Формирователь тактовых импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K3/82 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ

Устройство относится к автоматик ке, вычислительной технике и может быть использовано в качестве формирователя тактовых импульсов телемеханических систем с жестоциклическим способом синхронизации. Известен узел тактовой синхронизации, осуществлякнций подстройку фазы тактовых импульсов приемника в соответствии с фазой принимаемых из канала связи импульсов. Для обеспечения достаточной помехоустойчивости синхронизации в узле осуществляется поэлементный прием информационных сигна лов методом стробирования fl. Однако- применение этого устройства ограничено наличием выбросов и спадов на дпине единичного импульса в том числе в зоне стробирования. К недостаткам следует также отнести значительнук сложность узла тактовой синхронизации. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности формирователь тактовых импульсов, содержащий распределитель и устройство выделения импульсов тактовой синхронизации. В известном устройстве полусинусоиды сетевого напряжения, сдвинутые относительно друг друга на 180°, поочередно запирают четные и нечетные ячейки распределителя, осуществляя движение импульса распределителя L2J. Недостатком такого формирователя является искажение по длительности последовательности тактовых импульсов в том случае, если изменяется амплитуда напряжения синфазирования, что приводит к изменению фазы тактовых импульсов. Кроме того, устройство не исключает расфазировку аппаратуры пункта управления и контролируемого пункта на 180 при кратковременных перерывах в питании. Цель изобретения - повышение точности синфазировання. Указанная цель достигается тем, что в формирователь такшовых инпуйь3сов, содержащий распределитель и бло выделения тактовых импульсов, пседклю ченный через разделительный конденса тор и гасящий резистор к линии связи дополнительно введены три триггера, три элемента И, .элемент ИЛИ, генератор, счетчик и блок выделения фронто вход которого соединен с выходом бло ка выделения тактовых импульсов и пе вым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к одному счетному входу счетчика, даугой счетный вход которого соедине с прямым выходом первого триггера, счетный вход которого соединеу с выходом первого элемента И, а нулевой вход - с выходом элемента ИЛИ, со входом установки в нуль счетчика и с нулевым входом второго триггера, прямой выход которого подключен ко второму входу второго элемента И, пр этом первый выход блока выделения фронтов соединен с единичным входом второго триггера, а второй выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со счетным входом третьего триггера, выходы которого подключены к распределителю, и с выходом третьего элемента И, входы которого соединены с соответст взтощими выходами счетчика. На чертеже представлена .структурная схема формирователя тактовых импульс,ов. Формирователь тактовых импульсов состоит из распределителя 1, блока 2 вдаеления тактовых импульсов, подклю ченного через разделительньй конденсатор 3 и гасящий резистор 4 к линии связи, трех элементов И 5, 6 и 7, блока 8 вьщеления фронтов, вход которого соединен с первым входом элемента И 5 и выходом блока 2 выделени .тактовых импульсов,элемента ИЛИ 9, первый вход которого соединен с первым вьйсодом блока 8 ввделения фронтов, а второй вход - с выходом элемента И 6, трех триггеро.в 10, 11 и 12, счетный вход триггера 10 соеди.иен с выходом элемента И 5, а нулевой - с выходом элемента ИЛИ 9 и соответствующим входом триггера 11, единичный вход которого соединен со вторым входом блока 8 выделения фронтов, а прямой выход - с первым входом элемента И 7, генератора 13, выход которого соединен со вторыми 4 входами элементов И 5 и 7, счетчика 14, первый счетный вход которого соединен с выходом триггера 10, второй - с выходом элемента И 7, вход установки в нуль - с выходом элемента ИЛИ 9, а выхйды - с соответствукщим входом элемента И 6, выход которого соединен со счетным входом триггера 12, выходы которого соединены с распределителем I, Формирователь работает следующим образом. При подключении формирователя к линии связи, в которой совмещен канал питания от искробезопасного источника и каналы телемеханики по пе редаче сигналов синфазирования распределителей и высокочастотных сигналов , синусоидальное напряжение синфазирования через разделительный конденсатор 3 и гасящий резистор 4 подается на блок 2 выделения тактовых импульсов (например, схему выпрямления с нулевым выводом и ключ). Переменное напряжение, преобразованное в прямоугольные импульсы уменьшенной длительности (блок 2 выделения тактовых импульсов срабатывает на каком-то пороговом значении U ), поступает на элемент И 5 и на блок 8 выделения фронтов. Последний передним фронтом импул ьсов устанавливает в исходное нулевое состояние счетчик 14 и триггеры 1 О и 11. Появление на первом входе элемента И 5 потенциала обеспечивает поступление на триггер 1Э сигналов от генератора 13. Триггер 10 осуществляет деление импульсов от генератора. На счетчике 14 записано число, соответствующее количеству импульсов на интервале половины длительности прямоугольного импульса. Счетчи|с 14 совместно со схемой И 6 образует декодирующую схему для фиксации количества импульсов, равного некоторому значению N, где М соответствует числу импульсов на интервале полупериода полусинусоидального импульса синфазирования . Если во время действия прямоугольного импульса в счетчике 14 содержится меньше h| , то задний фро.нт импульса, сформированного блоком 2.вьщеления тактовых импульсов, ,,устанавливает триггер 1 1 в состояние, при котором сигналы от генератора 13 поступают через схему И 7 на счетчик, заполняя его до числа N . При совпадении чисел на выходе схемы И 6 появляется импульс, совпадающий по фронту с моментом перехода через нуль сигнала синфазирования распределителя 1. Триггер 12 формирует тактовый импульс движения распределителя, а сигнал с выхода схемы ИЛИ 9 устанавливает в нулевое состояние счетчик и .триггеры 10 и 11, тем самым подготавливая устройство к формированию следующего импульса. При изменении амплитуды синусоидального напряжения, что возможно, например, при увеличении дальности передачи телемеханической информации или числа контролируемз1х пунктов (КП), подключаемлх к одной линии свя зи, происходит изменение длительност прямоугольных импульсов на выходе схемы 8 выделения тактовых импульсов Однако определение максимума пблусинусоиды сигнала синфазирования и дальнейший отсчет числа импульсов ( равное N) позволяет определить момент перехода через нуль синусоидаль ного сигнала и, тем самым, осуществлять фиксацию тактовых импульсов по фазе. Таким образом исключается нарушение синфазной работы распределителей при изменении амплитуды напряжения синфазирования. Из рассмотренного принципа работ следует, что точность синфазировани тем выше, чем в большее число раз частота колебаний генератора 13 пре восходит частоту сигналов синфазиро . При кратковремени 1х перерывах в питании КП синхроимпульс., принятый на пункте управления .ПУ, устанавливает счетчик 14 и триггеры 10, .11 и 12 в исходное нулевое состояние, а сигналы синфазирования осуществля ют последуклцее переключение триггера 12, который формирует тактовые и пульсы движения распределителя. Всл ствие этого происходит синфазировага по циклам и по тактам распределителей ПУ и КП. Преимуществом предлагаемого форми рователя является то, что при восстановлении фазы сигнала синфазиров ния не требуется знать величину поро га в цепи выделения и формирования тактовых импульсов, а также пределы его изменения. Таким образом, предлагаемой формирователь тадтовых импульсов целесообразно применять в телемеханических системах с жестоциклической синхронизацией. Формула изобретений I Формирбватель тактовых импульсов, содержащий распределитель и блок выделений тактовых импульсов, подключенный через разделительный конденсатор и гасящий резистор к линии связи, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности синфазирования, в него введены три триггера, три элемента И, элемент ИЛИ, генератор , счетчик и блок выделения фронтов, вход которого соединен с выходом блока вьщеления, тактовых импульсов и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к одному счетно.У входу счетчика, другой счетный вход которого соединен с поямым выходом первого триггера, счетный вход кото рого соединен с выходом первого элемента И, а нулевой вход - с выходом элемента ИЛИ, со входом установки в нуль счетчика и нулевым входом вто-. рого триггераj прямой выход которого подключен ко второму входу второго элемента И, при этом первый выход блока вьзделения фронтов соединен с единичным входом второго триггера, а второй выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со счетным входом третьего триггера, выходы которого подключены к распределителю, и с выходом третьего элемента И, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Пшеничников A.M., Портнов М.Л. Телемеханические cиcтe ьт на интегральных микросхемах. М., Энергия, 1977, с. 150. 2. Механизация и автоматизация управления, 1970, № 3, К., с. 36.