Формирователь задержанных импульсов Советский патент 1977 года по МПК H03K5/13 

1

Изобретение относдатся к импульсной технике J в частности к формирователям задержанных импульсов, применяемым в автр матике, например j в устройствах автопоястройки фазы,

Известен формирователь задержанных импульсов, где задержка переднего фронта определяется срабаггъгаанием порогового устройства в момент спада первого дифферевцированного импульса до порогового напряженин, а задний фронт формируется, например, одновибратором, запускаемым в момент формирования переднего фронта выходного импульса ij . У таких формирователе скважность выходных импульсов не зависит от задержки, но изменяется при изменении частоты входных импульсов.

Описанный формирователь не обеспечивает Точного сохранения заданной скважности вькодных импульсов.

Известен также формирователь задержанных импульсов, принцип действия которого заключается в выделении с помощью дифференцирующей ячейки ( на RC-элементах) Сигналов экспоненциальной формы, генерируемых в моменты поступления и окончания входных импульсе, после чего экспоненциальные сигналы поступают на первый вход линейного сумматора. На второй вход сумматора поступает управляющий импульс, совпадающий по времени с входным сигналом, не имеющий ту же полярность, что и дифференпированный импульс, соответствующий окончанию входного сигнала.

Выход сумматора подключен к пороговому устройству сравнения, соединенному со входом собственно формирователя, генерирующего выходной сигнал. Передний фронт выходного сигнала формируется пороговым уст ройством в момент спада первого дифференцированного импульса до|порогсшого напряжения, а - в момент уменьшения второго дифференцированного импульса до порогового напряжения противоположной полярности.

При равных постоянных времени дифференцирующей ячейки для переднего и заднего (jpoHTOB входных импульсов длительность входных и выходных импульсов оказывае ся одинаковой.

Подстроечным элементом формирователя, вэмевяюшвм длительность задержки, является конденсатор днфференшфующей ячейки 2j .

У фс мирсявателей задержанных импульсо часто требуется высокая стабильность задаявой скважности выходных импульсов, ваврвмер, когда они используются в качестве опоры ключевых фазовых детекторов. Однако у описанного фсрмнрователн скважность выходных нмпульсов изменяется при вэмеввнвн скважности или частоты входных вмпульсов, а также в при регулировке задержкн, если отсутствует точное равенство постоанйых времени заряда и разряда RCтапочки..

Шт Изофетениа сохранение заданной скважности выходных импульсов при измене ши скважности входшдх импульсов, а так же при ре1г улирсюке задержки. .

Это достигается тем, что в формирователь задержанных импульссж, сод жащий прео азователь входных импульсов в две взаимно инвертированные гаюлсдовательноств. экспоненпиальных импульсов, соответствующие передним и задним || оЕггам входш 1х импульсов , два устройства сравнения эксповэвциальных импульсов с заданными поро гами, входы которых подключены К выходам щюо азователя, формирователь импульсов, соёдивенный с выходами устройств сравнения, двувходовый линейный сумматор, введе1|ы №е цепи восстановления постоянной сост шляю1дей противоположных полярностей, од на - положительной, другая-отрицательной, трехвходовый линейвый сумматор, сглаживаюший фильтр и усилитель, при этом пороговый вход одного из устройств сравнения подключен к выходу двувходового суммато-. ра, вход которого и пороговый вход второго устройства сравнения объединены и на них подано регулируемое пороговое напря-. жение, второй вход двувходового сумматора соединен через усилитель и сглаживающий фильэр € выходом трехвходового сумматора, два входа которого.через соответствующие цепи восстановления постоянной составляющей соединены с выходом формирователя импульсов, а на третий вход подано постоянное напряжение для регулировки

скважности.

На фиг. 1 показана блок-схема предлага4 алого формирователя задержанных импульсов ; на фиг. 2 - вариант преобразователя вводных сигнале в сигнал экспоненциальной формы; на фиг. 3 - эгаоры сигналов в различных точках схемы предлагаемого устройства.

Формирователь задержанных импульсов состоит из преобразователя 1 входных импульсов, содержащего интегрирующую цепь (резистор 2, конденсатор 3), инвертор 4 и вторую интегрирующую цепь (резистор 5, конденсатор 6). Формирователь также имеет устройства 7 и 8 сравнения двувходовой линейный сух матор 9, формирователь |1О импульсов, цепь 11 восстановления постоянной составляющей положительной полярности, цепь 12 отрицательной полярности, трехвходовой сумматор 13, сглаживающий (}мльтр 14 и , (усилитель 15.

ёходной сигнал, пройдя интегрирующую цепь - резистор 2 и конденсатор 3, интегрируется и в течение действия импульса преобразуется в экспоненциально нарастающее напряжение.

Таким образом, передний задерживаемого сигнала преобразован Б экспоненциально нарастающее напряжение (Выход 1). Для преобразования заднего фро

,та сигнала в экспоненциально нарастающее напряжение входной сигнал предварительно инвертируется инвертором 4, а затем интегрируется цепью, состоящей из резистора5 и конденсатора 6 (Выход 2). Выходные синалы преобразователя поступают на соответств гощие схемы сравнЪния. Причем устройство 7 , сравнения (пороговое устройство) осуществляет сравнение экспоненциального напряжения, соответствующего переднему . ту с напряжением и„д„ . , а схема 8 сравнения - экспоненциального напряжения, соответствующего заднему фронту входного сигнала с напряжением U „

Напряжение порогаIf подается на устройство 7 сравн ния, а также на первый вход линейного сумматора 9, на вТОг рой вход которого поступает управляющее напряжение и, JJ для автоматической подстройки скважности выходнь;х импульсов, йдход сумматора подключён к пороговому; входу схемы 8 сравнения. На выходе сумматора имеется пороговое напряжение:

УПОР 2-.1тотЯ: упр.

При достижении экспоненциальным напряжением, соо ветствующим переднему Фронту, порогового напряженияПП Р устройство 7 сравнения вырабатывает сигнал формирования начала задержанного импульса, а при достижении экспоненциальным напряжением, соответствующи м заднему фронту, порогового напряжения tf 2 устройство 8 сравнения форформирует сигнал окончания з;адержанного импульса.

. В качестве формирователя 10 импульсов может использоваться, например, $ триггер, входы R и 5 которого подключены соответственно к выходам устройств 7 и 8 сравнения, а выход является выходом формирователя. В этом случае выходные ст налы устройств 7 и 8 сравнения поочередно опрокидывают триггер в противоположные положения. Выходной сигнал устройства снимается с одного иа плеч триггера. На фиг. а, б, в г показаньц эпюры сигналов в соответствующих точках скемы{1« время задержки выходных импульсов). Регупировка времени задержки осуществляет ся изменением напряжении И f. « при этом например из-за разницы постоянных времб; B0 интегрирующих или дифференцирующих це пей формирователя 11 установленная длитепьность выходных импульсов могла бы HSMefвиться на величинуА4ц . В соответствии с этим изменяется к скважность. Для устране ния этого выходные импульсы через цепи 11, 12 восстановления постоянной составляющей положительной полярности а отрицо тельной полярности поступают на два входа трехвходового сумматора 13. На третий вход сумматора подается постоянное напряжение и j для. УСТАНОВКИ скважности выхоДг ных импульсов,.; На фиг. 3fif е, показаны сигналь: на выходах цепей 11 н 121восстановл;енияпсютоянной составляющей при {скваясностпа выходввос импульсов, равной 2Г При этбм напряжение на выходе сукшатора 13 вмеет / вид, показанный на фиг. 3, ж, а его постоянная составляющая равна нулю. При о клонении скважности от заданной величины; как показано на фиг. 3,д , е, напряжение на выходе сумматора имеет вид, показанный :на фиг, 3, ж, а постбпнная составляющая этого напряжения пропорциональна отклонеш(ю скважности /to «Сглаженная фильтром 14 через усилитель 15 эта постоянная составляющая в качестве управляющего напряжения подается на второй вход двуГрходового сумматора 9.В результатеUf, меняется так, что заданная скважность р выходных импульсов I восстанавливается. Лля установки и поддержания другой скважности следует изменить величину напряжения U- , подаваемого на третий вход трехвходового сумматора 13. Таким образом, формирователь обеспечивает точное сохранение заданной скважнсюти выходных импульсов при изменении частоты или сквйжности входных импульсов, а также при регулировке задержки, что пойышает точность устройств автоматики, где используется формирователь. Формула изобретения Формирователь задержанных импульсов, содержащий преобразователь входных импульсов в две взаимно-инвертированные последовательности экспоненциальных импульсов соответствующие передним и задним фонтам входных импульсов, два устройства сраБнения экспоненциальных импульсов с х заданными порогами, входы которых подг.. вьтходам преобразовател% форг... .мироватепь импульсов, соединённьй с выходами устройств сравнения, двухвходовый линейный сумматор, о т п и ч а JO щ и.и. с я Тем, что, с целью сохранения заданной скважности выходных импульсов при изменении скважности входных импульсов, а при регулировке задержки, в нега введены две цепи восстановления достоянной составляющей, одна - положительной, 1фугая - отрицательной, трехвходовьй ли- нейный сумматор, сглаживающий фильтр н усилитель, при этом пороговый вход одно. го из устройств сравнения подключен к выходу двухвходоБогоЬумматбра, первый вход которого и пороговый вход второго устройетва сравнения объединены и на них подано регулируемое пороговое напряжение, втсфой вход I двухвходового.сумматс а соединен через усилитель и сглаживающий фильтр с выходом, трехвходового сумматора, два входа которого через соответству- ющие цепи восстановления постоянной составляющей соединены с Выходом формирователя импульсов, а на третий вход подано постоянное напряжение для регулировки скважности. Источники информации, принятые во зни- мание при экспертизе; 1.Авторское свидетельство № 453790, кл. Н 03 К 5/13, 11.О7.73. 2,Патент США № 3588547, кл. 307-293, 10.07.69.

I

Фиг.г

Ж д

Лta,

е ж

Фиг.З