обнуляющим входом второго счетчика 6 и обнуляющим входом третьего счетчика 7, выход переноса которого соединен с вторым входом генератора 1 тактовых импульсов, с синхровходом третьего счетчика 7 и с единичным входом триггера 8, выход которого является выходной шиной 15 устройства. Вход 16 длительности задержанного импульса устройства соединен с информационным входом третьего счетчика 7, вычитающий вход которого соединен с вторым выходом генератора 1 тактовых импульсов, первый выход которого соединен с вычитающим входом второго счетчика 6.

Генератор 1 тактовых импульсов (фиг. 2) состоит из первого и второго генераторов 17 и 18 импульсов, стабилизированных общим кварцевым резонатором 19, и двух триггеров 20 и 21, стробирующих работу генерато- ров 17 и 18 импульсов в заданных интервалах времени. Выход первого триггера 20 соединен с обнуляющим входом первого генератора 17 импульсов, синхровходы которого соединены с обкладками кварцевого резонатора 19 и соответствующими синхровходами второго генератора . 18 импульсов, обнуляющий вход которого соединен с выходом второго триггера 21. единичный вход которого соединен с обнуляющим входом первого триггера 20 и является третьим входом генератора 1 тактовых импульсов, соединенным с выходом блока 6 устройства. Первый вход генератора 1 тактовых импульсов, соединенный с входной

шиной 10 задерживаемых импульсов устройства, является единичным входом первого триггера 20, а второй, соединенный с выходом блока 7 устройства - обнуляющим входом второго триггера 21. Выходы генера0 тора 1 тактовых импульсов соответственно первый, соединенный с входом блока 6 устройства, является выходом первого генератора 17 импульсов, второй, соединенный с входом блока 7 устройства, является выхо5 дом второго генератора 18 импульсов.

Генератор 1 тактовых импульсов может быть выполнен на основе ИМС серии 530 ГП и 533 ТР2, стабилизация частоты осуществляется с помощью кварцевого резонато0 ра РГ-05ЕТ-10000 кГц, Счетчики 5-7 могут быть выполнены на ИМС 533 ИЕ7, триггер 8 - ИМС 533 ТР2. Делитель частоты 2 может представлять из себя цепочку ИМС 633 ИЕ7. Коммутатор 3 выполнен на ИМС 533 ЛАЗ.

5 Устройство работает следующим образом.

Для приведения устройства в исходное состояние после подачи на него питающего напряжения необходимо подключить к

0 входной шине 10 задерживаемых импульсов задерживаемые импульсы, информационный вход 12 статической задержки и вход 13 реверса обнулить, а на вход 16 длительности задержанного импульса подать циф5 ровой код, соответствующий заданном длительности импульса. Состояние информационного входа 11 динамической задержки безразлично.

Устройство приходит в исходное состо0 яние после подачи на вход 14 начальной установки сигнала НУ в виде импульса низкого уровня произвольной длительности. При этом первый счетчик 5 обнуляется и удерживается в этом состоянии из-за от5 сутствия на счетных входах сигналов с выхода коммутатора 3, так как последний закрыт по обоим выходам подачей нулевого кода реверса на вход 13 реверса. На суммирующие входы сумматора 4 с информационного

0 входа 12 статической задержки и информационного выхода первого счетчика 5 поданы нулевые коды - выход сумматора 4 обнулен. Работа генератора 1 тактовых импульсов в исходном состоянии может быть опи5 сана диаграммой, представленной на фиг. 3, где приняты следующие обозначения: а - , диаграмма сигналов на первом входе генератора 1 тактовых импульсов; б - диаграмма сигналов на втором входе генератора 1 тактовых импульсов; в-диаграмма сигналов на

третьем входе генератора тактовых 1 импульсов; г - собственная частота генерации генератора 1 тактовых импульсов; д - диаграмма сигналов на первом выходе генератора 1 тактовых импульсов; е - диаграмма сигналов на втором выходе генератора 1 тактовых импульсов.

В исходном состоянии задерживаемый импульс, приходящий на первый вход генератора 1 тактовых импульсов; устанавлива- ет первый триггер 20 в состояние высокого уровня и разрешает тем самым генерацию тактовой частоты с выхода 17 генератора импульсов, являющегося первым выходом генератора 1 тактовых импульсов. Но так как сумматор 4 выдает нулевой код на вход счетчика 6, попытка считать до нуля содержание счетчика б приводит к появлению импульса переноса с его выхода, попадающего на третий вход генератора 1 тактовых им- пульсов и обнуляющего триггера 20, который запрещает дальнейшую генерацию частоты с первого выхода генератора 1 тактовых импульсов. Таким образом, результатом работы генератора тактовой частоты в исходном состоянии по первому выходу являются одиночные импульсы тактовой частоты, фронт которых совпадает со спадом задерживаемых импульсов. Третий счетчик 7 работает в циклическом режиме Вычита- ние до нуля значения, подаваемого на его информационный вход с входа 16 длительности задержанного импульса устройства. Началу отсчета соответствует импульс переноса с выхода второго счетчика 6, который устанавливает триггер 21 генератора тактовых импульсов в состояние высокого уровня, разрешая тем самым генерацию частоты с второго выхода генератора 1 тактовой частоты. По окончании пересчета импульс пе- реноса с выхода третьего счетчика 7 закрывает генератор 1 тактовых импульсов по второму входу, останавливая генерацию до прихода следующего задерживаемого импульса. Таким образом, на триггер 8 уст- ройства поступают два импульса переноса: на единичный вход - с выхода второго счетчика 6 и на обнуляющий вход - с выхода счетчика 7. Триггер 8 формирует задержанный импульс, фронт которого совпадает с импульсом переноса со второго счетчика 6, а спад - с импульсом переноса с третьего счетчика 7.

Результатом работы устройства в исходном состоянии являются сформирован- ные на выходной шине 15 импульсы заданной длительности, фронт которых совпадает со спадом задерживаемых импульсов. Информационный выход 9 текущего

значения задержки содержит нулевое значение.

Устройство имеет два режима работы - режим статической задержки (режим аналогичен работе известного устройства) и режим динамической задержки.

В режиме статической задержки задержка выходных импульсов относительно входного ряда импульсов равна заданной величине, постоянна и не зависит от времени работы устройства. Для работы устройства в режиме на информационный вход 12 статической задержки необходимо подать цифровой код, соответствующий требуемому времени задержки, величина которого рассчитывается по формуле

т зад

tnep

где t-зад - требуемое время задержки;

tnep - величина периода тактовой частоты.

Этот код попадает на первый суммирующий вход сумматора 4..Так как на второй вход сумматора 4 подано нулевое значение кода с выхода первого счетчика 5, то выходное значение сумматора 4 будет равно значению его первого суммирующего входа. Информация с выхода сумматора поступает на информационный выход 9 текущего значения задержки и на вход второго счетчика 6. Второй счетчик 6 тактируется генератором 1 тактовых импульсов, который открывается по первому выходу с приходом задерживаемого импульса. Время, потраченное вторым счетчиком 6 на вычитание до нуля значения кода., поступающего на его информационный вход, и будет представлять собой требуемое время задержки. Импульс переноса второго счетчика 6 закрывает генератор 1 тактовых импульсов по первому выходу, производит перезапись во второй счетчик 6 кода с выхода сумматора 4 и устанавливает-триггер 8 в положение высокого уровня, формируя фронт задержанного импульса.

Спад задержанного импульса формируется аналогично исходному состоянию,

С приходом нового задерживаемого импульса работа устройства повторяется.

Диаграмма работы устройства в режиме статической задержки приведена на фиг. 4, где приняты следующие обозначения: а - диаграмма сигналов на входной шине 10 задерживаемых импульсов; б - собственная частота генерации генератора 1 тактовых импульсов; в - импульсы переноса с выхода второго реверсивного счетчика 6; г - импульсы переноса с выхода третьего реверсивного счетчика 7; д - диаграмма сигналов

на первом выходе генератора 1 тактовых импульсов; е - диаграмма сигналов на втором выходе генератора t тактовых импульсов; ж - диаграмма сигналов на выходной шине 15 устройства:

Для изменения времени задержки при работе устройства в режиме статической задержки необходимо подать сигнал НУ на вход 14 начальной установки устройства и изменить код, подаваемый на информационный вход 12 статической задержки, причем длительность сигнала НУ должна превышать время установки нового кода для исключения возможных сбоев в работе устройства.

В режиме динамической задержки задержка выходных импульсов относительно входного ряда импульсов в течение времени работы устройства изменяется с постоянной скоростью. Это достигается следующим образом. К значению цифрового кода, подаваемого на информационный вход 12 статической задержки, с помощью сумматора 4 прибавляется растущее или уменьшающееся с постоянной скоростью значение динамической составляющей задержки с выхода первого счетчика 5., Скорость изменений значения первого счетчика 5 зависит от периода следования тактирующих его импульсов с выхода делителя 2 частоты через коммутатор 3, который в зависимости от информации на входе 13 реверса устройства подключает тактирующие импульсы к суммирующему или вычитающему входу первого счетчика 5. Тактирующие первый счетчик 5 импульсы получены путем деления частоты задерживаемых импульсов, подаваемых с входной шины 10 на второй вход делителя частоты 2. Коэффициент деления частоты 2, т.е. код, который должен быть подан на информационный вход 11 динамической задержки, рассчитывается по формуле

vtnep

КдвЛ Таи V

где tnep - величина периода тактовой частоты, мкс;

Тэи - период следования задерживаемых импульсов, мкс;

V - скорость изменения задержки, мкс/с.

Таким образом, для работы устройства в режиме динамической задержки необходимо на вход 11 динамической задержки подать код. соответствующий коэффициенту деления частоты, рассчитанному по приведенной формуле для заданной скорости приращения задержки, а на вход 13 реверса подать код, соответствующий желаемому знаку приращения задержки. В остальном

работа устройства не отличается от работы в режиме статической задержки. Для изменения скорости приращения задержки по абсолютной величине необходимо изменить код на информационном входе 11 ди- намической задержки, а по знаку - изменить код на входе 13 реверса. Изменение скорости приращения задержки можно производить в любой момент времени работы устройства.

Формула изобретения Устройство для управляемой задержки импульсов, содержащее генератор тактовых

импульсов, два реверсивных счетчика, триггер, входную шину задерживаемых импульсов, выходную шину, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения управления длительностью задержанного импульса независимо от длительности задерживаемого импульса, в него введены делитель частоты, коммутатор, сумматор, третий реверсивный счетчик, вход

начальной установки, информационный вход статической задержки, информационный вход динамической задержки, вход реверса, вход длительности задержанного импульса и информационный выход текущего значения задержки, соединенный с выходом сумматора и информационным входом второго реверсивного счетчика, выход переноса которого соединен с единичным входом триггера, сйнхровходом второго

реверсивного счетчика и третьим входом генератора тактовых импульсов первый вход которого соединен с входной шиной задерживаемых импульсов vt вторым входом дели- теля частоты, первый вход которого

соединен с информационным входом динамической задержки устройства, информаци- онный вход статической задержки устройства соединен с первым суммирующим входом сумматора, второй суммирующий вход которого соединен с информационным выходом первого реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами коммутатора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом делителя частоты и входом реверса устройства, вход начальной установки устройства соединен с обнуляющим входом

первого реверсивного счетчика, обнуляющим входом второго реверсивного счетчика и обнуляющим входом третьего реверсивного счетчика, выход переноса которого соединен с вторым входом генератора тактовых импульсов, сйнхровходом третьего реверсивного счетчика и единичным входом триггера, выход которого соединен с выходной шиной устройства, вход длительности задержанного импульса устройства соединен с информационным входом третьего реверсивною счетчика, вычитающий вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход которого соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах измерительной техники, в устройствах обработки информации, в которых осуществляется задержка на заданное время импульсов заданной длительности, а также для измерения длительности в импульсных РЛС и в имитаторах отраженных сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения управления длительностью задержанного импульса независимо от длительности задерживаемого импульса. Устройство для управляемой задержки импульсов содержит генератор тактовых импульсов, два реверсивных счетчика, триггер, входную шину задерживаемых импульсов, выходную шину, делитель частоты, коммутатор, сумматор, третий реверсивный счетчик, вход начальной установки, информационный вход статической задержки, информационный вход динамической задержки, вход реверса, вход длительности задержанного импульса, информационный выход текущего значения задержки. 4 ил. ы ё

Ъг. 1

«}

я, з

:ZJWWIJL:

П

Л

n

n

LI

IT

1ЛПЛЛЛЛГ

WIT