Цифровое устройство для задержки импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K5/13 

1

Изобретение предназначено для использования в импульсной и измерительной технике, а также в системах автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство, содержащее счетчик импульсов, генератор импульсов эталонной частоты, первый и второй триггеры, элемент И, клемму подачи входного сигнала и выходную клемму 1.

Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон изменения времени задержки и длительности выходного импульса, а также их взаимная зависимость.

Из известных цифровых устройств для задержки импульсов наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее счетчик импульсов, регистр памяти, выходы которого подключены к первым входам группы элементов И, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов эталонной частоты, а второй - с прямым выходом первого триггера, вход установки в «1 которого соединен с входной щиной 2.

Недостатком известного устройства является низкая точность и ограниченные функциональные возможности, т. е. осуществление только операции задержки входных сигналов без дальнейшего формирования их по длительности. Низкая точность обусловлена тем, что выходной сигнал пересчета вырабатывается при подаче следующего после списывания последнего импульса в счетчике сигнала с выхода генератора импульсов эталонной частоты. В результате в данном случае имеет место дополнительная погрешность, определяемая периодом входного сигнала с выхода генератора импульсов

Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения формирования по длительности задержанных сигналов с диапазоном измене15ния, равным диапазону изменения времени задержки.

Цель достигается тем, что в цифровое устройство для задержки импульсов, содержащее счетчик импульсов, регистр памяти, выходы которого подключены к первым вхо20дам группы элементов И, первый элемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов эталонной частоты, а второй - к прямому выходу первого триггера, вход установки в «1 которого соединен с входной шиной, дополнительно введены элемент ИЛИ, четыре элемента И, два триггера, элемент задержки и группа элементов ИЛИ, первые входы которых подключены к шинам подачи кода задержки импульсов, вторые - к выходам группы элементов И, вторые входы которых подсоединены к выходу пятого элемента И и входу установки в «1 третьего триггера, а выходы - к установочным входам счетчика импульсов, выходами подключенного через элемент ИЛИ к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и управляющим входом третьего элемента И, входами подключенного к выходам счетчика импульсов, а выходом - к первым входам четвертого и пятого элементов И и через элемент задержки к счетному входу второго триггера, прямой выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И, а инверсный выход - к второму входу пятого элемента И, причем выход четвертого элемента И подсоединен к входам установки в «О первого и третьего триггера. На чертеже показана функциональная схема предлагаемого цифрового устройства для задержки импульсов. Устройство содержит счетчик импульсов 1, регистр памяти 2, генератор импульсов 3 эталонной частоты, триггеры 4-б, группу элементов И переноса 7, элементы И 8-12, группу элементов ИЛИ 13, элемент ИЛИ 14, элемент задержки 15., клеммы 16 подачи сигналов кода длительности импульсов, клеммы 17 подачи сигналов кода задержки импульсов, клемму 18 подачи входных сигналов, выходную клемму 19. Устройство функционирует следующим образом. В исходном состоянии счетчик 1 и триггеры обнулены. Перед подачей входного импульса, подлежащего задержке и формированию, на клеммы 16 и 17 подаются сигналы, характеризующие соответственно коды длительности и задержки импульсов. При этом сигналы, подаваемые на клеммы 16, запоминаются в регистре памяти 2, а сигналы, подаваемые на клеммы 17, проходят через элементы ИЛИ группы 13 на разрядные входы счетчика 1, где и запоминаются. Счетчик 1 работат в режиме «Вычитание. При подаче на клемму 18 входного сигнала, подлежащего задержке и формированию, триггер 4 переводится в состояние «1, что приводит к отпиранию элемента И 9 для сигналов с выхода генератора импульсов 3 эталонной частоты. При этом сигналы с выхода генератора 3 через открытые элементы И 9 и 12 начинают подаваться на вход счетчика 1 и считывают записанную в нем информацию, характеризующую необходимое время задержки входного импульса. При достижении нулевой информации в счетчике 1 на выходе элемента ИЛИ 14 вырабатывается низкий уровень и элемент И 12 запирается, а на выходе элемента И 8 вырабатывается высокий уровень напряжения, который через открытый элемент И 11 проходит на входьз группы элементов И 7 и на вход триггера 6, переводя его в состояние «1, в результате чего на его выходе (на клемме 9) вырабатывается передний фронт выходного импульса. В данном случае время задержки импульса определяется следующим выражением: TSAA Af МА Тэг , где А/здА - код, характеризующий необходимую задержку входного сигнала; Ту - период импульсов эталонной частоты . подаваемых на вход счетчика 1 с выхода генератора 3. Одновременно сигнал с выхода элемента И 8 через элемент задержки 15 проходит на счетный вход триггера 5, переводя его в состояние «1. В результате подачи сигнала на входы элементов И группы 7 информация о коде длительности импульса переносится из регистра 2 через элементы ИЛИ группы 13 в счетчик импульсов, где запоминается. В результате перевода триггера 5 в состояние «1 отпирается элемент И 10 и запирается элемент И 11, а в результате записи информации о длительности импульса в счетчике импульсов на выходе элемента ИЛИ 14 появляется сигнал и элемент И 12 отпирается для сигналов эталонной частоты. При этом осуществляется считывание записанной в счетчике 1 информации до момента достижения нулевой информации. В результате на выходе элемента И 8 вырабатывается и.мпульсный сигнал, который через открытый элемент И 10 проходит на входы триггеров 4 и 6, переводя их в нулевое состояние, и через время, определяемое элементом задержки 15, проходит на счетный вход триггера 5, переводя его также в нулевое состояние. В результате этого на выходе триггера 6 (на клемме 19) формируется задний фронт выходного импульса. В данном случае длительность выходного импульса определяется следующим выражением: АДИТ - f Де , - код, характеризующий необходимую длительность выходного импульса. Наряду с формированием заднего фронта выходного импульса при выработке сигнала на выходе элемента И 8 запираются элементы И 9, 10 и отпирается элемент И 11 и все устройство в целом приходит в исходное состояние. Настоящее устройство обеспечивает повышение точности и обладает более широкими функциональными возможностями по срав ению с известными устройствами. Повышение точности обусловлено тем, что в нем вырабатывается выходной сигнал в момент списывания последнего импульса в счетчике импульсов. Расширение функциональных возможностей обусловлено тем, что в предлагаемом устройстве, наряду с реализацией операции задержки, реализуется операция формирования по длительности задержанных сигналов с диапазоном изменения, равным диапазону изменения времени задержки, так как максимальные значения кодов «д и ддит равны. Формула изобретения Цифровое устройство для задержки импульсов, содержащее счетчик импульсов, регистр памяти, выходы которого подключены к первым входам группы элементов И, первый элемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов эталонной частоты, а второй - к прямому выходу первого триггера, вход установки в «1 которого соединен с входной шиной отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения формирования по длительности задержанных сигналов с диапазоном изменения, равным диапазону изменения времени задержки, в него введены элемент ИЛИ, четыре элемента И, два триггера, элемент задержки и группа элементов ИЛИ, первые входы которых подключены к шинам подачи кода задержки импульсов, вторые - к выходам группы элементов И, вторые входы которых подсоединены к выходу пятого элемента И и входу установки в «1 третьего триггера, а выходы - к установочным входам счетчика импульсов, выходами подключенного через элемент ИЛИ к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и управляющим входом третьего элемента И, входами подключенного к выходам счетчика импульсов, а выходом - к первым входам четвертого и пятого элементов И и через элемент задержки к счетному входу второго триггера, прямой выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И, а инверсный выход - к второму входу пятого элемента И, причем выход четвертого элемента И подсоединен с входам установки в «О первого и третьего триггеров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2145356, кл. Н 03 К, 1974. 2.Ходоров Т. Я. Цифровые управляющие машины. Л., «Машиностроение, 1964, с 219222 (прототип).