Расширитель импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K5/04 

(54) РАСШИРИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной .технике и может использоваться для расширения длительности входных импульсов в целое число раз. Известны расширители импульсов непрерывного действия, которые позволяют изменять коэффициент линейного расширения в широких пределах за счет пер.естрой ки двух вспомогательныхгенераторов удар ного возбуждения ij . Однако такие расширители не обладают . высокой точностью преобразования, имеют сложную конструкцию и сложны в эксплу- атации. Наиболее близким по своей сущности к предлагаемому является расширитель импульсов дискретного действия, который имеет более высокую точность преобразования, высокую линейность коэффициента расширения в широком диапазоне дли ельностей входных импульсов, прост в эксплуатации и содержит блок управления, двоичный счетчик и генератор счетных импульсов. Соединенный выходом и входом ОДНОГО элемента И блока управления непосредствбнно, а с в.ыходом другого элемента И через делитель частоты. Двоичный счетчик вьшолнен по реверсивной схеме с триггером знака, подсоединенным одним входом к источнику входного сигнала, а другим входом к выходу переноса упомянутого счетчика {2. Недостатками известного расширителя импульсов являются недостаточно вь сокая точность преобразования длительности импульсов, обусловленная подклкэчением делителя частоты непосредственно к источнику опорной частоты; недостаточный диапазон расширения импульсов, обусловленный тем, что выходной импульс, начинающийся по заднему фронту входного импульса, должен закончиться до.начала следующего к одного импульса. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона преобразования. Поставленная цель достигается тем, что расширитель импульсов, содержащий реверсивный счётчик, информационный вход

738129 которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, один вход которого подключен через первый элемент И к источнику опорной частоты, а второй вход подключен через второй элемента И к выходу деАитедя частоты, второй вход второго элемента И подключен к выходу триггера знака и ко .входу вычитания реверсивного счетчика, вход сложения которого подключен ко второму выходу триггера знака, вход которого соединен с источником входного сигнала, введены третий, четвертый, пятый и шестой элемента И, второй элемент ИЛИ, первый и второй элементы НЕ, второй и третий триггеры и счетчик младших разрядов, информационный вход которого подключен через третий элемент И к выходу делителя частоты, вход которого, подключен к выходу четвертого элемента И, один вход которого подключен к источнику опор ной частоты, второй вход соединен с выходом второго триггера, другой вьрсод которого соединен со вЖэдом третьего триггера,, второй вход которого подключен к вьКодусчетчика младших разрядов и ко входу первого элемента НЕ, выход кото. рого соединен со входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего триггера и со вторым входом третьего элемента И, выход пятого элемента И подключен через второй элемент ИЛИ ко входу второго триггера, другой вход которого подключен к первому выходу триггера зьюка и ко входу шестого эл-эмента И, выход которого подключен ко входу второго элемента ИЛИ, а второй вход - к выходу реверсивного счетчика, вход переписи которого подключен к источнику входного сигнала и ко входу второго элемента НЕ, выход которого соедийен Со вторым входом триггера знака, второй выход которого соединен Со вторы входом первого элемента И, при этом выходы младших разрядов реверсив)ногр счет чвка подключены к соответствующим вхо- Raw счетчика младших разрядов. На чертеже приведена блок-схема рас1Н1фителя импульсов. Расширитель импульсов содержит реверсивный счетчик 1, счетчик младших разрядов 2, элементв 3, 14 ИЛИ, элемен ты 4, 5, 8, 9, 12, 13 И, делитель 6 частоты, триггеры .7, Ю, 11, элементы 15, 16 НЕ, источник 17 входного сигнала, источник 18 опорной частоты. Информационный вход реверсивного сче Чика 1 соединен с выходом элемента 3 ИЛИ,- один вход которого подключен к вь ходу элемента 4 И. Первый вход элемента 4 И подключен к источнику 18 опорной частоты и ко входу элемента 9 И. Второй вход элемента 4 И подключен к единичному выходу триггера 7 знака и ко входу сложения реверсивного счетчика 1, вход вычитания которого подключен к нулевому выходу триггера 7 знака ко входу элемента 5 И, ко входу элемента 13 И и к единичному входу триггера 10. Выход элемента 5 И подключен ко второму входу элемента 3 ИЛИ, а второй вход элемента 5 И подключен к выходу делителя б частоты и через элемент 8 И к информационному входу счетчика младших разрядов 2, Вход делителя 6 частоты соединен с выходом элемента 9 И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера 10, нулевой выход которого подключен к нулевому входу триггера 11. Единичный вход трйггфа 11 подключен к выходу счетчика младших разрядов 2 и ко входу элемента 16 НЕ, выход которого соединен со входом элемента 12 И, второй вход которого подключен к единичному вькоду триггфа 11 и ко второму входу элемента 8 И. Выход элемента 12 И .подключен через элемент 14 ИЛИ к .нулевому входу триггера 10. Второй вход элемента 14 ИЛИ соединен с выходом элемента 13 Иj эторой вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика 1. Вход переписи реверсивного счетчика 1 соединен с источником 17 входного сигнала, с единичным входом триггера 7 знака и со входом элемента 15 НЕ, выход которого подключен к нулевому входу триггера 7 знака. Выходы младших разрядов реверсивного счетчика 1 подключены к соответствующим сходам счетчика младших разрядов 2. . Примем состояние триггера, при котором на нулевом выходе разрешающий потенциал, за нулевое, а состояние, при котором на единичном выходе разрешающий потенциал, за единичное. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии реверсивный счетчик 1, счетчик младших разрядов 2, делитель 6 частоты И триггеры 7, 10, 111 находятся в нулевом состоянии. ЭлеI мент 4 И закрыт повторому входу запрещающим (низким) потенциалом ециничного вьЬсода триггера 7 знака. Элемент 5 И закрыт по первому входу «изким потенциалом выхода делителя частоты б, элемент 8 И закрыт низкими потенциалами 5.738 по обоим входам, элемента 9 И закрыт полвторому входу низким потенциалом ед ничного выхода триггера 10, элемент12 iH закрыт по второму входу низким потен циалом единичного выхода триггера 11, Элемент 13 И открыт.. Положительный импульс, подлежащий расширению, поступает от источника 17 входного сигнала на вход перезаписи реверсивного счетчика 1, переписывая (по переднему фронту) содержимое младших разрядов в счетчик 2. При этом оба счер чика остаются в исходном (нулевом) со стоянии. Входной импульс поступает также на единичный вход триггера 7, устанавливая (по переднем фронту) его в единичное состояние. При этом нижним потенциалом нулевого выхода триггера 7 закрываются элементы 5, 13 И. Высокий потенциал единичного выхода триггера 7 подается на вход сложения реверсивного счетчика 1 и на второй вход элемента 4 И. Импульсы от источника 18 опорной частоты с частотой F начинают поступать .через элемент 4 И и элемент 3 ИЛИ на информационный вход реверсивного счетчика 1, работа юшего на сложение. После записи в счетчик 1 числа 1 на его выходе появляется низкий потенциал, который закрывает по второму входу элемент 13 И. По окончании входного импульса (по заднему 4ронту) высоким потенциалом выхода элемента НЕ 15 возвращается в исходное (нулевое) состояние триггер 7 знака. При этом высоким потенциалом нулевого выхода триггера 7 открываются по второму входу элемент 5 И, по первому входу элемент 13 И и устанавливается (по переднему фронту) в единичное состояние триггер 10. Высокий потенциал нулевого выхода триггера 7 подается также на вход вычитания реверсивного счетчика 1. Низким потенциалом единичного выхода триггера 7 закрывается элемент 4 И, прекращая поступление импульсов Опорной частоты на информационный вход счетчика 1, При установке в единичное состояние триггера 10 на выходе устройства формируется передний фронт выходного .импульса Высоким потенциалом единичного выхода триггера 10 открывается элемент 9 И и импульсы опорной частоты начинают посту пать на вход делителя 6 частоты. Выходные импульсы делителя 6 частоты с частотой F- поступают через элемент 5 И и ,„ поступают через элемент элемент 3 ИЛИ на информационный вход реверсивного счетчика 1, работающего при этом на вычитание. Если к моменту поступления второго импульса от источника 17 входного сиг нала реверсивный счетчик 1 не вернулся в исход ное состояние (нулевое), то по пе- реднему фронту второго импульса осуществляется перепись содержимого младших разрядов счетчика 1 в счетчик 2, с обнулением счетчика 1, устанавливается в единичное состояние триггер 7 знака, открывая элемента 4 И, закрывая элемент 5 И и подавая высокий потенциал на вход сложения реверсивного счетчика 1. После записи числа в счетчик 2 на его выходе появляется высокий потенциал, по пёрёдHeKiy фронту которого устанавливается в единичное состояние триггер 11. Высокий потенциал единичного вькодатриггера 11 открывает по второму входу элемент 8 Ни по второму входу элемент 12 И, закрытый по первому входу низким потенциалом выхода элемента 16 НЕ. При открьюании элемента 4 И импульсы от источника 18 опорной частоты начинают поступать с частотой F на вход счетчика 1, работающего на сложение, а при открыванш элемента 8 И импульсы с выхода делителя 6 частоты с частотой fj, нач ннают поступать на вход счетчика 2, работающего на вьгаитание. При обнулении счётчика 2 его выходе появляется низкий потенциал, а на выходе элемента 16 НЕ высокий потенциал, который открывает элемент 12 И. Высокий потенциал с выхода элемента 12 И поступает через элемент 14 ИЛИ на нулевой вход триггера 10, устанавливая его (по переднему фронту) в нулевое состояние. При этом на выходе устройства (на единичном выходе триггера 10) формируется задний фрЪнт первого выходного импульса и закрывается айбйбнт 9 |И. Высоким потенциалом нулевого выхода Триггера 1О устанавливается (по переднему фронту) в нулевое состоя- ЯШ Трг{й г;е1р 11. По окончании второго входного импульса (по заднему фронту) устанавливаетсй в йулевое состояние триггер 7 знака. Высоким потенциалом нулевого выхода триггера 7 устанавливается (ло переднему фронту) в единичное состояние триггер 1О, ,на единичном выходе которого формируется передний фронт второго BibKодного импульса. Дальнейшая работа устройства протекает аналогичным обобразом. Если реверсивныйсчетчик 1, работая а вычитание, обнулится до прихода втоого импульса от источника входного сигала 17, то при обнулении на его выходе

появляется высокий , открывающий элемент 13 И. Высокий потенциал выхода .элемента 13 И поступает через элемент 14 ИЛИ на нулевой нход триггера 1О, устанавливая его (по переднему фронту) в нулевое состояние. При этом на выходе устройства формируется задний фронт первого выходного импульса и закрывается по второму входу элемент И 9, С поступлением второго импульса от источника 17 входного сигнала цикл работы устройства повторяется.

Конструктивные особенности предлагаемого изобретения позволяют: повысить точность преобразования длительности импульсов благодаря подключению делителя частоты к источнику опорной частоты через дополнительный элемент И, который открывается в момент oкoIiчaния входного импульса. Поэтому к моменту окончания входного импульса делитель частоты всегда находится в исходном (нулевом) состоянии и время поступления первого выходнфго импульса делителя частоты на вход реверсивного счетчика после окончаНИИ входного импульса всегда постоянно. Следсжательнр, погрешность расширения импульсов определяется только длите,пьностью периода следования импульсов источника опорной частоты, увеличить диа.пазон расширения импульсов и исключить зависимость его от скважности входных импульсов за счет того, что выходной импульс, начинающийся. по заднему фронту входного импульса, может продолжаться не только во время паузы, между двумя выходными импульсами, но и во время действия следующего входного импульса. Длительность выходного импульса не зависит от длительности входного импульса и ог- раничйвается только периодом следования входных импульсов. ,

Формула изобретения 45

- - f Расширитель импульсов, содержащий

реверсивчый счетчик, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, один вход которого подключен50 через первый элемент И к источнику опорной части, а второй вход подключен через

второй элемент И к выходу делителя частоты, второй вход второго элемента И подключен к выходу триггера знака и ко входу вычитания реверсивного счетчика, вход сложения которого подключен ко второму выходу триггера знака, вход котброго соединен с источником входного сигнала, отлиЧающийся тем, что, с целью повышения точности и расатирения диапазона преобразования, в него введены третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, второй элемент ИЛИ, первый и второй элементы НЕ, второй и третий триггеры и счетчик младших разрядов, информационный вход которого подключен через третий элемент И к выходу делителя частоты, вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, один вход которого подключен к источнику опорной частоты, второй вход соединен с выходом второго триггера, другой выход которого соединен со входом третьего триггера, второй вход которого подключен к выходу счетчика младших разрядов и ко входу первого элемента НЕ выход которого соединен со входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с вьссодом третьего триггера и со вторым входом третьего элемента И, вьгход пятого элемента И подключен через второй элемент ИЛИ ко входу второго триггера, другой вход которого подключен к первому выходу триггера знака и ко входу шестого элемента И, выход которого подключен ко входу второго элемента ИЛИ, а второй вход - к выходу реверсивного счетчика, вход переписи которого подключен к источнику входного сигнала и ко входу второго элемента НЕ, выход которого соединен со вторым входом триггера знака, второй выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, при этом выходы младших разрядов реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам счетчика младших раз-, рядов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 455469, кл. Н 03 К 5/04, 1975.