Пересчетная схема Советский патент 1974 года по МПК H03K23/02 

1

Устройство отнооится к триггерНым пересчетным схемам .и может быть использовано в радиоэлектронике, вычислительной технике, дискретной автоматике и приборостроении.

Известйы пересчетные схемы с бланкирующей связью. Такие схемы .имеют коэффициент пересчета (п - число триггеров), но комбинируя несколько бланкирующих связей, моЖНо получить 1П|роизвольное зиачевие.

Недостатком известных схем является ограниченное быстродействие, которое объясняется более тяжелыми (по сравнению с триггерами счетчика) условиягми работы коммутирующего триггера (К.Т).

На вход установки «1 этого тр игге|ра импульсы поступают с задержкой относительно входных, а на вход установки «О - без задержки, непосредственно со входа схемы. В результате .дромежуток времени между импульсами «а двух входах Tipnrrepa оказывается меньше периода входных имлульсов Гвх, и триггер фактически работает на более высокой частоте, чем входные. С увеличением п задержка в счетчике растет и быст1родействие схемы уменьшается.

С Целью увеличения быстродействия в предлагаемую пе{ресче11ную схему вводится вспомогательный триггер и вентиль, причем вспомогательный триггер включен между счетчиком и управляющим триггером, единичный

вход вспомогательного iipiirrepa подключен к выходу счетчика, а нулевой - к выходу управляющего триггера, единичный вход управляющего триггера соединен со входом пересчетной схемы через .вспомогательный вентиль, лотенциальныи вход котО|рого подключен к выходу вспомогательного триггера.

На чертеже показана предлагаемая пересчетная схема.

Нересчетная схема содержит двоичный счетчик на триггерах Ig, la--- 1, к выходу которого подключен вспомогательный триггер 2, управляющий вспомогательным вентилем 6, на импульсный вход последнего подаются входные импульсы. Выход вентиля 6 подключен к единичному входу коммутирующего триггера 4, а нулевой вход этого триггера соединен непорредственно со входом схемы 5. Триггер 4 управляет вентилем Ь, устаиовленным на входе двоичного счетчика, с выхода этого триггера снимается сигнал сброса в «О триггера 2. Схема включает в себя выход 7, совпадающий с выходом Т|риггера 4, и выход 8, совпадающий с выходом триггера 2. Сигнал на выходе 7 имеет малую задержку относительно входных имлульсов, но заланная величина К. на этом выходе на некоторых частотах сохраняется лишь в среднем, а в отдельно взятых циклах счета она может изменяться на ±1. Сигнал на выходе 8 всегда соответствует

правильному значению К, но имеет большую задерЖКу относительно входных импульсов, чем сигнал на выходе 7.

Схема работает следующим образом.

В исходиом СОСТОЯНИИ все триггеры схемы находятся в состоялни «О, вентиль 6 открыт, а вентиль 3 закрыт. При ноступлении входных импульсов схема .работает как обычный двоичный счетчик. После поступления 2 входных импульсов «а выходе счетчика появляется има1уль1С, который перебрасывает T|p«rrep 2 в состояние «1, от срывая тем самым вент.иль 3.

Ближайший входной импульс проходит через вентиль 3 и перебрасывает триггер 4, закрывая тем самым вентиль 6. Следуюш.ий входной ймпульс не П|роходит на вход счетчика, ио сбрасывает в «О триггер 4, вновь открывая вентиль Ь, лр-и этом перепад напряжений на выходе триггера 4 сбрасывает в «О триггер 2, закрывая вентиль 3, .и схема приходит в исходное состояние.

Введение дополнительных элементов (триггера 2 и вентиля 3) повышает максимальную рабочую частоту схемы.

Вентйль 3 пролускает импульсы на первый вход триггера 4 при единичном состоянии триггера 2, а на его второй вход поступают импульсы со .входам схемы. Таким образам, промежуток между лмпульсами, поступаюш.ими на вход триггера 4, меньше Гв на велич-и.ну т, которая много меньше задержки счетчика где Ттг - Время задержки одного триггера), следовательно триггер 4 фактически работает «а более низкой частоте и быстродействие схемы повышается.

Так как для большинства используемых комплексов элементов быстродействие триггера при работе по раздельному входу выше, чем по счетному, то задержка т «е уменьшает быстродействие схемы. В тех случаях, когда т сравнима с Ттг эту задежку, поскольку она не зависит от п .и входной частоты, можно ском1пеноировать путем помеш,ения в цепь установки «и триггера 4 дополнительного вентиля, на потенциальный вход которого постоянно подан разрешающий потенциал. Триггер 2 работает в еще более благолриятных условиях, так как промежуток времени между импульсами на его входах не меньше Гвх.

При повышении входной частоты работа схемы «е изменится до тех пор, пока время задержки тсч счетчика не станет равной ГвхВ этом случае вентиль 3 открывается в момент прихода очередного импульса на вход схемы, а импульс на его выходе может оказаться искаженным по форме и уменьшенным по амллитуде, в результате чего триггер 4 от этого импульса ие срабатывает. Однако в

этом случае не сработает и триггер 2, вентиль 3 остается открытым, следующий входной ймпульс устанавливает триггер 4 в состояние «1.

5 Таким образом, за один цикл работы схемы на вход двоичного счетчика не пропускается один входной импульс, при этом импульс на выходе двоичного счетчика появляется после полного заполнения счетчика, и промежуток

0 времени между двумя соседними импульсами на выходе двоичного счетчика не зависит от того, когда запирается вход двоичного счетчика (на t-oM, (i--1)-ом .или (i+1) такте, но только один раз за цикл счета, причем (t-|-l)

5 Z2. Поэтому величина К. на выходе равна .

Па выходе 7 импульсы появляются в момент, когда происходит запирание входа двоичного счетчика, поэтому на выходе 7 при

0 Тсч я-Гвх величина /( лишь в -рреднем, а в каждом отдельном цикле работы схема эта величина может .изменяться .на «+1. При дальнейшем повышении /вх величина /С на выходе 7 становится равной в лю5 бом цикле работы схемы.

Таким образом, при использовании выхода 8 быстродейстВИе пересчетной схемы .не зависит от п и ограничивается лишь быстродействием Tpnrreipa li. При использовании выхода

0 7 это справедливо лишь для среднего значения /(.

В тех случаях, когда величина К. должна быть стабильна в каждом цикле счета, при использовании выхода 7 ;из рабочей полосы

5 частот следует .исключить диск|ретные частоты, на которых выполняется равенство Точ mTsx, где т - целое число (и близкие к этим частотам, так как Тсч обладает .конечной нестабильностью).

Предмет изобретения

Пересчетная схема на триггерах, содержащая счетчик, вентиль на входе счетчика и управляющий триггер, выход которого соединен с этим вентилем, отличающаяся тем, что, с целью увеличения быстродействия схемы, она соде|рж.ит вспо.могательные триггер и вентиль, причем вспомогательный триггер включен между счетчиком и управляющим .иггером, единичный вход вспомогательного триггера подключен к выходу счетчика, а нулевой - к выходу управляющего триггера, единичный вход управляющего триггера соединен

со входом пересчетной схемы через вспомогательный вентиль, потенциальный вход которого подключен к выходу вспомогательного тр.игге|ра.