Формирователь длительности им-пульСОВ Советский патент 1981 года по МПК H03K5/19 

Изобретение относится к импульсцой технике и может быть использовано в устройствах автоматики, в частности в контрольных установках. Известен генератор импульсов с цифровым формированием их длительности , содержащий счетчик импульсов логические элементы, регистр, ключи набора кода числа. Генератор вырабатывает импульс длительности п единиц времени, где п - целое положительное число 1. Недостатком данного устройства является его сложность. Кроме того увеличение длительности импульса ограничено не только разрядностью счетчика импульсов и регистра, но и возможностями логики. Для увеличения длительности импульса необхо димо или увеличить число входов вы ного логического элемента, что не всегда возможно, или усложнить лог ку генератора. наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство установки длительности пульсов, содержащее элемент сравне счетчик импульсов, вход синхронизи щих импульсов, вход запуска, триггер. Данное устройство позволяет ф мировать длительность импульса, которая определяется разрядностью счетчика импульсов и разрядностью элемента сравнения. При этом начало импульса определяется моментом подачи сигнала запуска и последуюцим срабатыванием элемента переключения, представляющее собой RS-триггер, а конец импульса определяется срабатыванием элемента сравнения, сбрасывающего элемент переключения в исходное состояние 2. Недостатком данного устройства является невысокая точность уста-ли длительности импульса. Поскольку начало импульса определяется моментом подачи сигнала запуска, которыЯ может быть подан в любой отрезок времени относительно синхронизируюсцих импульсов, длительность импульса может изменять свою величину в пределах длительности периода синхронизирующих импульсов. Кроме того, устройство формирует импульс с нестабильностью, определяемой по переднему фронту - как нестабильность времени срабатывания RS-триггера, а по заднему фронту - как сумму нестабильностей времени срабатывания счетчика импульсов, элемента сравнения и RS-триггера. Кроме того, так как сигнгш запуска подается непосредств но на счетчик импульсов, использование импульсного сигнала запуска Требует применение в схеме счетчика импульсов дополнительного триггерного устройства для удерживания его в режиме счета, т.е. устройство не обладает достаточной функциональ ной надежностью. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем повышения точности установки длител ности импульса, стабильности длительности импульса и функциональной надежности. Цель достигается тем, что в форм рователь длительности импульсов, со держащий RS-триггер, первый вход которого соединен с входной шиной импульсов запуска, а второй вход с выходом элемента сравнения, первая группа входов которого подключена к входным шинам импульсов задания числа, а вторая группа входов к выходам счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной синхронизации, введегш элемент ЗИ-НЕ и ЗК-триггер, первы вход которого соединен с единичным выходом RS-триггвра и с разрешающим входом счетчика импульсов, втор вход - с нулевым выходом RS-триггвра и с первым входом элемента ЗИ-НЕ третий вход - со счетным входом сче чика импульсов и со вторым входом элемента ЗИ-НЕ, а выход - с третьим входом элемента ЗИ-НЕ, выход которо подключен к обнуляющему входу счетчика импульсов. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы поясняквдие его работу. Устройство содержит элемент 1 ср нения, счетчик 2 импульсов синхронизации, RS-триггер 3, ЗК-триггер элемент ЗИ-НЕ 5. Входную шину б синхроимпульсов, входную шину 7 им пульсов запуска, выходную шину 8 устройства (выход ЗК-триггера) и входные шины 9-1,9-2,9-3) импульсов задания сла, которые задают в двоичном коде длительность импульса. Максимсшьная длительность импульса ty,(2-1) Т, где п - разрядность счетчика импульсов и элемента сравнения, т - период следования синхроимпульсов. Первая группа входов элемента 1 сравнения соединена с шинами 9-1,9-2,9-3,.. .,9-п вторая группа входов - с выходг1ми счетчика 2, счетный вход которого подключен к шине б, третьему входу ЭК-триггера 4 и. второму входу элемента ЗИ-НЕ 5, разрешающий вход к прямому выходу RS-триггера 3 и пе вому входу ЗК-триггера 4, выход которого соединен с третьим входом элемента ЗИ-НЕ 5, выход которого подключен к обнуляющему входу счетчика 2, а первый вход - кiнулевому входу RSтриггера 3 и второму входу ЗК-триггера. 4, а входы RS-триггера соединены с выходом элемента 1 сравнения и шиной 7 соответственно. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на шину б поступают синхронизирующие импульсы СФиг. 2 аХ На шине 7 присутствует уровень (фиг. 2 б) логической единицы. На единичном выходе RS-триггера 3 зафиксирован уровень (фиг.2 в) логического нуля, а на нулевом выходе - уровень логической единицы. На выходе ЗК-триггера 4 и шине 8 удерживается уровень логического нуля (фиг. 2 г). Счетчик 2 импульсов обнулен. Уровень логического нуля поступает с единичного выхода RS-триггера 3 на разрешающий вход счетчика 2 и запрещает работу счетчика 2. На шинах 9-1,9-2,9-3 ,... ,9-п присутствует двоичный код, задающий необходимую длительность импульса, а на шинах 10-1,10-2 ,...ДО-п элемента 1 сравнения присутствует нулевой код обнуленного счетчика 2 (фиг. 2д). На выходе элемента 1 сравнения удерживается уровень логической единицы. На выходе элемента ЗИ-НЕ 5, соединенном с обнуляющим входом счетчика 2, также удерживается уровень логической единицы (фиг.2 ej . С приходом на шину 7 импульса запуска (фиг. 2 б), подаваемого в виде логического нуля, RSтриггер 3 устанавливается в противоположное состояние, при котором на единичном выходе устанавливается логическая единица, а на нулевом выходе - логический нуль. Логическая единица поступает с единичного выхода RS-триггера 3 на разрешающий вход счетчика 2 и на первый вход ЗК-триггера 4, а логический нуль с нулевого выхода - на второй вход ЗК-триггера 4, подготавливая тем самым ОК-триггер 4 к выработке кмпульса. По заднему Фронту первого синхроимпульса, поступившего после подачи импульса запуска, на выходе ОК-триггера 4 устанавливается уровень еди1Шцы. С приходом того же синхроимпульса счетчик 2 начинает.счет импульсов, поступающих на шину б. При совпадении числа шин 10-1,10-2д...,10-п на выходах счетчика 2 с числом шин 9-1,9-2,9-3,..., 9-п, определяющим длительность контролируемого импульса, на выходе элемента 1 сравнения (фиг. 2д) устанавливается уровень логаческого нуля, который поступает на вход RSтриггера 3, возвращая его в исходное состояние. На выходе ОК-триггера 4 (иг. 2) при этом продолжает сохраняться уровень логической единицы. При совпадении на входах элемента ЗИ-НЕ очередного синхроимпульса и уровней Логических едениц нулевого выхода RS-триггера 3 и выхода ЗК-триггера 4 на выходе элемента ЭИ-НЕ 5 (фиг. 2 е) формируется импульс логического нуля, равный по длительности синхроимпульсу. Этот импульс,,поступая на обнулякхций вход счетчика 2, возвращает его в исходное состояние. Несовпадение кодов на шинах 10-1,10-2,...10-п и 9-1,9-2,9-: . .9-п на входах элемента 1 сравнения приводит к установлению на его выходе уровня логической единицы. По заднему фронту того же синхроимпульса ЗК-триггер 4 устанавливается в исходное состояние, завершая тем самым цикл выработки импульса. Устройство вновь готово к очередному циклу. Таким образом, при подаче импульса запуска в любой момент периода следования синхроимпульсов длительность импульса на шине 8 равна целому числу периодов синхроимпульсов. Стабильность длительности импульса при этом определяется стабильностью времени срабатывания DК-триггера 4. Введение в устройство связи с единичного выхода RS-триггера 3 на разрешакщий вход счетчика 2 подготавливает его к работе непосредственно по подаче импульса запуска и раз- решает счет импульсов до момента равенства кодов на шинах 9-1,9-2,... 9-п и 10-1,10-2,.. .ДО-п. Применение элемента ЗИ-НЕ 5 в устройстве позволяет автоматически возвратить устройство в исходное состояние по окончании выработки импульса заданной длительности. При этом отпадает необходимость использования дополнительного обнуляющего импульса и повьшается Функциональная надежность устройства.

.Следовательно, введение логического элемента ЗИ-НЕ 5 и ОК-триггёра 4 позволяет повысить точность установки длительности импульса, стабильность длительности импульса и функциональную надежность устройства.

Применение предлагаемого формирователя длительности импульса позволяет повысить точность и производительность контрольной установки.

0

Формула изобретения

Формирователь длительности импульсов, содержащий К5-тригг, первый

вход которого.соединен с входной шиной импул1 сов запуска, а второй вход - с выходом элемента сравнения, первг1я группа входов которого подклк чена к входным шинам импульсов злдаиия , а вторая группа входов к выходам счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной синхроимпульсов, от л ичающийся тем, что, с целью

расширения функциональных возможностей, в него введены элемент ЗИ-НЕ и ик-триггер, первый вход которого соединен с единичным выходом RS-триггера и с разрешающим входом счетчика импульсов, второй вход - с нулевым выходом RS-триггера и с первым входом элемента ЗИ-НЕ, третий вход со счетным входом счетчика импульсов и со вторым входом элемента ЗИ-НЕ,

а выход - с третьим входом элемента ЗИ-НЕ, выход которого подключен к обнулякщему входу счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3.614.632,

кл. И 03 К 5/04, 1971.

2. Патент США № 3.836.858, кл. Н 03 К 5/04, 1974.

3-1