Генератор импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/01 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в генераторах импульсов с изменяющейся длительностью импульсов и периодом их следования.

Известен генератор импульсов, содержащий триггер, схему управления, резистор и термозависимые элементы р. .

Однако этот генератор имеет недостаточную стабильность вследствие того, что элементы, входящие в него, имеют температурный разброс, который также изменяется при старении элементов . .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является генераторимпульсов, содержащий счетчик, два элемента совпадения и триггер, прямой выход которого подключен ко входу первого элемента совпадения, соединенного другими входами с соответствующими выходами младших разрядов счетчика, у которых R-входы соединены между .собой, а соответствующие выходы старших разрядов счетчика подключены ко входам второго злемента совпадения, при этом R-входы старших разрядов счетчика соединены

между собой, а вход счетчика подключен к шине тактовых импульсов 2.

Однако это устройство, содержащее только цифровые элементы, имеет недостаточную стабильность периода колебаний, так как элемент совпадения, подключенный к выходам младших разрядов-счетчика, осуществляет их начальную установку ненёщежно. После того, как произошла начальная установка хотя бы одного из триггеров младаиих разрядов снимается одна из единиц с выхода этого триггера на входе элемента совпадения и элемент совпадения прекращает производить начальную установку триггеров, наименее быстродействующий из триггеров может остаться в единичном сотоянии; что приводит к уменьшению периода следования импульсов генера.тора. Укорочение периода следования импульсов генератора может произойти также потому, что если быстродействие RS триггера высокое, то он может переброситься и запретить через элемент совпадения начальную установку триггеров младших разрядо счетчика до того, как они переключились в нулевое состояние. Целью изобретения является повышение стабильности периода колебани Указанная цель достигается тем, что в генератор импульсов, содержащий счетчик, два элемента совпадени и триггер, прямой выход которого по ключен ко входу первого элемента со падения, соединенного другими входа ми с соответствующими выходами млад ших разрядов счетчика, у которых R-входы соединены между собой, а со ответствующие выходы старших разрядов счетчика подключены ко входам второго элемента совпадения, при этом R-входы старших разрядов счетчика соединены между собой, а вход счетчика подключен к шине тактовых импульсов, дополнительно введен эле мент ИЛИ, выход которого подк зючен к J С- и. К-входам триггера, R-вх которого соединен с шиной управляющего сигнала, а инверсный выход подключен к дополнительному входу . второго элемента совпадения, второй дополнительный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов и дополнительным входом первого элемента совпадения, выход которого подключен к R входам старших разрядов счетчика и ко входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен, с R-входами младших разрядов счетчика и с выходом второго элемента совпадения. . На фиг, 1 приведена функциональная схема генератора импульсов на фиг. 2 - временная диаграмма его работы. Генератор импульсов содержит сче чик 1, триггер 2, элементы 3 и 4 со падения И-НЕ, элемент 5. Тактовые импульсы поступают на шину 6, управляющий сигнал на шину 7i Выход ной сигнал снимается с шины 8. Генератор работает следующим образом. В исходном состоянии на шине 7 появляется нулевой сигнал, устанавливающий триггер 2 в нулевое состоя ние, на выходе 9 триггера 2 - нулевой сигнал, а на его инверсном выхо де 10 - единичный. Нулевой сигнал на выходе 9 запрещает работу элемен таг. 3 совпадения и на его выходе 11 единичный сигнал, а единичный сигнал на выходе 10 разрешает работу элемента 4 совпадения. До тех пор, пока хотя бы на одном из входов эле мента 4 совпадения находится нулевой сигнал, на его выходе 12 - единичный сигнал, поступающий на R-вхо ды младших разрЗДов счетчика 1 и ра решающий их переключение. Единичный сигнал уа выходе 11 элемента 3 совпаления разрешает переключение стар ших разрядов счетчика 1. В момент, когда на соответствующих выходах старших разрядов счетчика 1 появляются единичные сигналы, элемент 4 со падения подготовлен к выдаче нулевого выходного сигнала, который выдается после прихода очередного тактового импульса. Нулевой -сигнал HQ быходе 12 элемента 4 совпадения осу ществляет установку в нуль по R-BXOду младших разрядов счетчика 1. На выходе 13 элемента ИЛИ 5 появляется единичный сигнал, который не может переключить триггер 2, так как его переключение запрещено нулевым управляющим- на шине 7 сигналом. Генератор подготовлен к работе. После прихода единичного сигнала на шину 7, по спаду очередного единичного сигнала на выходе 13 элемента ИЛИ 5, триггер 2 в счетном режиме переключается в единичное состояние и вьщает нулевой сигнал на элемент 4 совпадения, а единичный - на элемент 3 СО-впадения. На выходной шине 8 появляется единичный сигнал. После того, как на соответствующих выходах младших разрядов счетчика 1 появятся единичные сигналы, элемент 3 совпадения подготовлен к выдаче нулевого сигнала, который выдается после прихода очередного та ктового импульса. Нулевой сигнал- на. выходе 11 элемента 3 совпадения устанавливает CTapmiie разряды счетчика 1 в нулевое состояние, а через элемент. ИЛИ 5 переключает триггер 2 (в счетном режиме) .в нулевое состояние. Единичный сигнал на выходной шине 8 заканчивается. Длительность его зависит от числа младших разря-,дов счетчика 1 и .подключения соответствующих выходов (прямых или инверсных) триггеров младших разрядов счетчика 1 ко входам элемента 3 совпадения. После того, как выходной импульс сформирован и триггер 2 возвратился в исходное нулевое состояние, с инверсного выхода 10 триггера 2 единичный сигнал поступает на вход элемента 4 совпадения, разрешая его работу. После того, как на счетчик 1 поступает заданное число тактовых импульсов и на соответствующих выходах триггеров старших разрядов счетчика 1. появляются единичные сигналы, на выходе 12 элемента 4 совпадения появляется нулевой сигнал. По спаду этого сигнала триггер 2 пере|ключится в единичное состояние, и вновь на выходе генератора начинает формироваться единичный сигнал. Предлагаемый генератор благодаря введению связей элементов 3 и 4 совпадения с шиной тактовых импульсов в отличие от известного имеет стандартное, равное длительности тактовых импульсов, время приведения в исходное состояние младших и старших разрядов счетчика. Подключение выходного триггера к шине управляющего сигнала позволяет установить выходной триггер в исходное нулевое состояние, а длительность первого и последующих выходных импульсов сделать одинаковой. В известном устройстве вследствие произвольной начальной установки триггера п.ервый выходной импульс может быть укороченньом. В предлагаемом генераторе, кроме того, подключение выхода элемента совпадения, управляемого младшими разрядами, ко входам начальной установки старших разрядов, а выхода элемента совпадения, управляемого старшими разрядами, ко входам начальной установки младших разрядов позволяет производить начальную установку каждой части счетчика непосредственно перед началом отсчета в данной части счетчика, что увеличивает надежность его работы и уменьшает возможность его сбоев. Введение элемента ИЛИ с его соответствующими связями и подключение инверсного выхода.триггера ко входу элемента совпадения позволяет производить начальную установку соответствующей части счетчика после окончания его очередного переключения по тактовому импульсу и сделать ее независимой от быстродействия применяемых элементов, т.е. добиться надежной работы генератора импульсов в целом.

При конкретном использовании генератора импульсов следует отметить, что длительность выходного импульса определяется числом разрядов и соответствующим подключением выходов младших разрядов счетчика к элементу 3 совпадения, а время от спада до фронта выходного импульса определяется числом разр5щов и соответствующим, подключением выходов ст,арших разрядов счетчика к элементу 4 совпадения. Из вышеизложенного следует, что длительность и период следования выходных импульсов равны определенньом числам, умноженным на период тактовых импульсов и могут быть высокостабильными при использовании в качестве генератора тактовых импульсов кварцевого генератора.

Благодаря высокой стабильности, надежности работы и относительной простоте, предлагаемый генератор импульсов может найти широкое применение в импульсной техника.

Формула изобретения

Генератор импульсов, содержгиций

0 счетчик, два элемента совпгщения и триггер, прямой выход которого подключен ко входу первого элемента совпадения, -соединенного другими входами с соответствующими выходами

5 младших разрядов счетчика, у которых R-входы соединены между собой, а соответствующие выходы старших разрядов счетчика подключены ко входам второго элемента совпадения, при

0 этом R-входы старших разрядов счетчика соединены ме)(аду собой, а вход счетчика подключен к шине тактовых импульсов,отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности периода колебаний, в него

5 дополнительно введен элемент ИЛИ, в.ыход- которого подключен к J-, Си К-входам триггера, R - вход которого соединен с шиной управляющего сигнала, а инверсный выход подклю0чен к дополнительному входу второго элемента совпадения, второй дополнительный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов и дополнительным входом первого элемента

5 совпадения, выход которого подключен к R-входам старших разрядов счетчика и ко входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с R-входами младших разрядовсчетчика и с выходом

0 второго элемента совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1. Авторское свидетельство СССР 668066, кл. Н 03 К 3/02, 12.04.73.

2, Заявка Японии № 52-26984,

5 кл. Н 03 К 23/26, 1977.

n п п

я«5

I I

n n п n

яI I