Расширитель импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/04 

(54) РАСШИРИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и может быть использовано для циклического расширения длительности входных импульсов, например для измерения угла скручивания вращающегося вала при вычислении вращающегося момента.

Известны расширители импульсов, содержащие реверсивный счетчик, генератор счетных импульсов, триггер, элементы И, делитель частоты и устройство задержки 1.

Недостатками известных расщирителей являются низкая точность преобразования щирины импульса и ограниченный диапазон по щирине импульсов при цикличном формировании исходного импульса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является расщиритель импульсов, содержащий генератор счетных импульсов, первый и второй делители частоты, соединенные счетными входами с генератором счетных импульсов, первый и второй элементы И, соединенные первыми входами с выходами соответствующих делителей частоты, а вторыми входами соответственно с входом расширителя и с выходом триггера, соединенного входами с выходом

дещифратора нуля и входом расширителя импульсов, реверсивный счетчик, соединенный суммирующим и вычитающим входами с выходами соответственно первого и второго элементов И, а кодовым выходом 5 реверсивный счетчик соединен с дешифратором нуля 2.

Недостатком известного расширителя импульсов является низкая точность преобразования ширины импульсов, что связано 10 с отсутствием синхронизации начала работы делителей частоты с передним фронтом импульса, подлежащего преобразованию.

Кроме того, в известном расщирителе импульсов при циклическом преобразовании диапазон по ширине выходногр импульса ограничен периодом цикла, что ограничивает область применения расширителя импульсов.

Цель изобретения - повышение точности преобразования и расширение диапазо20 на длительностей выходных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в расширитель импульсов, содержащий генератор счетных импульсов, первый и второй делители частоты, соединенные счетными входами с генератором счетных импульсов, первый и второй элементы И, соединенные первыми входами с выходами соответствующих делителей частоты, реверсивный счетчик, соединенный суммирующим и вычитающим входами с выходами соответственно первого и второго элементов И, дещифратор нуля, соединенный с кодовыми выходами реверсивного счетчика, и триггер, соединенный первым входом с второй входной щиной, введен элемент «Запрет, который первым входом соединен с первой входной шиной, запрещающим входом - с выходом дещифратора нуля и с вторым входом второго элемента И, а выход элемента «Запрет соединен с входами «Сброс первого и второго делителей частоты, с входом дешифратора нуля и вторым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И.

На чертеже изображена структурная схема расщирителя импульсов.

Расщиритель импульсов содержит генератор I счетных импульсов, элементы И 2 и 3, делители 4 и 5, частоты, реверсивный счетчик 6, дешифратор 7 нуля, триггер 8, элемент «Запрет 9, первую и вторую входные щины 10 и 11, выходную щину 12. Расщиритель импульсов первым входом соединен с элементом 9, запрещающий вход которого соединен с дещифратором 7 нуля и выходом расширителя импульсов. Вторым входом расширитель импульсов соединен с первым входом триггера 8, второй вход которого соединен. с выходом элемента 9, входами «Сброс делителей 4 и 5 частоты и входом дещифратора 7, нуля, выход которого и выход триггера 8 соединены с первыми входами элементов И 2 и 3. Вторые входы элементов И 2 и 3 соединены с выходами делителей 4 и 5 частоты, а выходы - с входами реверсивного счетчика 6, соединенного с дещифратором нуля. Делители частоты 4 и 5 счетными входами соединены с выходами генератора 1.

Расщиритель импульсов работает следующим образом.

Исходный интервал времени, подлежащий расширению, формируется на триггере 8. Начало интервала формируется импульсом, поступаюшим на триггер 8 через щину 10 и элемент 9. Окончание интервала формируется импульсом, поступающим на триггер 8 через щину 11.

Условием прохождения импульса начала интервала через щину 10 является нулевой сигнал на выходе дешифратора 7, соответствующий нулевому состоянию реверсивного счетчика. Прохождение импульса на выход элемента 9 происходит при нулевом потенциале на выходе дешифратора 7 и сопровождается переключением триггера 8, открытием элемента И 2, изменением потенциала на выходе дешифратора, представляющего собой элемент ИЛИ, и сбросом на нуль делителей 4 и 5 частоты. С изменением

потенциала на выходе дещифратора 7 с логического нуля на логическую единицу происходит открытие элемента И 3 и закрытие элемента 9 до конца преобразования.

Генератор 1 формирует на своих выходах счетные импульсы, сдвинутые по времени на полупериод, что исключает их совпадение на входах реверсивного счетчика 6.

Частота импульсов на выходе элеменга И 2, формируемая делителем 04, равна , где FO - частота счетных импульсов; К, - коэффициент деления делителя 4. Частота на выходе элемента И 3 определяется делителем 5 и равна -,, где К - коэффициент деления делителя 5.

Коэффициент расщирения импульса определяется коэффициентами Kj и Kj. Нри циклическом измерении он не зависит от периода цикла, что расширяет диапазон расщирения импульса.

Для уменьшения ошибок дискретности и соответственно повышения точности формирования импульса делители 4 и 5 частоты с началом формирования импульса сбрасываются в нуль. Достигается это импульсом с выхода элемента 9. По окончании формирования импульса на выходе дешифратора 7 появляется логический нуль, закрывается элемент И -3 и открывается элемент 9. С появлением импульса на шине 10 цикл формирования выходного импульса повторяется.

Таким образом, в результате введения в расширитель элемента «Запрет появляется возможность существенно увеличить диапазон расширения импульса.

Синхронизация делителей частоты с мо35ментом начала формирования импульса позволяет повысить точность преобразования.

Формула изобретения

Расширитель импульсов, содержащий генератор счетных импульсов, первый и второй делители частоты, соединенные счетными входами с генератором счетных импульсов, первый и второй элементы И, соединенные первыми входами с выходами соответствующих делителей частоты, реверсивный счетчик, соединенный суммирующим и вычитающим входами с выходами соответственно первого и второго элементов И, дешифратор нуля, соединенный с кодовыми выходами реверсивного счетчика, и триггер, соединенный первым входом с второй входной шиной, отличающийся тем, что; с целью повышения точности преобразования и расширения диапазона длительностей выходных импульсов, в него введен элемент «Запрет, соединенный первым входом с первой входной шиной, запрещающим входом - с выходом дещифратора нуля и с вторым входом второго элемента И, а выход элемента «Запрет соединен с входами «Сброс первого и второго делителей частоты, с входом дешифратора нуля и вторым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И. 902233 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1Авторское свидетельство СССР 566332, кл. Н 03 К 5/04, 1976. 2Авторское свидетельство СССР 627577, кл. Н 03 К 5/04, 1978.