Устройство для генерации пачек импульсов Советский патент 1977 года по МПК H03K3/84 

1

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам формирования серий импульсов, и может быть использовано в радиоэлектронике, измерительной технике, в системах автоматического управления и регулирования, в устройствах кодирования и в технике связи.

Известно устройство, которое содержит генератор, формирователь, счетчик импульсов, блок задания программы, усилители El .

Недостатком его является возможность урезания первого импульса пачки,

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для генерации пачек им- пульсов, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходами первого триггера соответственно, выход, пёр- вого элемента И подключен к первому вход счетчика импульсов, выходы которого соединены через блок элементов И с коммутацией с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго триггера, при этом второй вход счетчика соединен с выходом второго элемента .

Однако и в этом устройстве не исключена возможность урезания первого импульса пачки, кроме того, частота следования пачек нестабильна.

Цель изобретения - повышение стабильности временных параметров выходных импульсов.

Это достигается тем, что в устройство для генерации пачек импульсов, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и втЬрого элементов И, вторые аходы которых соединены с выходом первого триггера соответственно, выход первого элемента И подключен к первому входу счетчика импульсов, выходы которого соединены через блок элементов И с коммутацией с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго триггера, при этом второй вход счетчика соединен с выходом второго элемента ИЛИ,дополнительно введены два счет1ика импульсов, три блока элементов И с коммутацией, триггер, четыре элемента задержки, три элемента ИЛИ и два двувходо вых элемента И, причем выход второго триггера соединен с первым входом первого дополнительного счетчика импульсов, выходы которого через первый дополнительный блок элементов И с коммута- цией подключены к первому входу второго элемента ИЛИ, к первым входам всех дополнительных1 элементов ИЛИ, к первому в.ходу первого триггера, и через первый элемент задержки ко второму входу .первог дополнительного счетчика импульсов, выход второго элемента И соединен с первым входом второго дополнительного счетчика импульсов, выходы которого подключены через второй и третий дополнительные блоки элементов И с коммутацией к . первым входам дополнительных двувходовых элементов И соответственно, выходы которых соединены через второй и третий элементы задержки со вторым и третьим входами третьего дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен ко вто рому входу второго дополнительного счетчика импульсов, при этом первый вход дополнительного триггера подключен ко входу второгб элемента задержки и через пер вый дополнительный элэмент ИЛИ к первому входу второго триггера, второй вход дополнительного триггера соединен с выходом второго дополнительного элемента, ИЛИ, второй вход которого подключен ко входу третьего элемента задержки и ко втор му входу первого элемента ИЛИ, причем выход основного блока элементов И с ком мутацией соединен через четвертый элемент задержки со вторым в,ходом второго элемента ИЛИ и со вторым входом первого триггера. На фиг. 1 показана функциональная схе ма устройства для генерации пачек импульсов; на фиг. 2 - диаграммы, поясняю щие принцип формирования пачек импульсо Выход генератора 1 соединен с первыми входами элемента И 2 ,и элемента И 3, при этом второй вход элемента И 2 соединен с выходом триггера управления 4, а нулевой выход этого триггера соединен со вторым входом элемента И 3. Выход элемента И 2 соединен со счетным входом счетчика 5, выходы которого соединены со входами блока 6, состоящего из элементов И и коммутатора. Выход блока элементов 6 соединен с кулевым входом первого триггера управлени я 4 и через элемент задержки 7 - с первым входом элемента ИЛИ 8, выход которого соединен со входом установки счетчика 5. Выход элемента И 3 соединевл, fo счетным входом первого дополнительного счетчика импульсов 9, выходы которого соединены со входами дополнительного блока 10, состоящего также из элемента И с коммутатором, и со входами второго дополнительного блока 11, аналогичного блокам б и 10. Выход блока 10 соединен с первым входом второго дополнительного элемента И 12, второй вход которого соединен с выходом триггера 13, а выход соединен с первым входом дополнительного элемента ИЛИ 14, выход которого соединен со входом установки единицы второго триггера 15. Выход-элемента 12 также соединяется с нулевым входом триггера 13 и через элемент задержки 1.6 - с первым аходом второго элемента ИЛИ 17, выход которого соединен со входом установки нуля счетчика импульсов 9.. Выход второго дополнительного блока 11 соединен с первымвходом третьего дополнительного элемента И 13, второй вход которого соединен с нулевым выходом триг.гера 13, а выход соединен с первым вхо- дом второго дополнительного эл,емента ИЛИ 19. Выход элемента ИЛИ 19 соединен со входом установки единицы триггера 13. Выход элемента И 18 соединен также с первым Й.ХОДОМ третьего дополнительного элемента ИЛИ 20, второй вход которого соединен с выходом блока 6, а выход соединен со входом установки нуля второго триггера управления 15 и через элемент задержки 21 - со вторым входом второго элемента ИЛИ 17. Нулевой выход второго триггера управления 15, являющийся одновременно выхо-. дом устройства, соединен со счетным входом второго дополнительного счетчика импульсов 22, выходы которого соединены со входами третьего дополнительного бло.ка 23 элементов И с коммутатором. Вы- ход этого блока соединен с нулевым входом первого триггера управления 4, со вторым входом первого элемента ИЛИ 8, с третьим входом второго элемента ИЛИ 17, со вторым входом первого дополнительного элемента ИЛИ 14 и со вторым входом второго дополнительного элемента ИЛИ 19, а через элемент задержки 24 - с кулевым вхэдом второго дополнительного счетчика импульсов 22. Принцип действия, устройства для генерации пачек импульсов основан на послеовательном счете количества импульсов, выдаваемых генератооом импульсов, которое определяет интервал между пач, ками t , длительность шдпульсоб . пачки Т 2 и паузу между импульсами п ки tj , а также на счете количества сформированных импульсов пачки -М (см. фиг. 2), при этом 1ij Njf,C2 N2til:3-N t, где NJ , N2,3 количество импульсов опред8ляюши.х интервалы t . , , , fj со ответственно; i t - период следования импульсов, выд ваемых генератором 1 импульсов. В исходном состоянии генератор 1 импульсов выключен и на его выходе отсутствует последовательность импульсов, момент времени (см. фиг. 2,а). Первый триггер управления 4 находится в единичном состоянии (см. фиг. 26,в). В начальный момент все триггеры этой схемы находятся в единичном состоянии, есл на единичном выходе высокий уровень напряжения, и в нулевом состоянии, если на нулевом выходе высокий уровень напряжения. Тогда на втором входе элемен- та И 2 присутствует высокий уровень напряжения ..(элемент И 2 открыт), а на втором входе первого дополнительного эле мента И 3 - низкий уровень напряжения (элемент И 3 закрыт).Счетчики импульсо 5,9 и 22 находятся в исходном нулевом состоянии, на выходе элементов И блоков 6,10, 11 и 23 низкий уровень напряже ния, триггер 13 находится в единичном состоянии (см. фиг. 2,г,д), поэтому на Втором входе элемента И 12 прис т-ству ет высокий уровень напряжения (элемент И 12 открыт), а на втором входе схемы И 18 - низкий уровень напрях енип (элемент И 18 закрыт). Второй триггер управления 15 находится в нулевом состоянии, поэтому на нулевом выходе этого триггера, являющегося одновременно выхо дом всего устройства, низкий уровень напряжения (см. фиг. 2, е). Перед включением генератора импуль сов 1 коммутаторами блоков 6, 10, 11, 23 соответственно устанавливаются выбранные нами значения jN N и М. Допустим, что N J 8, Nj 4,, и М 4 (на фиг. 2 приведены эпюры напря жений в различных точках схемы для этих значений N ,KJ , N и М). Предположим .что в момент времени i, включают генератор 1 импульсов на его выходе появляется последовательность пря моугольных импульсов с периодом следования t (см. .фиг. 2, а). Эта после, довательность импульсов поступает на пер вые входы элементов И 2 и 3. Так как элемент И 3 закрыт, то импульсы проходят только через открытый элемент И 2 (см. 2, ж) и поступает на счетный вход счетчика импульсов 5. Как только счетчик импульсов 5 отсчитает число импульсов N J 8 моме.нт времени i - (см. фиг, 2, з) На выходе блока 6 , элементов И появляется импульс, которь1й поступает через второй вход элемен- та ИЛИ 20 на нулевой вход второго триггера управления 15 и переводит его в нулевое состояние, полагая тем самым начало первому импульсу пачки (см. i. фиг. 2.е) на нулевой аход первого триггера управления 4 и переводит его в нулевое состояние, при этом элемент И 2 закрывается а элемент И 3 открывается через элемент задержки 7 и первый вход элемента ИЛИ 8 поступает на нулевой аход счетчика им- пульсов 5 и переводит последний в исходное нулевое состояние. Далее устройство работает следующим образом: так как в момент времени i.2 элемент И 2 закрылся, а элемент И 3 открылся, то все импульсы с выхода генератора 1 импульсов начиная с момента времени 12 через открытый элемент И 3. поступают на счетный вход счетчика импульсов 9. Как только счетчик импульсов 9 отсчи-, тает количество импульсов N,, 4 (мо- см. фиг. 2, а) на мент, времени выходе блока 10 появляется импульс (см. фиг. 2, к), крторый через открытый эпемент И 12 поступает через первый вход элемента ИЛИ 14 на единичный вход второго триггера управления 15 и переводит его в единичное состояние,, при этом фор- мируется задний фронт первого импульса пачки (см., фиг. 2, е - момент времени t ); на нулевой вход триггера 13 и переводит его в : нулевое состояние, при этом элемент И 12 закрывается, а элемент И18 открывается; через элемент задержки 16 и первый вход элемента ИЛИ 17 на нулевой вход счетчика импульсов 9 и переводит его в исходное нулевое состояние. После момента времени t счетчик импульсов 9 продолжает отсчитывать импульсы,, и как только он отсчитает количество импульсов N 2, на выходе блока 11 появляется импульс (момент времени 1д -. см. фиг. 2, л). Этот импульс через первый вход открытого элемента И 18 поступает на первый вход элемента ИЛИ 20 и с его выхода на аход установки нуля второго триггера управления 15 и переводитпоследний в ну- левое состояние, давая тем самым начало второго импульса, пачки (см, фиг. 2, е момент i ); на первый аход элемента ИЛИ 19 и с его .выхода вход установки единицы триггера запрета 13 и переводит его в единичное состояние, при этом элемент И 12 открывается, а элемент И 18 закрывается; через элемент задержки 21на второй вход элемента ИЛИ 17, на вход установки нуля счетчика импульсов 9 и переводит его в исходное нулевое состояние. Далее счетчик импульсов 9 вновь считает Nj а в момент ьремени tg на выходе элемента И 12 появляется икшульс (см. фйг, 2, K)J который формирует, задНИИ фронт второго импульса пачки, В момент времени t формируется передний фронт третьего ,импульса пачки и так далее. По мере формирования импульсов пачки последние с нулевого выхода второго триг гера управления 15 поступают на выход устройства и на счетный вход счетчика им пульсов 22, Как только счетчик импульсов 22отсчитает количество импульсов (момент времени ij ), на выходе блока элемента И 23 появляется импульс (см, фиг, 2, м), поступающий на вход установки единицы первого триггера управле ния 4 и переводит его в исходное состояние 1, при этом элемент И 3 закрыBasTcsh а элемент И 2 открьшается; на второй вход элемента ИЛИ 8 и с его выхода на нулевой вход счетчика импульсов 5, где производит контрольное обнуление этого счетчика ; на третий вход элемента ИЛИ 17 и с его выхода на нулевой вход счетчика импульсов ,9, где производит контрольное обнуление этого счетчика; на второй аход элемента ИЛИ 14 и с его выхода на единичный вход второго триггера управления 15, где производит контрольную установку этого триггера в единичное состояние; на второй вход элемента ИЛИ 19 и с его вьпсода на единичный вход триггера 13 и переводит его в единичное cocтoяниeJ при этом элемент И 12 открывается, а элемент И 18 закры вается; через элемент задержки 24 на нулевой вход установки счетчика импульсов 22 и переводит его в исходное нулево состояние, Таким образом, все элементы схемы возврашаются в исходное состояние, которое предшествовало моменту времени tj . После момента времени t- вновь фор мируется интервал между пачками t . , т.е, счётчиком иглпульсов 5 отсчитывается количество импульсов Nj.. В момент времени tg формируется передний фронт первого . импульса второй пачки (см, фиг, 2, е). Формирование импульсов второй и последующих пачек происходит аналогично описанному, Бремя задержки t элементов 7, 16, 21, и 24 выбирается из условия t/2,так как все процессы установки в исходное состояние должны за каячиваться до прихода на аходы счетчиков импульсов следующего после моментов времени импульса с выхода генератора 1 импульсов. Формула изобретения Устройство для генерации пачек импульсов, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первым, аходам первого и второго элементов И, втогрые входы которых соединены с выходами первого триггера соответственно, выход первого элемента И подключен к первому входу счетчика импульсов, выходы которого соединены через блок элементов И с коммутацией с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго , Чмг-этота-твторой вход счетчика соединен с выходом второго элемента-И ЛИ, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения стабильности временных параметров выходных импульсов, в него дополнительно введены два счетчика импульсов, три блока элементов И с комму таиией., четыре эле,мента задержки, три элемен- , та ИЛИ и два двувходовых: элемента И, причем выход второго триггера соединен с первым входом первого дополнительного счетчика импульсов выходы которого через первый допол-. нительный блок элементов И с коммутацией подключены к первому входу второго элемента ИЛИ, к первым входам всех дополнительных элементов ИЛИ, к первому входу первого триггера и через первый элемент задержки ко второму входу первого дополнительного счетчика импульсов, вьгход второго элемента И соединен с первым входом второго дополнительного счетчика импульсов, выходы которого подключены через второй и третий дополнительный блоки элементов И с коммутацией к первым входам дополнительных двувходовых элементов И соответственно, выходы которых соединены через второй и третий элементы задержки to вторым и третьим входами третьего дополни.тельного элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго дополнительного счетчнка импульсов,, при этом первый вход доиопиительного триггера подключен ко входу второго элемента задержки и через пер вый дополнительный элемент ИЛИ к пер вому входу второго триггера, второй вход дополнительного триггера роединен. с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого подключен ко аходу третьего элемента задержки и ко второму аходу- первого элемевта ИЛИ, причем выход основного блока элементов И с коммутахшей соединен черв« четвертый элемент задержки со вторыл входом второго элемента ИЛИ и со втсьрым вкоаом первого триггера.

. -

Источники информации принятые во внимание при : экспертизе,

1.Авторское свидетельство СССР № 263269, Н 03 К 3/72, 11.10.68.

2.Авторское свидетельство СССР № ЗО1849, Н-ОЗ К 3/78,05Д1.70

ts Ч

t,t,

ts

t

ue.Z