Устройство для задержки импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, в частности, при исследовании периодических процессов и при измерении различных параметров периодических процессов.

При исследовании различныхпериодических процессов устройство для задержки импульсов используется в качестве отметчика времени. При измерении различных параметров периодических процессов устройство для задержки импульсов вырабатывает управляющие сигналы.

Известно устройство для задержки импульсов, содержащее генератор импульсов, пересчетный узел, подключенный к генератору импульсов, и узел коммутации, соединенный с генератором импульсов и с пересчетным узлом 1.

Однако время задержки в этом устройстве не может изменяться соответственно изменению периода исследуемого процесса.

Известно также устройство для задержки импульсов, содержащее рабочий счетчик, вход которого соединен с выходом элемента И, а к выходам ра бочего счетчика подклюген многовходовый элемент И, генератор импульсов.

элемент объединения, триггер, счетчик управления, двухвходовые элементы И и ключ, входы элемента И соединены с генератором импульсов и с выходом триггера, вход которого через элемент объединения соединен с входом устройства и с выходом многовходового элемента И, установочные входы разрядов рабочего счетчика соединены

10 с выходами двухвходовых элементов И, входы которых подключены к входу устройства для задержки импульсов и к выходам счетчика управления, вход которого через ключ соединен сйыхо15дом многовходового элемента И 2.

Это устройство формирует постоянное время задержки, а изменение его может быть осуществлено только на один период частоты генератора им20пульсов за период следования входных импульсов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для задержки импульс:ов, содержащее первый счет25чик , входы которого подключены к первому элементу И и через элемент задержки к входу устройства, второй счетчик, входы которого подключены к второму элементу И и совместно с

30 одним из входов запоминающего устройства к входу устройства для задержки импульсов, входы первого ключа и входы второго ключа соединены с генератором импульсов и соответ ственно с выходами первого и второго триггеров, первые входы триггеров соединены с входом устройства, второ вход первого триггера соединен с выходом элемента И, входы которого совместно с первыми входами элемента сравнения кодов подключены к выходам второго счетчика другой вход второго триггера совместно с вторым входо запоминающего устройства подключены к выходу элемента сравнения кодов, входы разрядов запоминающего устройства соединены с выходами первого счетчика, а к выходам запоминающего устройства подключены вторые входы элемента сравнения кодов 3. Это устройство формирует задержку импульсов, которая равна периоду следования импульсов на входе устройства -ДЛЯ задержки импульсов за вычетом постоянного интервала времени . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения задержки, время которой пропорционально периоду входных им.пульсов. Поставленная цель достигается тем что устройство для задержки импульсов, -содержащее счетчики, триггеры, генератор импульсов и элементы И, снабжено устройством управления, а счетчики, триггеры и элементы И объе динены в секции, в каждой из которых вход управления записью первого счет чика, вход установки в исходное состояние второго счетчика и счетный вход второго счетчика подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам устройства управления, счетный вход первого счетчика через элемент И соединен с выходом . триггера и с генератором импульсов, входы разрядов первого счетчика подключены к выходам второго счетчика, первый вход триггера первой секции соединен с четвертым выходом устройства управления, первые входы триггеров других секций соединены с выходами первых счетчиков предыду щих секций, второй вход триггера подключен к выходу первого счетчика входы устройства управления соедине ны а генератором импульсов и с входом устройства для задержки импульсов, а выход устройства для задержк импульсов соединен с выходом первог счетчика одной из секций. Кроме того, устройство содержит триггер, первый вход которого подкл чен к входу устройства для задержки импульсов, счетчик, логический элемент и элемент И, вход счетчика через элемент И соединен с первым выходом триггера и генератором импуль сов, входы логического элемента подключены к выходам счетчика, второй вход триггера соединен с четвертым выходом логического элемента, первый, второй и четвертый выходы устройства управления подключены к первому, и третьему выходам логического элемента,а третий выход устройства управления подключен к выходу элемента И, соединенного с вторым выходом триггера и с генератором импульсов. На чертеже приведена схема устройства для задержки-импульсов. Устройство для задержки импульсов содержит генератор 1 импульсов, секции 2-4 и устройство 5 управления. Каждая из секций содержит триггер 6, первый счетчик 7, второй счетчик 8 и элемент И 9. Устройство 5 управления содержит триггер 10, счетчик 11, логический элемент 12 и элементы И 13 и 14. В каждой из секций 2-4 вход управления записью счетчика 7, вход установки в исходное состояние второго счетчика 8 и счетный вход второго счетчика 8 подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам устройства 5 управления. Счетный вход первого счетчика 7 через элемент И 9 соединен с выходом триггера бис генератором 1 импульсов. Входы разрядов первого счетчика 7 подключены к выходам второго счетчика 8. Первый вход триггера б первой секции 2 соединён с четвертым выходом устройства 5 управления, а первые входы триггеров б других секций соединены с выходами первых счетчиков 7 предыдущих секций. Второй вход триггера б подключен к выходу первого счетчика 7. Первый вход триггера 10, являющийся первым входом устройства 5 управления, подключен к входу 15 устройства, для задержки импульсов. Вход счетчика 11 через элемент И 13 соединен с первым выходом триггера 10 и с вторым входом устройства 5 управления, подключенным к генератору 1 импульсов. Входы логического элемента 12 подключены к выходам счетчика 11. Второй вход триггера 10 соединен с четвертым выходом логического элемента 12. Первый, второй и четвертый выходы устройства 5 управления подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам логического элемента 12. Третий выход устройства 5 управления подключен к выходу элемента И 14, соединенного с вторым выходом триггера 10 и с генератором 1 импульсов. Выход 16 устройства для задержки импульсов соединен с выходом счетчика 7 секции 4. При поступлении импульса на вход 15 устройства для задержки импульсов триггер 10 устанавливается в единичное состояние, открывая элемент И 13.

После этого через открытый элемент И 13 импульсы генератора 1 импульсов поступают на вход счетчика 11. При поступлении на вход- счетчика 11 первого импульса с первого выхода логического элемента 12 подаются импульсы на входы управления записью счетчиков 7 и в счетчики 7 записываются числа, сформированные в счетчиках 8.

При поступлении на вход счетчика 11 второго импульса с второго выхода логического элемента 12 подается импульс на входы установки в исходно состояние счетчиков 8-и эти счетчики устанавливаются в исходное состояние .При поступлении на вход счетчика 11 третьего импульса с третьего выхода логического элемента 12 подается импульс на первый- вход триггера 6 секции 2, устанавливая его в единичг вое состояние. Сигналом с выхода триггера б открывается элемент И 9 и На счетный вход счетчика 7 секции 2 начинают поступать импульсы генератора 1 импульсов. Счетчики 7 работают в режиме вычитания. .Первый разряд счетчика 8 первой секции 2 работает как делитель частоты, а младший разряд счетчика 7 этой секции соединен с вторым разрядом счетчика 8. Во второй секции 3 два разряда счетчика 8 работают как делител частоты и подключение разрядов счетчика 7 производится начиная с третьего разряда счетчика 8. В третьей секции- 4 соответственно три разряда счетчика 8 работают в режиме вычитания. Такая закономерность сохраняется и в последующих секциях (не показаны) .

При поступлении.на вход счетчика 11 четвертого импульса с четвертЬго выхода логического элемента 12 подается импульс на второй вход триггера 10, устанавливающий его в нулевое состояние. Элемент И 13 закрывается, а .элемент И 14 открывается и на счетные входы счетчиков 8 начинают поступать импульсы генератора 1 импульсов Когда счетчик 7 первой секции 2 устанавливается в нулевое состояние на выходе его появляется импульс, который поступает на второй вход триггера б этой же секции, устанавливая его в нулевое состояние. Элемент И 9 секции 2 звкрывается. Этот же импульс поступает на первый вход триггера б секции 3, устанавливая его в единичное состояние.

Элемент И 9 секции 3 открывается и начинается поступление импульсов генератора 1 импульсов на счетный вход счетчика 7 этой секции. После обнуления счетчика 7 секции 3 импульсы генератора 1 импульсовi подаются на вход счетчика 7 секции 4. После Обнуления счетчика 7 секции 4 триггер 6 этой секции переходит в нулевое состояние и на выход 16 устройства для задержки импульсов, подключенный к второму входу триггера 6, начинается подача импульса, передний фронт которого фиксирует время задержки. Счетчики 8 продолжают накопление импульсов до прихода посл.едующего импульса на вход 15 устройства для задержки импульсов.

За период следования импульсов на входе устройства для задержки

0 импульсов на вход счетчиков 8 поступает количество импульсов генератора 1 .импульсов

N fo-Тв, , (1) где fo - частота следования импульсов

5

генератора 1 импульсов; ТЕХ период следования импульсов на вход устройства для задержки импульсов. Импульс на выходе устройства для

0 .задержки импульсов появляется через время tj3a. после прихода импульса на вход устройства для задержки импульсов

Jij f.

(2)

-53Д

где Nj - суммарное число, записываемое в счетчики 7.

Учитывая способ подключения разрядов счетчиков 7 к выходам разрядов счетчиков 8, можно записать ;

1 11 м

,-1 -f-..

(3)

где i - номер секции, соответствующий количеству разрядов счетчика 8, работающих как делитель частоты. Подставив (1) в (3), а затем (3)

в (2), получим

41 I 2

Таким образом, время задержки пропорционально периоду входных импульсов. Подбором набора секций с соответствующими номерами можно обеспечить требуемый коэффициент пропорциональности между временем задержки и периодами входных импуяьсов.

Формула изобретения

1. Устройство для задержки импульг сов, содерзкащее счетчики, триггеры, генератор импульсов, элементы И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения за ержки, время которой пропорционально периоду входных импульсов, в него введено устройство управления, а счетчики, триггеры и элементы И объедикены в секции, в каждой из которых вход управления записью первого счетчика, вход установки в исходное состояние второго счетчика и счетный вход второго счетчика подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам устройства управления, счетный вход первого счетчика через элемент И соединен с выходом триггера и с генератором импульсов, входы разрядов первого счетчика подключены к выходам второго счетчика, первый вход триггера перво секции соединен с четвертым выходом устройства управления, первы.е выходы триггеров других секций соединены с выходами первых счетчиков предыдущих секций, второй вход триггера подключен к -выходу первого счетчика, входы устройства управления соединен с генератором импульсов и с входом устройства для задержки импульсов, а выход устройства для задержки импульсов соединен с выходом первого счетчика одной из секций.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство управления содержит триггер, первый вход которого подключен к входу устройства для задержки импульсов, счетчик, логический элемент И,

вход которого подключен к входу устройства для задержки импульсов,счетчик, логический элемент и элемент И,вход счетчика через элемент И соединен с первым выходом триггера и генератором импульсов, входы логического элемента подключены к выходам счетчика, второй выход триггера соединен с четвертым выходом логического элемента, первый, второй и четвертый выходы устройства управления подключены к первому, второму и третьему выходам логического элементы, а третий выход устройства управления подключен к выходу элемента И, соединенного с вторым выходом триггера и с генератором импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Яковлев В.Т. Отметчик времени на интегральных микросхемах для рветолучевого осциллографа.-Приборы и системы управления , 1, 1979, с. 31, рис. 1.

2.Авторское свидетельство СССР № 598224, кл. Н 03 К 5/13, 1976.

3.Авторское свидетельство СССР 529554, кл. Н 03 К 5/153, 25.04.75 (прототип).