Устройство задержки импульсов Советский патент 1977 года по МПК H03K5/13 

На вход основной линии 1 и один из входов элемента И 5 лодается импульсы с постоянным периодом повторения, равным величине контролируемой задержки. Для получения высокой стабильности задержки контролируемой линии период входной последовательности должен быть стабилизировак, например, от кварцевого генератора.

Дальнейшее прохождение сигналов ino схеме начнем рассматривать с ),1омента, когда

устройство паХОДИТСЯ в НСХСДНОМ СОСТОЯИШК

элемент И 10-1 открыта ио у.равляю1цему входу (имеется в виду вход, соединенный с выходом триггера 9-1), остальные элементы И 10-2-10-/г закрыты по аналогич: ым входам, двоичный счетчик обнулен.)

Входные имлульсы, лройдя основную линию 1 и часть дополнительной линии 2, через элемент И 10-1 и элемент Р1ЛИ 3 поступают на нормирователь 4 .п далее на второй вход элемента И 5. Нормирование входной иоследовательности -по длительности после прохождения ею линии задержки необходимо для выравнивания импульсов по длительности на обоих входах элемента И 5.

В случае, когда величина задержки контролируемой линии отличается от периода входной последовательности, длительность; импульсов на выходе элемента И 5 будет меньше длительности импулеов на входах этого элемента. Эта длительность будет тем меньшие, чем больше расхождение контролируемой задержки от эталонной. Временной дискриминатор б, представляющий собой селектор импульсов по длительности, вырабатывает сигнал только в том случае, когда импульсы на ето входах -меньше длительности нормированных. Минимальная разность в длительностях между нормированными и импульсами с выхода элемента И 5, на которую реагирует временной дискриминатор, определяется его чувствительностью.

При наиболее раснространенной эле.меитпой базе (интегральные схемы серии 133 и ряд других) чувствительность временного дискриминатора не хуже 0,1 мкс.

В этом случае, когда длительность импульсов на выходе элемента И 5 равна длительности нормированных (это происходит в том случае, если величина контролируемой линии задержки равна эталонной нли отличается от нее менее, чем на 0,1 мсек), импульсы на выходе временного дискриминатора 6 отсутствуют. Каледый -импульс, прошедший через иего, поступает на счетный вход двоичиого ечетчика 8, к выходам которого подключены дешифраторы чисел 1, 2 ... п.

При поступлении на счетчик иервого импульса сигналы появляются на выходе деш 1фратора 7, соответствуюш,ем числу «1. Этот сигнал одновременно воздействует на два триггера и 9 2 и устанавливает первый из них в нулевое состояние, второй - в единичное, при этом элемент И запирается, а элемент 10-2 - открывается. Задержка

сигнала увеличивается на величину, равную задержке между отводами, к которым нодсоединены элементы И 10-1 п 10-2. С приходом на ечетчик 8 второго импульса еигнал выбирается на выходе дешифратора 7, еоответствующем числу «2, опрокидываются триггеры 9-2 и 9-3, что приводит к запиранию элементов И 0-2 -и отпиранию 10-3. Задержка дополпительно увеллчлвается на

Hiar регулирования. Процесс регулирован} я продолжается до тех пор, пока величина контролируемой задержки пе совпадает с эталонной. В этоМ случае на выходе элемента II 5 длительность вмпульсов равиа длительности

нормированных, а на выходе временного дискриминатора 6 импульсы отсутствуют. Двоичный счетчик остается в прежнем положении, а затем задержанный сигнал снимается с выхода элемента И 10-3.

Регулироваиие осуществляется по кольцеволгу приипипу, т. е. если в установившемся задержка по какил -либо причинам изменяется, то регул 1розание продолжается в сторону ее увеличения до максимума, аюсле чего

начнется вновь с М инпмальной задержки до выравнивапия ее с эталонной. Такой принцип упрощает логическую часть схемы регулпровапия п делает ее простой п падежной в работе.

Пределы регулирования выбираются несколько больше, чем пределы изменения контролируемой задержки отиосительно номинальной, вызванной различнымн дестабилизирующими факторами.

Данное устройство позволяет осуществлять регЗлпрование е абсолютной погрешностью не превышающей ±0,1 мкс независимо от величины задержки. Эффективность регулироваиия тем выше, чем больше номинал задержки, так

как при неизменной абсолютной погрешностн относительная нестабильность прн увелпчении задерЛСки уменьшается.

Устройство точной задержки повышает стабильность задержки устройства, в которых в

качестве элемента задержки используются лииии задержки.

Кроме того, оно обладает такими же точностными характеристиками, что и известное устройство, но выполнено полностью на микросхемах без механических узлов, имеет меньшие габариты, вес и обладает высоким быстродействием процесса регулирования.

Положительиый эффект заключается в том, что использование устройства точной задержки на лиииях задержки повышает точиость измерения наклонной дальности и радионавигационных системах и одновременно обесиечивает высокую проиускную способность этих систем.

Формула изобретения

Устройство задержки импульсов, содержащее основную линию задержки, вход которой соединен с неточником контрольных импульсов, дополнительную линию задержки с отводами, включенную последовательно с основной, временной дискриминатор, отличающийся тем, что, с целью иовышения стабильности задержки и быстродействия, в него введены двоичный счетчик, дешифратор чисел, нормирователь импульсов по длительности, элемент ИЛИ, п триггеров, re-f-1 элементов И, при этом отводы дополнительной линии задержки через я элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого через нормирователь импульсов по длительности соединен с одним из входов «+1-го элемента

И, выход которого через временной дискриминатор подключен к входу дваичного счетчика, к поразрядным выходам счетчика подключены соответствующие входы дещифратора, причем /-Й выход дешифратора подключен ко входу установки в «О 1-го триггера и к входу з становки в «I г+1-го триггера, п-й выход дешифратора - к входу установки в «О п-го триггера и к входу установки в «1 первого триггера, выходы всех триггеров подключены к вторым входам я элементов И, а вход основной линии задержки соединен со вторым входом я-{-1-го элемента И.