УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ ВПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ТРЕХУРОВНЕВЫХ СИГНАЛОВ Советский патент 1974 года по МПК H03M5/20 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для преобразования последовательности лмпульсов в последовательность трехуровневых сигналов, пригодных для передачи по тракту с ограниченной полосой пропускания.

Известно устройство для формирования трехуровневых сигналов, спектр которых не содержит составляющих, примыкающих к нулевой частоте.

Однако низкая временная и температурная стабильность параметров известного устройства приводит к снижению точности преобразования и уменьщению надежности работы.

С целью повышения точности преобразования и увеличения надежности -работы в предлагаемом устройстве осуществляется преобразование последовательности импульсов в последовательность трехуровневых сигналов, сформированных из отрезков квазисинусоидального сигнала.

Для этого выходы второй и третьей схем «И через схему «ИЛИ подключены к другому входу узла управления, другой выход которого связан с информационным входом реверсивного двоичного счетчика, а один из выходов триггера связан с другим входом первой схемы «И, причем ее выход и нулевой выход дещифратора связаны с выходами узла блокировки, вход которого соединен со входной шиной устройства, а его третий выход через узел установки нулевого уровня связан с сумматором. Третьи входы второй и третьей схем «И связаны с соответствующими выходами дешифратора.

На чертел е представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, двоичный делитель 2 числа импульсов, электронный ключ 3, триггер 4, первую схему «И 5, реверсивный двоичный счетчик 6, вторую и третью схемы «И 7 и 8, узел управления 9, дещифратор 10, дифференцирующую цепь 11, блок 12 весовых коэффициентов, сумматор 13,

схему «ИЛИ 14, узел блокировки 15 и узел установки нулевого уровня 16.

В исходном состоянии задающий генератор 1 выдает последовательность прямоугольных импульсов, из которых в двоичном делителе 2

числа импульсов формируются синхроимпульсы, поступающие к источнику информации. Одновременно импульсы с выхода задающего генератора 1 подаются на информационный вход электронного ключа 3, который при определенной полярности сигнала на управляющем входе пропускает на свой выход импульсную последовательность.

Триггер 4 находится в единичном состоянии и сигналом со своего выхода подготавливает

первую схему «И 5 и включает реверсивный

двоичный счетчик 6 в режим прямого счета, подготавливая счетчик к подсчету импульсов, поступающих на его информационный вход.

На другие входы второй и третьей схем «И 7 и S с выхода узла управления 9 подан разрешающий потенциал, а па третьи входы - запрещающий потенциал с соответствующих выходов дешифратора 1и.

При поступлении па входную шину устройства сигнала положительной полярности, синхронного с импульсом, вырабатываемым двоичным делителем 2 числа импульсов, электронный ключ 3 пропускает па свой выход последовательность прямоугольных импульсов. Из указанных импульсов дифференцирующей цепью 11 выделяются две серии коротких им пульсов, одна из которых поступает на первый вход узла управления 9, а вторая - на первые входы второй и третьей схем «И 7 и 8.

1ак как схемы «И 7 и 8 закрыты ио третьим входам, то сигналы на выходах этих схем отсутствуют, и триггер 4 остается в единичном состоянии.

Первая серия коротких импульсов с другого выхода узла управления 9 поступает на информационный вход реверсивного двоичного счетчика 6, а на вход установки указанного счетчика с выхода двоичного делителя 2 числа импульсов через открытую схему «И 5 приходит синхроимпульс, под действием которого реверсивный двоичный счетчик 6 устанавливается в начальное состояние. Для повышечия надежности установки реверсивного двоичного счетчика 6 и компенсации одного импульса, действующего в момент установки па информационном входе, длительность импульса установки должна быть большей по сравнению с длительностью импульса на информационном входе реверсивного двоичного счетчика 6.

После окончания процесса установки реверсивный двоичный счетчик 6 под действием импульсов на информационном входе последовательно переводится в состояние 1, 2, ..., п. Ячейки реверсивного двоичного счетчика поразрядно включены на дешифратор 10, так что в процессе счета на О, 1, 2, ..., п выходах дешифратора последовательно появляются прямоугольные импульсы, имеющие одинаковую амплитуду. Эти импульсы проходят через блок 12 весовых коэффициентов, коэффициенты передачи по каждому из выходов которого подобраны определенным образом.

Импульсы с выходов блока 12 весовых коэффициентов складываются в сумматоре 13, в результате на его выходе формируется восходящий участок положительного полупериода квазисинусоидального сигнала.

При достижении реверсивным двоичным счетчиком состояния, соответствующего коду п, па третий вход схемы «И 8 с соответствующего выхода дешифратора 10 поступает разрешающий потенциал. Схема «И 8 открывается и пропускает на свой выход один импульс, под действием которого триггер 4 переключается в пулевое состояние, и сигналами со своих выходов, соединенными с управляющими шинами реверсивного двоичного счетчика 6, переводит последний в режим обратного счета.

Одповременпо сигнал с выхода схемы «И 8 через схему «ИЛИ 14 поступает на другой вход узла управления 9, который после переключения направления счета осуществляет исключение одного импульса из импульсной серии на информационном входе реверсивного двоичного счетчика 6. Это необходимо для обеспечепия симметрии восходящего и нисходящего участков квазисинусоидального сигнала, что обеспечивает высокую точность преобразования.

Для предотвращения самоблокировки устройства узел управления 9 после исключения одного импульса на информационном входе

реверсивного двоичного счетчика 6 выдает на другие входы второй и третьей схем «И 7 и 8 запрещающий потенциал.

Затем под действием импульсной последовательности на ипформационном входе реверсивный двоичный счетчик 6, включенный в режим обратного счета, последовательно переводится в состояние (п-1), (п-2), ..., 1, 0. На выходе сумматора 13 формируется нисходящий участок положительного полупериода квазисинусоидального сигнала.

К моменту окончания на входной шине импульса положительной полярности на выходе сумматора 13 закончится формирование положительной полуволны, восходящий участок которой образован при прямом направлении счета, а нисходящий участок - при обратном направлении счета в реверсивном двоичном счетчике 6. Этим достигается повышение симметрии выходного сигнала, так как ступеньки выходного сигнала, имеющие одинаковую амплитуду, формируются с помощью одних и тех же ячеек дещифратора, блока весовых коэффициентов и сумматора. .При поступлении на входную шину сигнала

отрицательной полярности электронный ключ 3 закрывается, и на информационный вход реверсивного двоичного счетчика 6 импульсная последовательность не поступает. В это время открывается узел блокировки 15, который потенциалом со своего выхода блокирует реверсивный двоичный счетчик 6. Этим достигается повышение устойчивости схемы за счет исключения случайных сбоев реверсивного двоичного счетчика б вследствие наводок по цепям питания, импульсных помех и т. д. при длитель- , ном поступлении на входную шину устройства сигнала отрицательной полярности.

Одновременно узел блокировки 15 сигналом с одного из выходов выключает нулевой выход дешифратора 10, а импульсом с третьего выхода включает узел установки нулевого уровня 16, который подает на сумматор 13 потенциал, соответствующий среднему уровню суммирного сигнала. В таком состоянии схема находится до прихода на входную шину следующего импульса положительной полярности.

При поступлении на входную шину следующего импульса положительной полярности электронный ключ 3 снова открывается, и на информационный вход реверсивного двоичного счетчика б, включенного в режим обратного счета, поступают импульсные сигналы, под действием которых реверсивный двоичный счетчик из нулевого состояния переключится последовательно в состояние т, (т-1), ..., (и+1) (т - емкость реверсивного двоичного счетчика).

На соответствующих выходах дещифратора 10 появляются прямоугольные импульсы, которые после прохождения через блок 12 весовых коэффициентов складываются в сумматоре 13, образуя участок отрицательной полуволны квазисинусоидального сигнала.

При достижении реверсивным двоичным счетчиком б состояния (я+1) на третий вход схемы «И 7 с соответствующего выхода дещифратора 10 поступит разрешающий потенциал.

Схема «И 7 пропускает на свой выход один импульс, под действием которого триггер 4 переключается в единичное состояние и включает реверсивный двоичный счетчик 6 в режим прямого счета. Одновременно сигнал со схемы «И 7 через схему «ИЛИ 14 поступает на другой вход узла управления 9, который исключает один импульс из серии импульсов на информационном входе реверсивного двоичного счетчика 6, а затем выдает на другие входы схем «И 7 и 8 запрещающий потенциал для исключения самоблокировки устройства.

После переключения направления счета на информационный вход реверсивного двоичного счетчика 6, включенного в режим прямого счета, продолжает поступать последовательность импульсов, которая переводит счетчик из состояния (п+1) в состояние (/г+2), (п+З), ..., (т-1), т. В сумматоре 13 заканчивается формирование отрицательной полуволны квазисинусоидального сигнала. Ступеньки отрицательной полуволны, имеющие одинаковую амплитуду, так же, как и ступеньки положительной полуволны, формируются с помощью одних и тех же ячеек дещифратора, блока весовых коэффициентов и сумматора, что обеспечивает высокую точность преобразования.

Если следующая информационная посылка на входной щине положительна, то цикл работы устройства повторяется, т. е. синхроимпульс с выхода двоичного делителя 2 числа импульсов через первую схему «И 5 производит установку реверсивного двоичного счетчика 6, компенсируя нмпульс, действующий в этот момент на информационном входе, а затем реверсивный двоичный счетчик, включенный в режим прямого счета, последовательно переключается в состояние 1, 2, . . ., п и т. д.

Таким образом, при положительной полярности сигнала на входной щине устройства на информационный вход реверсивного двоичного

счетчика 6 поступает импульсная последовательность, которая переключает его из одного состояния в другое. В каждом цикле счета на вход установки реверсивного двоичного счетчика поступает синхроимпульс, который позволяет восстановить нормальную работу устройства в случае сбоя в реверсивном двоичном счетчике 6 или триггере 4. Периодическая установка реверсивного двоичного счетчика 6 при поступлении на входную шину импульса положительной полярноности наряду с полной блокировкой счетчика при поступлении на входную щину импульса отрицательной полярности обеспечивает высокую устойчивость устройства по отношению к сбоям и помехам.

Перед подачей в линию из сигнала, образующегося в сумматоре, исключается постоянная составляющая.

При увеличении частоты задающего генератора 1 и соответствующем увеличении емкости m реверсивного двоичного счетчика 6 форма выходного сигнала все более приближается к синусоидальной.

Предмет изобретения

Устройство для преобразования последовательности импульсов в последовательность

трехуровневых сигналов, содержащее задающий генератор, выход которого соединен со входом двоичного делителя числа импульсов, связанного по выходу через первую схему «И со входом установки реверсивного двоичного

счетчика, выходы которого через дешифратор связаны со входами блока весовых коэффициентов, подключенного выходами ко входам сумматора, выход задающего генератора связан с информационным входом электронного

ключа, управляющий вход которого соединен со входной шиной, а выход через дифференцирующую цепь - с одним из входов узла управления и второй и третьей схем «И, другие входы второй и третьей схем «И соединены с одним из выходов узла управления, а выходы - со входами триггера, выходы которого подключены к управляющим щинам. реверсивного счетчика, узел установки нулевого уровня, узел блокировки и схему «ИЛИ, о тличающееся тем, что, с целью повыщения точности преобразования и увеличения надежности устройства, в нем выходы второй и третьей схем «И через схему «ИЛИ подключены к другому входу узла управления, другой выход которого связан с информационным входом реверсивного двоичного счетчика, а один из выходов триггера связан с другим входом первой схемы «И, причем ее выход и нулевой выход дешифратора связаны с выходами узла блокировки, вход которого соединен со входной щиной устройства, а его третий выход через узел установки нулевого уровня связан с сумматором, третьи входы второй и третьей схемы «И связаны с соответствующими выходами дешифратора.

i/CmaHO 3Ka