Формирователь импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K5/00 H03K4/06 

хронизирован с моментом перехода через нулевое значение выходного напряжения, а следовательно, имеет место переходный процесс, который может длиться в течение нескольких периодов.

Таким образом, наличие переходного процесса при включении питания и при изменении частоты входных импульсов снижает надежность схемы.

Цель изобретения - повышение надежности формирования.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий источник управляющего напряжения, интегратор с накопительным конденсатором, шунтируемым аналоговым ключом, блок управления и формирователь коротких импульсов, дополнительно введены Д-триггер и элемент ИЛИ, причем выход формирователя коротких импульсов подключен к первому входу элемента ИЛИ и к счетному входу Д-триггера, вход 5 которого соединен с щиной сброса, а прямой выход Д-триггера соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляемому входу аналогового ключа.

На фиг. 1 приведена функциональная схема формирователя импульсов; на фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы работы., ; f; ..

Выход.источника 1 управляющего напряжения подключен ко входу интегратора 2, накопительный конденсатор 3 которого шунтируется аналоговым ключом 4. Блок управления 5 предназначен для управления источником 1 управляющего напряжения и формирователем 6 коротких импульсов, выходные сигналы которого поступают на счетный вход Д-триггера 7. Одновременно выходные сигналы формирователя 6 поступают на первый вход элемента ИЛИ 8, второй вход которого подсоединен к прямому выходу Д-триггера 7.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

Входные импульсы (фиг. 2а) поступают на блок управления 5. Пусть в момент to включилось напряжение питания. На шине «сброс появляется импульс, вырабатываемый при включении напряжения питания, либо подаваемый вручную (фиг. 26). Биполярные импульсы на выходе источника 1 имеют вид, представленный на фиг. 20, а короткие имиульсы на выходе формирователя 6 - на фиг. 2г. Триггер 7 от импульса сброса установится в положение, соответствующее логической «1, а от первого короткого импульса в момент /i перебросится в положение, соответствующее логическому «О (см. фиг. 2(3). На выходе элемента ИЛИ 8 появляются импульсы, представленные на фиг. 2е. Тогда от момента /о до ti на управляемый вход аналогового ключа 4 подается логическая «1. При этом аналоговый ключ 4 открывается, и на выходе интегратора 2 имеем нулевое напряжение. В момент ti, когда на управляемом входе аналогового ключа 4 появится логический «О, последний закрывается, после чего начинается процесс интегрирования.

Так как время з-h, то при равенстве амплитуд положительного и отрицательного импульсов на входе интегратора 2 напряжение в момент /з должно иметь нулевое значение.

Действительно,

t/.j«..j-c/../Zlfi

1

-(J,,.

AC J

z

Таким образом, время - время ол идания, наибольшее значение которого близко к иериоду биполярных сигиалов, а с момента ti выходной сигнал на выходе интегратора 2 представляет установившийся

процесс.

Аналогичным образом формирователь работает при изменении частоты входного сигнала. При этом подается сигнал на шину «сброс и одновременно меняется частота входных сигналов. После установки новой частоты сигнал «сброс снимается (фиг. 26).

Пусть процесс изменения частоты произошел за время Тогда на

триггере 7 сформируется импульс длительностью U-t, в течение которого аналоговый ключ 4 шунтирует конденсатор 3 интегратора 2. В этот период времени на выходе интегратора 2 будет нулевое напряжение, а начиная с момента ts появится выходное треугольное наиряжение. Переходный процесс будет отсутствовать. Штрихом на фиг. 2ж показан переходный процесс для случая, если мощности короткого

импульса достаточио, чтобы напряжение на конденсаторе 3 интегратора 2 приблизилось к нулевому уровню за время двух разрядов. Аналогично схема работает при формировании трапецеидальных импульсов.

Входные импульсы (фиг. За) формируют в блоке управления 5 импульсы отключения управляющего напряжения от входа интегратора 2 (фиг. 36). Биполярные импульсы на выходе источника 1 и имиульсы на выходе формирователя 6 коротких импульсов имеют вид, представленный на фиг. Зг и фиг. 3d соответственно. Пусть в момент to включилось напряжение питания. Триггер 7 от импульса сброса (фиг. Зе) устаиовится в положение, соответствующее логической «1, а от первого короткого импульса в момент времени ti перебросится в положение, соответствующее логическому «О (фиг. Зе).

На выходе элемента ИЛИ 8 появляются импульсы, представленные на фиг. Зж. При этом аналоговый ключ 4 будет открыт от момента to до момента ti, после чего начнется процесс интегрирования до момента времени 2 (фиг. Зи). Время соответствует режиму запоминания на интеграторе 2, а начиная с момента з напряжение начинает убывать. Так как то процесс на выходе формирователя сразу принимает установившееся значение. За время ts-t происходит изменение частоты, а трапецеидальное напряжение на выходе интегратора 2 устанавливается начиная с момента IT. Штриховой кривой показан переходной процесс.

Формирователи используются в тренажере для задания оператору определенного закона движения фигуры на экране видеоконтрольного устройства. При этом важно исключить переходный процесс, который имеет место при включении напряжения питания на данный формирователь, а также при изменении скорости движения фигур. При наличии переходного процесса, при малых скоростях движения, что соответствует низким частотам, заданный закон движения практически устанавливается в течение нескольких периодов (порядка нескольких минут). При этом движение фигуры на экране имеет скачкообразный характер, а так как такое движение длится

долгое время, то трудно установить, происходит ли переходный процесс или неправильно работает схема. Кроме того, такое движение при наборе инструктором заранее заданного закона движения вызывает у него нежелательный психологический эффект неправильно выполненных переключений.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий источник управляющего напряжения, интегратор с накопительным конденсатором, щунтируемым аналоговым ключом, блок

управления и формирователь коротких импульсов, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности формирования., в него дополнительно введены Д-тригер и элемент ИЛИ, причем выход формирователя коротких импульсов подключен к первому входу элемента ИЛИ и к счетному входу Д-триггера, вход 5 которого соединен с шиной сброса, а прямой выход Дтриггера соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляемому входу аналогового ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 660217, кл. И 03 К 5/01, 06.04.77.

2.Патент Японии № 48-11501, кл. 98 (5) С 12, опублик. 1973 (прототип).