Многоканальный программируемый генератор импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/07 H03K3/64 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в контрольноизмерительной аппаратуре и цифровых вычислительных машинах, в частности в устройствах функционального контроля интегральных схем с высоким уровнем интеграции(БИС) в качестве формирователя для объекта контроля (БИС )и амплитудно-временных дискриминаторов. К генераторам импульсов указанного назначения-предъявляются повьшенные требования в отношении точности формирования импульсов, поскольку достоверность контроля и, в конечном счете, качество выпускаемых БИС находится в прямой зависимости от названной характеристики.

Известен программируемый генератор импульсов, имеющий в своем со- . ставе устройства управления, цифроаналоговые преобразователи опорных напряжения и формирователи импульИМПУЛЬСОВ

сов, выполненные на операционных уси лителях D3

Однако этот генератор импульсов имеет низкую точность формирования импульсов, обусловленную нестабил;ьностью его работы во времени, вызванной дрейфом-нуля операционных усилителей. Попытка снижения дрейфа нуля известными средствами (термостатированием, применением компенсирующих цепочек/ приводит к неоправданному усложнению схемы генератора.. Ери этом точность повьппается нез начительно.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является многокаьальный генератор импульсов, содержанщй генератор опорной частоты, формиро-ватепь периода 2{j и N каналов формирования импульса, каждый из которых состоит из триггера, (Зюрмирователя задержки импульса и формирователя длительности импульса, причем последние состоят из 3 :СЧб1ТЧика, блока сравнения, схемы управле шя счетом и блока памяти, в котором хранится информация о величине задержки или длительности, соответственно 2j. Недостаток известного устройства также низкая -очность формирования импульса, обусловленная неточностью формирования задержки и длительност импульса. Действительно, точность задания задержки импульса определяется счетчиком и блоком сравнения, входящих в состав формирователя задержки импульса, а также переходным процессами в названных узлах. Точкость задания длительности импульса определяется аналогичными узлами фо мирователя длительности импульса. При. этом вьо5;одной импульс имеет дйе разные погрешности по заданию как задержки, так и длительности импуль.са. В результате влияния указан ных погрешностей может иметь место смещение формируемого импульса за rpai-шцы заданной зоны, например, когда сумма времен задержки и длительности импульса равна его периоду. Это недопустимо при контроле k. схем.в которых период импульса опре деляет границы адреса выбранной ячейки контроля например, при контроле динамического функционирования БИС ОЗУ, схем микропроцессорного набора и др. , так как в этом случае формируемый импульс попадает в гразшцы адреса другой ячейки конт роля, В результате имеет место сниже1ше достоверности контроля. Цель изобрете1шя - повьшенив точ ности формирования импульсов. Поставленная цель дости1гается тем, что в многоканальный программируемый генератор импульсов, содер жащий генератор опорной частоты, подключенный к формирователю период и N каналов формирования импульса, каждый из которых содержит триггер, .счетчик, блок сравнения, блок памяти и блок управления счетом, причем выходы упомянутапс генератора опорной частоты и формирователя периода через блок управления счетом каждого из каналов подключены ко входу счетчика, выходы которого под ключены к первым входам блока сравнения , вторые входы которого соедииены с вьг годами блока памяти, введе дополнительный триггер и два управляемых ключа, выходы которых раз дельно подключены ко входам основного триггера, первые входы объединены и подключены ко входу блока сравнения, а вторые - раздельно подключены к выходам дополнительного триггера, первый вход которого соединен, с выходом формирователя периода, второй - с выходом первого ключа и дополнительньм входом блока управления счетом, а выход дополнительного триггера, соединенный с первым ключом, подключен к дополнительному входу блока ср.авнения. При таком выполнении многоканального программируемого генератора импульсов при формировании как задержки, так и длительности импульса, имеет место погрешность , обусловленная одними и теми же узлами - счетчиком и блоком сравнения. Эта погрешность может i быть скомпенсирована путем применения компенсирующей схемы задержки. Кроме того, за счет совмещения функций формирования длительности и задержки импульса в одних и тех же узлах канала формирования импульса в каждом канале исключается счетчик и схема сравнения, что позволяет упростить схему генератора импульсов. На фиг. 1 представлена блок-схема генератора импульсов; на фиг. 2 временные диаграммы. Многоканальный программируемый генератор импульсов содержит генератор 1 опорной частоты, формирователь 2 периода, каналы ,..3-N формирования импульса, имеющие в своем составе счетчик 4, блок 5 управления счетом, блок 6 памяти, блок 7 сравнения, триггеры 8 и 9 и ключи 10 и 11. Генератор 1 опорной частоты предназначен для выработки импульсов опорной частоты для формирователя 2 периода и каналов 3 формирования импульса и представляет собой кварцевьгй генератор. В данном случае частота следования импульсов генератора 1 составляет 100 мГц. Выход генератора 1 подключен ко входу формирователя 2 периода и каналам 3-1...3-N формирования импульса. Формирователь 2 периода предназначен для выработки тактовых импульсов с заданным периодом следования, которые в свою очередь предназначеHbJ для .запуска каналов 3-1 .. .3-N формирования импульса и выполнен на двоично-десятичных счетчиках, служащих для под.счета импульсов генера5тора 1 опорной частоты, и блоке сра нения, выполненной на элементах Ис ключающее ИЛИ. Каждый из каналов .3-1 .. .3-N формирования импульса пре назначен для формирования импульсов с ззданными длительностью и задержкой переднего фронта относительно момента прихода тактового импульса. Счетчик 4 каждого из каналов 3 свои входом подключен к блоку 5 управления счетом, предназначенному для ра решения его работы и выполненному на триггере и логических элементах И и ИЛИ. Входы блока 5 управления под ключены к выходам генератора 1 опор ной частоты и формирователя 2 перио да. Блок 6 памяти предназначен для хранения кодов на задание задержки и длительности импульсов и может бы выполнен на триггерах. Выхода, счетчика 4 и блока 6 памяти раздельно подключены ко входам блока 7 сравнения, выполненного на логических элементах Исключающее ИЛИ и предназначенного для сравнения кодов, установленных на двоично-десятичном счет чике с кодом, поступающим из блока 6 памяти. Триггер 8 предназначен для управления работой канала, триггер 9 для формирования выходного импульса каждого канала 3. Входы триггера 9 подключены ко входам управляемых клю чей 10 и 11, выполненных на логических элементах И и предназначенных совместно с триггером 8 для организации работы канала 3 формирования импульса в режимах формирования длительности или задержки импульса. Многоканальный программируемый генератор работает следующим образом По поступлении опорных импульсов с генератора 1 опорной частоты (фиг.2 а), формирователь 2 периода вырабатывает тактовые импульсы с заданным периодом Тр((иг. 2 б), которые поступают на вход блока 5 управления счетом каждого канала 3-1. .3-N формирования импульса. По приходу тактового импульса блок 5 управ ления формирует импульс для установки счетчика 4 в начальное состояние (фиг.2 в), а также разрешает прохожд ние импульсов с генератора 1 опорной частоты на вход счетчика 4(фиг.2 Одновременно тактовый импульс С формирователя 2 периода устанавливает триггер 8 в состояние, разрешающее задержки импульса. Блок 7 сравнивает 95 коды сигналов, поступающих со счетчика 4 и блока 6 памяти. При равенстве кодов блок 7 сравнения вырабатывает импульс (фиг. 2 д), который через каюч 10 меняет состояние триггера 9 и на выходе последнего формируется передний фронт импульса (фиг.2ж). Кроме этого импульс с выхода ключа 10, через блок 5 упра.вления счетом поступает на вход счетчика 4 и устанавливает его в исходное состояние, подготавливая его тем самым для работы на формирование длительности импульса. Этот же импульс, поступая на триггер 8, меняет его состояние, также обеспечивая условия для формирования длительности импульса. Длительность импульса формируется аналогичным образом с той лишь разницей, что импульсы с выхода блока 7 сравнения (фаг. 2е) проходят на другой вход триггера 9 через ключ 11, устанавливал последний в первоначальное состояние и фиксируя задний фронт импульса (фиг. 2ж). Многоканалыый программируемый генератор -импульсов позволит в два раза повысить точность задания длительности и задержки импульса и тем самым обеспечить высокую достоверность контроля схем, параметры которых находятся в области граничных значений, что в свою очередь, позволит повьюить процент выхода годных полупроводниковых приборов на одиндва процента и получить дополнительно годовую экономмо. Упрощение генератора позволит исключить из схекы дорогостоящие схеьв. ЭСЛ-и ТТЛ логики И получить :экономический эффект. Формула изобретения Многоканальный программируемый генератор импульсов, содержащий генератор опорной частоты, подключенный к формирователю периода, и N каналов формирования импульса, каждый из которых содержит триггер, счетчик, блок сравнения, блок памяти и блок управления счетом, причем выходы упомянутых генератора опорной частоты и формирователя периода через блок управления счетом каждого из каналов подключены ко входу счетчика, выходы которого подключены к первым входам блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами блока памяти, о т п и ч а ющ и и с я тем, что, с целыо повышегшя точности формирования импульсов, в каждый из каналов формирования импульса введены допольштеяьный триггер и два управляемых ключа, выходы которых раздельно подключены ко входам основного триггера, первые ВХОДЫ объединены и подключены к выходу блока сравнения, а вторые - раздельно подключены к выходам дополнительного триггера, первый вход которого соединен с выходом формирователя периода, второй - с выходом первого ключа и дополнительным входом блока управления счетом, а выход дополнительного триггера, соединенный с первым 1СПЮЧОЙ, подключен к дополнительному .входу блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР А43466, кл. Н 03 К 5/00, 26.02.73

2.Рекламное описание измерительной системы Т-320/10 LSY TEST SYSTEM фирмы Takeda Rikeu (Япония) October 1971, p. 18-20.

Фuг.f

ЦЗиг.2.