УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВРЕМЕННЫХ ЗАДЕРЖЕК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Советский патент 1970 года по МПК G06F1/00 

Известны устройства дискретного действия для формирования функциональных временных задержек электрических сигналов, содержащие -счетчики, нреобразователи, вентили и блок управления.

Предлагаемое устройство отличается тем, что оно содержит суммирующий счетчик, блок управления с логическими элементами и счетчиком циклов, входной преобразователь, преобразующий аналоговый или дискретный управляющий сигнал в последовательность импульсов с периодом следования, пропорциональным величине управляющего сигнала, и блок формирования задержанных сигналов, содержащий ряд параллельных выходных каналов, каждый из которых содержит схему «И и формирователь задержанных сигналов. Первый вход суммирующего счетчика через вентиль блока управления связан с выходом входного преобразователя, а выход подключен к блоку формироваиия задержанных сигналов, второй вход которого соединен с блоком управления, а выход - со вторыми входами суммирующего счетчика.

Это позволяет повысить точность формирозания функциональных задержек до 0,1 - 0,2% при том же диапазоне изменения длительности задержек, так как погрещность задержки определяется только погрещностью входного преобразователя аналога в код, а

при дискретном управляющем сигнале погрешность значительно ниже; обеспечить независимость формирования различных задержек по отдельным каналам, возмол ность изменения числа каналов и независимость регулировки длительности задержек по каналам, так как отключение или подключение новых каналов и регулировка длительности задержек по отдельным каналам не связаны с перестройкой каналов и блока управления.

Па фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы задержек по различным каналам, поясняющие работу устройства при одновременном формировании задержек по п каналам.

Предположим, что устройство должно реализовать линейную зависимость длительности задержек т по каналу порядка К от величины управляющего входного сигнала, заданного в аналоговой форме, в виде напряжения f/y, или в дискретной форме - в виде числового «ода .

Т,/С.у,(1)

где /С- - постоянный коэффициент пропорциональности для данного канала.

вательность коротких импульсов, длительность интервала следования которых Го пропорциональна величине входного сигнала:

Т,Кп-и,.,(2)

где /Сп - постоянный коэффициент пропорциональности характеристики входного сигнала.

Пусть в течение времени т с момента подачи в блок управления старт-импульса Уи через вентиль 2 в суммирующий счетчик 3 поступит Лк импульсов. Тогда величины к, N и Го связаны соотношением

.; Л , . 1 N,-Kn- Uy.(3)

Из формул (1) и (3) видно, что при выполнении условия

К-. yV, . Кп; N,(4)

/Ся

Таким образом, отсечка интервала задержки г ТкПо каналу порядка К осупдествляется по моменту поступления в суммирующий счетчик 3 числа импульсов Л/к , определяемого заранее из формулы (4). Этот момент фиксируется состоянием триггерных ячеек суммирующего счетчика 3, при KOTOpoiM на выходе одной из схем «И, подключенной к выходам триггерных ячеек счетчика в соответствии с числом. Лк, появляется импульс, задержанный на время т,; .

Задержанные импульсы поступают на свои формирователи, которые формируют выходные сигналы определенного вида - импульсные, потенциальные или иные, в зависимости от требований, предъявляемых к устройству.

Управляемый входной сигнал, заданный цифровым кодом Vy , преобразуется в указанную последовательность импульсов посредством периодического описывания показаний Vy счетчика входного преобразователя импульсами эталонной частоты /о- При этом длительность каждого списывания пропорциональна величине сигнала .

Задержку на величину Атк по любому каналу порядка /С устанавливают независимо от настройки и регулировки других каналов путем изменения числа Лк, в соответствии с которым схема подключается к суммирующему счетчику 3.

Дискретность изменения интервала задержки Tj; не превыщает одного импульса, а по времени - одного периода Го.

Рассмотрим работу устройства па примере временной диаграммы потенциальных выходных сигналов по п каналам.

Длительность задержек по каналам ... показана на фиг. 2. Все каналы отключаются одновременно-через интервал времени Г после включения устройства. При отсутствии сигнала «выключение устройство должно обеспечивать периодическую выдачу задержанных сигналов после, повторения т заданных циклов работы, из которых имеет период Г.

В случае поступления импульса «о-ыключсние устройство должно отработать до конца текущего периода.

Устройство должно обеспечивать заданную программу работы при аналоговом управляюще.1 сигнале на входе, заданном в виде напряжения Uy , или дискретпо.м сигнале, заданном цифровым кодом Лу .

Длительность задержек по каналам пропорциональна величине сигнала:

к - К к у,

где /Сь /(2, Дз, -.., Кк - коэффициенты пропорциональности по отдельным каналам.

Блок управления 4 содержит кроме вентиля 2 вентиль 5, два триггера управления 6 и 7, счетчик циклов 8 и мультивиоратор задержки импульсов 9. В состав блока 10 формирования задержанных сигналов входят логические схемы «И 11, триггеры J2, формирующие потенциальные, выходные сигналы, импульсной усилитель 13 и выходные электронные ключи 14 и 15.

Б исходном состоянии отдельные триггеры блока управления и счетчиков находятся в произвольном состоянии. При поступлении импульсов пуска /„ все триггерные ячейки

блока управления и счетчика 3 устанавливаются в нулевое состояние, а в счетчик 8 вводится заданное число циклов т. Вентиль 2 открывается, а вентиль 5 закрывается до,момента поступления команды «Выключение.

С момента открытия вентиля 2 в счетчик 3 начинают поступать импульсы с перподом следования TQ. Имеется в виду, что к началу поступления импульса пуска l/n сигпал управлеш-1я и питание на схему поданы.

При поступлении первых Al импульсов, соответствующих времени задержки TI, триггерные ячейки суммирующего счетчика 3 устанавливаются в такое состояние, при котором па выходе схемы «И 11 первого канала появляется и.мпульс, включающий через триггер 12 этого канала входной электронный ключ. Аналогично подключаются остальные каналы с задержками ... т„ при поступлении в счетчик 3 числа импульсов

... и„.

При поступлении числа импзльсов Nn+i, соответствующих моменту отключения всех каналов, срабатывает схема

Выходной импзльс сброса схемы (Jn+i,

пройдя усилитель 13, устанавливает триггерные ячейки счетчика 3 и блока 10 формирования задержанных сигналов в состояние «О и вводит единицу в счетчик циклов 8. При этом электронные ключи 14 отключают через триггер 12 все п каналов. Если не поступит команда «Выключение, работа устройства повторяется в той же последовательности до тех пор, пока не будет сделано т заданных циклов по счетчику циклов 5. По окончании /п

счетчика 8 устанавливает триггер управления 6 в состояние «1, закрывает вентиль 2 и. через мультивибратор задержки 9, работающий в ждущем режиме, включает электронный ключ 15 (п+1) канала на время Д/, необходимое для отключения цепей питаяия и прекращения работы схемы.

Схема может быть выключена в любой момент по сигналу «Выключение и до отработки т заданных циклов. При поступлении импульса «Выключение открывается вентиль 5 с тем, чтобы по окончании текущего периода импульс сброса усилителя 13 через вентиль 5, триггер 6 и мультивибратор задержки 9 включил электронный ключ 15 («+) на время А, необходимое для отключения цепей нитания и прекращения работы схемы.

При поступлении на вход преобразователя / дискретного управляющего сигнала в виде цифрового кода схема работает аналогично.

Из формул (3) и (5) видно, что относительная погрещность формирования интервалов задержки бТк определяется выражением

S/(n + .(6)

при нормальной работе счетчика 3 Ш - 0. Напряжение управления Uy подается на входной преобразователь непосредственно, поэтому 6L/y 0.

Таким образом, при аналоговом сигнале иогрещпость формирования интервалов задержки бтк определяется только погрещностью входного преобразователя дКп

При дискретном входном сигнале погрещность может быть значительно меньще, практически сколь угодно малой.

Предмет изобретения

Устройство дискретного действия для формирования функциональных временных задержек э.дектрических сигналов, содержащее счетчики, преобразователи, вентили и блок

управления, отличающееся тем, что, с цел1зЮ повыщения точности, надежности, стабильности и иомехоустойчивости формирования задержек при аналоговом н дискретном управляющих сигналах, обеспечения неза1зпсим,)сти

формирования и регулировки -задержек отдельных каналов и измеиения числа каналов, оно содержит суммирующий :четчик, блок управления с логическими элементами и С1етчиком циклов, входной преобразователь, нреобразующий аналоговый или дискретпыи управляющий сигнал в последовательносгь импульсов с периодом следования, пропорциональным величине уиравляющего сигнала, и блсК формирования задержанных сигиалов, содержащий ряд параллельных выходных каналов, каждый из которых содержит схему «И и формирователь задержанных сигиалов, при этом первый вход суммирующего счетчика через вентиль блока управления связан с выходом входного преобразователя, а выход подключен к блоку формирования задержаиных сигналов, второй вход которого соедннен с блоком управления, а выход - со вгооыми входами суммирующего счетчика.

ч

10

I о

Ji

I I °

v///////,m

r.

i

- -

r,

1/77

i

.

.11

tZ(4

нмпульс „ Выключение