Цифровой дифференциальный время- импульсный модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K7/08 

(54) ЦИФРОВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ВРЕМЯИМ11УЛЬСНЬ1Й МОДУЛЯТОР

Изобретение относится и импульсной технике и может быть, использовано в составе автоматических систем управления технйчёСюдат объектами. Известно устройство, преобразующее разность чисел импульсов, поступающих на два вхо да, в ишротно-модулиро18анный сигнал 1. Недостатком этого устройства является то, «гго оно не разделяет выходной импульс по соот ветствующим выходньгй icattaJfawCTo естГйШёГ узкие функциональные возможности; Известно устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, два блока синхронизации, два счетчика, четыре элемента И, триггер , причем первые входы обоих счетчиков соединены с соответствующим выходом генератора тактовы импульсов, вторые входы счетчиков под отючены к выходам соответствующих блоков синхронизации, первые входы которых соединены с шино входного сигнала, а вторые и третьи входы подключены к соответствующим выходам Генератора тактовйх: импрьсов 2 . Недостатками этого устройства являются узкие функциональные возможности. Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей. -; Поставлешшя цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов,два блока синхронизации, четйре злемеята И, триггер, два счетчика, первые входы которых соединены с соответствующим йыходсйм генератора тактовых импульсов, вторые входа свдтчикрв пойключень к выходам соответствующих блоков синхронизации, первые входы KOTOpbix соедаюены с шиной входного сигнала, а и т|ретьи входы подключены к соответствующим выходам генератора тактовых имг гльсов, введены три триггера, два элемента ИЛИ, два ключа и два элемента задержки, щ)ичем выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с единичными входами первого и второго триггеров, нулевой выход первого и . единичный выход второго триггеров соединены со входами первого элемента И, нулевой выход второго и единичный выход первого триггеров - со входами второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соедииемы с управляющими входами сортвет746912ственно первого и второго ключей, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены со счетным входом третьего триггера, выход , первого ключа соединен с нулевым, а выход второго - с единичным входом четвертого триггера, выходы генератора тактовых импульсо через второй элемент ИЛИ и первый элемент задержки соединены с сигнальными входами обоих ключей, выход первого элемента задержки через второй элемент задержки подключен к нулевым входам первого и второго триггеров единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которь1х соединены соответственно с нулевым и единичным выходами четвертого триггера. У- .На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Цифровой дифференциальный времяимпульсный модулятор содержит генератор 1 тактовых импульсов, блоки 2 и 3 синхронизации, счетчики 4 и 5, триггеры 6-9, элементы 10 и 11 за держки, элементы ИЛИ 12 и 13, ключи 14 и 15, элементы И 16-19, входы 20 и 21 и выходы 22 и 23, причем входы 24 счетчиков 4 и 5 соединены с выходом 25 генератора 1 тактовых импульсов, входы 26 счетчиков 4 и 5 соединены с выходами блоков 2 и 3 синхрони зации соответственно, входы 27 и 28 блоков 2 и 3 синхронизации соединены с выходами 29 и 30 генератора 1 тактовых импульсов, входы 31 блоков 2 и 3 синхронизации соединены с шинами 20 и 21 входных сигналов, выходы счетчиков 4 и 5 соединены с единичны ми входами триггеров 6 и 7 соответственно, 1 левой выход триггера 6 и единичный выход триггера 7 соединены со входами элемента И 1 нулевой выход триггера 7 и единичный выход триггера 6 соединены со входами элемента И выходы элементов И 16 и 17 соединены соответственно с управляющими входами ключей 14 и 15; вь1ходы которых через элемент ИЛИ 13 соединены со счетным входом триггера 8, выход ключа 15 соединен с нулевым, а выход второго - с единичным входами триггера 9, выходь генератора 1 тактовых импульсов через элемент ИЛИ 12 и элемент 10 задержки соединен с сигнальными входами ключей 14 и 15, выход элемента 10 задержки подключен через элемент 11 задержки к нулевым входам триггеров 6 и 7, единичный выход триггера 8 соединен с бдним из входов элементов И 18 и 19, другие входы которых соединены с нулевы и единичным выходами триггера 9, выходы эл ментов И 18 и 19 соединены с щинами выход .-ных 22 и 23 сигналов. Цифровой дифференциальный времяймпульс Шэ1й модулятор работает следующим образом. Генератор 1 тактовых импульсов непрерывно енерирует на выходе 30 короткие однополярые импульсы с периодом Т. Эти же импульсы, задержанные на время Т/3 и 2Т/3, появляются соответственно на выходах 29 и 25 генератора I. Импульс, поступающий на вход 31 блока 2 синхронизации, запоминается в нем и поступает . на его выход синхронно с очередным импульсом. с выхода 29 генератора 1. Анапогично импульс, поступающий на вход 31 блока 3 синхронизации, поступает на его выход синхронно с очередным импульсом с выхода 30. Блоки синхронизации ликвидируют возможность сбоев за счет совпадения импульсов на входах 20 или 21 с импульсом наВыходе 25 генератора 1. Счетчики 4 и 5 идентичны и представляют собой обычные п-разрядные двоичные счег-шки с двумя счетными входами. Триггеры 6-9 имеют импульсные входы и потенциальные выходы: после импульса, поступившего на единичный вход, триггер устанавливается в единичное состояние, в котором единичный потенциал присутствует на единичном выходе, потенциал присутствует на единимном выходе. Элементы 10 и 11 обеспечивают задержку входных импульсов на время tjo соответётвенно, причем ю + 11 Т/3; время 10 должно быть достаточным для завершения последовательно протекающих процессов перехода счетчика из состояния 11...1 в нуль, ср абатывания триггера, элемента И и открывания управляемого им ключа; время ц должно быть достаточным для прохождения импульса с выхода элемента 10 через ключи 14 или 15. В исходном состоянии счетчики 4 и 5, а также триггеры 6-9 установлены в нупъ. При этом ключи 14 и 15 закрыты, а сигналы на выходых 22 а 23 отсутствуют. Предлагаемый цифровой дифференциальный времяимпульсйый модулятор формирует импульсы на выходе 23 в случае, если количество импульсов Njo, постугошшее на вход 20, больше количества импульсов , поступившего на вход 21, то есть 5 0 причем длительность вь1ходных импульсов 1 определяется из формуль 1 T() т 5. На выходе 22 импульсы формируются при 5 X О с длительностью, определяемой по той же формуле. При на обоих выходах импульсы отсутствуют. Процесс работы устройства рассмотрим сначала для случая 5 0. когда на входы 20 и 21 импульсы не поступают. Тогда на входы счетчиков 4 и 5 импульсы поступают только с выхода 25 Генератора 1. Импульсы переполнения на вь1ходах счетчиков будут возникать при зтол одновременно, с периодом Т-2, опрокидывая триггеры 6 и 7 в единичное состояние. Клю5чи 13 и 14 остаются при этом закрытыми, и импульс с выхода 25 генератора Т, вызвавш переполнение счетчиков, пройдя через элемент Или 12 и элементы 10 и И задержки, возвратит триггеры 6 и 7 в нуль, прежде чем на входы . сче1чиков поступит очередной импульс, т. е. устройство возвратится в исходное состояние. Таким образом, выходной сигнал в этом режи ме равен нулю, что соответствует равенству .. Пусть 6 О, т. е. на вход 20 поступило на 5 импульсов больше, чем на вход 21. Входные импульсы вводятся через блоки 2 и 3 сшосронизации в счетчики 4 и 5, причем одновременно пересчитываются имг льсы, поступающие на вход 24 этих счетчиков. Счетчик 4 переполнится раньше счетчика 5 на время, равное Т 6. При переполнении счетчика 4 импульс с его выхода переключит триггер б в единичное состояние, при этом ключ 15 откроется, а ключ 14 будет закрыт. Импульс, пришедший с выхода элемента 10 задержки пройдет через ключ 1 и установит триггер 8 и 9 в единицу, что приведет к тому, что на выходе 23 установится единица. Импульс, прошедший через элемент 11 задержки, вернет триггер 6 в исходное состояние. Через время 5 Т переполнится счетчик 5, триггер 7 установится в единичное состояние, ключ 14 откроется, а ключ 15 закроется. Имтупъс с выхода элемента 10 задержки переключит триггеры 8 и 9 в исходное состояние. Таким образом, единица на вьсходе 23 находилась в течение времени Т 5. При 6 О первым переполнится счетзд1К 5, и импульс с выхода, элемента 10 задержки, 1фо дя через ключ 14, включит триггер 8 в единичное состояние оставляя триггер 9 в нулевое. При этом единица появится на выходе 2 Эта единица исчезнет через время 6 Т после того, как счетчик 4 переполнится, и импульс, прошедший через ключ 14, вернет в исходное состояние триггеры 8 и 9. Расширение функциональных возможностей устройства, а именно - возможность получения времяимпульсного выходного сигнала, позволяет сушественно расширить область его цримёнения. 2 Формула изобретения Цифровой дифференциальный времяимпульсный модулятор, содержащий генератор тактовых импульсов, два блока синхронизации, четыре элейента И, триггер, два счетчик;, ;перт вые входы которых соединены с соответствующим выходом генератора, тактовых импульсов, вторые входы счетчиков подключены к выходам соответствующих блоков синхронизации, первые входы которых соединены с шиной входного сигнала, а вторые и третьи входы подключены к соответствующим выходам генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены три триггера, два элемента ИЛИ, два ключа и два элемента задержки, причем выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с единичными входами первог о и второго триггеров, 1о левой выход первого и единичный выход второго триггеров соединены со входами первого элемента И, нулевой выход второго и единичный вьгход первого триггеров - со входами второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с управляющими входами Соответственно первого и stojpbro ключей, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены со счетным входом третьего триггера, выход первого ключа соединен с нулевым, а выход второго - с еданйчным: входом четвертого триггера выходы генератора тактовых импульсов через второй элемент ИЛИ и первый элемент задержки соединены: с сигнальными входами обоих ключей, выход первого элемента -задержки через второй элемент задержки подключен к нулевым входам первого и второго триггеров, единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с нулевым и единичным выходами четвертого триггера. Источники информации. Принятые во внимание гфи экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 305577, кл. Н 03 К 7/10, 20.02.70. 2.Авторское свидетельство СССР. N 403044, кл. Н 03 К 7/08, 17.06.71 (прототип).

п

s.w5iae;-&-- ;

п