СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1970 года по МПК H03K23/166 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известны счетчики имиульсов, обладающие повышенной помехозащищенностью и сохраняющие информацию ири перерывах питания, в которых в качестве элемента иамятп используется. четырехотверстный траисфлюксор. Управление работой такого счетчика осуществляется путем посылки в оиределеиные груипы входных обмоток импульса тока, который устанавливает разряды счетчика в соответствии с задаиной программой. Подключение нужной группы обмоток к источнику входных сигналов осуществляется соответствующими ключевыми элементами, состояние которых определяется иоложеиием счетч ика.

При иостроении указаииых счетчиков возиикают трудности в связи с тем, что рассматриваемая схема предполагает исиользование импульсно-потенциальиых ключей, имеющих ограниченное быстродействие и требующих использования многовитковых входных обмоток.

в счетчиках, к которым предъявляются иовыщенные требования по быстродействию, используются схемы с транзисторными токовыми ключами. Однако применение подобной схемы в счетчиках, выполнеиных на интегральных гибридно-пленочных или монолитных конструкциях, требует либо использования трансфлюксоров из низкоэрцитивных материалов с многовитковыми входными обмотками (что несколько снижает помехозащищенность схем), либо применения в качестве ключей транзисторов (по два на разряд), обладающих достаточной мощностью.

В предложенном счетчике начала обмоток записи «1 всех разрядов и обмотки заииси «О старшего разряда через развязывающие диоды подключены к общей точке емкостных

накопителей, образованных резисторами, вторые концы которых подключены к источнику питапия, и конденсаторами, вторые концы которых соединены с корпусом. Средняя точка каждого емкостного накопителя соединена с

выходом логических ячеек «ИЛИ, входы которых подключены к соответствующим разрядам счетчика и коллектору входного транзистора, а концы обмоток записи «1 и «О младшего разряда соединены- с динистором, второй

электрод которого подключен к корпусу. Это позволяет упростить счетчик, уменьшить мощность уиравления и иовысить его надежность. На фиг. 1 показан один из возможных вариантов кольцевого четырехразрядного двоичного счетчика; на фиг. 2--схема соединения входных обмоток трансфлюктора у декадного двоично-десятичного счетчика; на фиг. 3 - схема соедииения входных обмоток десятичиого счетчика, работающего ио ироизвольновариантов схемы кольцевого четырехразрядного счетчика с тиристором в качестве общего формирователя; на фиг. 5 - схема соединения входных обмоток счетчика, иредназначенйого для реверсивного счета; иа фиг. 6 - схема счетчика с управляющим транзистором; на фиг. 7 - вариант схемы счетчика, в которую включен элемент памяти. Кольцевой четырехразрядный двоичный счетчик содержит обмотки /-4 записи «1, обмотки 5-8 заниси «О для каждого разряда (сами трансфлюксоры на схеме не показаны). Обмотки записи объединяются таким образом, что каждый входной импульс, пропущенный по группе обмоток, устанавливает счетчик в соответствии с заданной программой. Начала обмоток записи «1 всех разрядов и обмотки записи «О старшего восьмого разряда подключены к катодам (или анодам) соответствующих диодов 9-13, каждый из которых через зарядное сопротивление 14-18 соединяется с источником питания; общая точка каждого развязывающего диода и зарядного сопротивления через конденсаторы 19-23 подключается к корпусу. Концы обмоток заииси «1 и «О каждого разряда объединяются, причем концы обмоток младшего разряда подключены к аноду (или катоду) динистора 24, катод (или анод) которого соединен с корпусом, а концы обмоток каждого последующего разряда подключаются к началу обмотки записи «О предыдущего. Средние точки 25-29 емкостных накопителей (14-19, 15-20, 16-21, 17-22, 18-23} соединяются с выходом логических ячеек 30-34, входные цепи которых, кроме одного, подключены к соответствующим точкам определенных разрядов счетчика, а последний вход каждой ячейки соединен с коллектором траизистора 35, открытого при отсутствии сигнала на его базе, являющейся входом счетчика. Для нормальной работы схемы требуется выполнение условия -n..(1) гдеи„ - напряжение источника пита вкл.макс - максимальное напряжение включения выбранного типа динистора. Схема работает следующим образом. Логические ячейки 30-34, подключенные к средннм точкам 25-29 емкостных накопителей, согласовываются таким образом, что при отсутствии совпадения на средних точках соответствующих накопителей устанавливается потенциал, близкий к нулевому. При открытом состоянии транзистора 35 все точки 25-29 практически подключаются к корпусу и имеют потенциал, близкий к нулю, во всех входных обмотках ток отсутствует, счетчик сохраняет свое прежнее состояние. При поступлении входного импульса/транистор 35 закрывается, и создаются условия ля совпадения (в зависимосги от состояния четчика) в одной из логических ячеек. Средяя точка накопителя, управляемого этой цеочкой, оказывается отключенной от корпусой шины, и начинается заряд соответствуюей емкости по закону Uc, U, де Uci - напряжение в средней точке i-ro накопителя, Tj - постоянная времени цепи емкостного накопителя, ,С, где R - номинал зарядного резистора, С - емкость зарядного конденсатора. В момент достижения напряжением значения, достаточного для включения динистора 24 (), последний открывается. Происходит разряд конденсатора через соответствующие входиые обмотки трансфлюксоров, устанавливающий счетчик в соответствующее положение. Для исключения ложных переключений счетчиков при произвольной длительности входного импульса во время действия последнего командой с транзистора 35 или непосредственно самим входным сигналом либо прекращается «опрос трансфлюксоров, либо разрываются цепи их выходных обмоток. Так во всех четных положениях счетчика младший разряд находится в «О. При поступлении входного сигнала на базу транзистора 35 последний закрывается, точка 25 отключается от корпуса, и напряжение на ней начинает расти в соответствии с выражением (2). При достижении этим напряжением значения U вкп открывается динистор 24, и разрядным током транзистора 35 через обмотку трансфлюксора младшего разряда устанавливается в «1. После прекращения действия входного импульса транзистор 35 открывается, включается «онрос траисфлюксоров, и счетчик устанавливается в положение, соответствующее записанной информации. Во всех других положениях счетчика соответствующая логическая цепочка 26, 27, 28 или 29 создает такие условия, при которых следующий импульс, постуиивший на базу транзистора 35, переведет счетчик в следующее нужное положение. При построеиии счетчиков, число устойчивых состоянии которых не кратно целой степени числа «2, структура устройства не изменится, меняется лишь соединение входных обмоток различных разрядов в группах. Так на фиг. 2 представлена схема соединения входных обмоток трансфлюксора у декадного двоично-десятичного счетчика. Отличием этой схемы является то, что конец обмотки записи «О старшего восьмого разряда соединен с началом обмотки записи «О пятого разряда. Приведенные схемы показывают какпм образом в предлагаемом устройстве соединяются входные обмотки трансфлюксоров при произвольном числе устойчивых состояний счетчика. Построение счетчиков, работающих по произвольному однонеременному коду, производится по принципу, описанному выше. Количество входных цепей в таком счетчике равно Ю числу устойчивых состояний устройства, каждая входная цепь содержит обмотку записи «0 или «1 только одного разряда, а логические ячейки, подключенные к средним точкам соответствующих емкостных накопителей, осу- 15 ществляют переключение в соответствии с заданной программой. При построении предложенных счетчиков на микросхемах не всегда удается выбрать тип динистора и микросхемы таким образом, 20 чтобы удовлетворить условию (1). В этом случае предложено в онисанных схемах применять в качестве общего формирующего элемента тиристор 24, управляющий электрод которого через пороговую ячейку «ИЛИ 36 (которая может быть выполнена на стабилитронах) подключен к средним точкам каждого емкостного накопителя (см. фиг. 4). При достижении на емкостном накопителе напряжения «порога в управляющий электрод тирнс- 30 тора поступает ток, открывая его. Разрядом конденсатора через открывшийся тиристор переключаются трансфлюксоры соответствующих разрядов счетчика, устанавливая последний в заданное положение. В общем случае в предложенных схемах в качестве общего формирователя может быть использован коммутирующий элемент любого типа с соответствующими параметрами, управленне которым осуществляется командой с по- 40 рогового устройства, возбуждаемой уровнем напряжения, поступающим со средних точек емкостных накопителей. Для обеспечения возможности реверсивного счета предлагается счетчик, схема соединения 45 входных обмоток которого представлена на фиг. 5. Устройство содержит две группы емкостных накопителей, входных обмоток и логических ячеек. Группа 2, 3, 4, 6, 7 и 8 предназначена для прямого счета, группа 2, 3, 4, 6 50 7 и 8 - для обратного. Как видно из приведенной схемы, обмотки 1 записи «1 и 5 записи «О младшего разряда являются общими для обеих групп. Режим работы счетчика (сложение или вы- 55 читание) определяется состоянием ключей 37 и 38, осуществляющих включение питания на соответствующую группу накопителей, обмоток и управляющх ключевых схем. В качестве общего для обеих групп формирующего эле- 60 ментй включен динистор 39. 5 25 35 с соответствующими параметрами, управляемого от порогового устройства. В соответствии с описанным могут быть построены реверсивные счетчики на произвольное число устойчивых состояний, работающие по произвольному коду. В рассмотренных схемах входной сигнал закрывал транзистор, который, нрн отсутствии сигнала, подключал средние точки всех емкостных накопителей к корпусной шине или к шнне нулевого потенциала. Работоспособность предложенных схем сохранится при использовании для этой цели коммутатора любого другого типа, обеспечивающего описанный . Описанные схемы обеспечивают работу не только в релсиме счетчика, но и в качестве многоканального управляемого и неуправляемого кодового автогенератора, если, например, из схемы (фиг. 1) исключить транзистор 35, процесс поочередного накапливания напряжения на каждом из емкостных накопителей (точки 25-29), разряд конденсаторов через входные обмоткн трансфлюксоров соответствующих разрядов и переключение триггеров под воздействием «опроса трансфлюксоров будет происходить непрерывно. До тех пор, пока на схему будет подаваться напрялсение, она будет непрерывно колебаться подобно тому, как работал описанный счетчик под воздействием непрерывной последовательности импульсов, поступающей на вход транзистора 35. Если включить в схему управляющий транзистор 35 (фиг. 5), который при отсутствии входного сигнала закрыт напряженпем U см и под воздействием входного сигнала открывается (в противоположность описанным схемам), подключая средние точки 25--29 емкостных накопителей к корпусной щине, получим схему управляемого кодового автогенератора, При отсутствии входного сигнала схема генерирует. Входной сигнал останавливает ее на время своего действия в том состоянии, которое было в момент поступления входного сиг-нала. Включенпе в схему элемента памяти 40 (см. фиг. 7) позволяет сохранить это состояние и после окончания входного сигнала. Предмет изобретения Счетчик импульсов, содержащий полупроводниковые приборы, трансфлюксоры с обмотками записи «1 и «О, резисторы, конденсаторы и логические ячейки, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения мощности управления счетчиком н повышення надежности работы, начала обмоток записи «1 всех разрядов и обмотки записи «О старшего разряда через развязывающие диоды подключены к общей точке емкостных

точка каждого емкостного накопителя соединена с выходом логических ячеек «ИЛИ, входы которых подключены к соответствующим .разрядам счетчика и коллектору входного

транзистора, а концы обмоток записи «1 и «О младшего разряда соединены с динистором, второй электрод которого подключен к корпусу.

Счети Вход

ste™lMSten5te

т т т т ттт т т т т

Счетн. Sxo

U6

777

Сложение

Риг.6

TfTmvJ

Pi/e.7