Формирователь задержанных импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/153 

1

Изобретение относится к автоматике и импульсной и вычиспитепьной технике ; и может быть использовано в устройст- вах различного назначения, где необкодимо получение большого времени задержки пачек импульсов.

Известно устройство для задержки импульсов построенное на дискретных элементах и элементах вычислительной техники, содержащее элементы задержки, to блоки вьзделения передних и задних фронтов входных импульсов, элементы памяти , , элементы И, НЕ, триггеры i ,

Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает широкого диапа- is зона задержек, особенно в тех случаях, когда требуемая задержка импульсе® превышает как длину импульсов, так и период их следования.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для задержки импульсов, содержащее генератор тактовых импупьсо два счетчика, управляемый триггером первый элемент И, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, основной формирователь задержки, вхса которого соединен с входом устройства, единнчнь1М входом триггера и сбросовым входом второго счетчика, второй элемент И, входы которого соединены с соответствующими поразрядньтми выходами второго счетчика, элементы И, блок перезаписи и вспомогательный формирователь задержки, выход которого соединен с нулевым входом триггера и сбросовым вхсоом первого счетчика, выход основного формирователя задержки соединен с входом вспомогательного формирователя задержки и с разрешающим вхсаом блока перезаписи, входы которого соединены с соответствующими поразрздными выходами первого счетчика;,а выход - с соответствующими поразрядными нжодами второго счетчика, инверсный выход последнего разряда первого счетчика соединен с входом первого элемента И, выход которого подключей к входам обоих счетчиков, входы каждого из эпементов И соединены с соответствующими поразрядными выходами второго счетчика . Недостатком известного устройства являются ограниченные возможности в величине задержки импульсов, поскольку это время меньше периода следования входных импульсов. Цель изобретения - расширение диапазона задержки импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в формирователь задержанных импульсов, содержащий генератор импульсов, элементы И, два счетчика, подключенный к выходу первого триггера третий элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, основной формирователь задержки, вход которого соединен с распределителем импульсов, и два элемента задержки, введены третий счетчик второй, третий, четвертый и выходной триггеры, формирователи переднего и заднего фронтов импульса, при этом второй выход распределителя импуль сов соединен с входом третьего счетчика, а третий выход подключен к входам формирователей переднего и заднего фронтов импульсов, выход формирователя переднего фронта импульса соединен с входами первого, шестого и седьмого эледиентов И выход формирователя заднего фронта импульса соединен с входом второго элемента И, выход которого соединен с установочным входом первого триггера, единичный выход которого соединен с вто рым входом второго элемента И и с единичным входом второго триггера, нулевой выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к единичному входу первого триггера, выход третьего элемента И подключен к входам записи первого счетчика, инверсный выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, к второму входу которого подключен выход .пятого элемента И через первый элемент задержки, а выход - на списывающий вход первого счетчика, прямой выход которого подключен к установочному входу выходного триггера, первый вход пятого элемента И подключен к выходу основного формирователя задержки и первому единичному входу выходного триггера, а второй вход соединен С выходом генератора импульсов и вторым входом восьмого элемента И, выход которого подключен к входам записи второго счетчика, выход которого соединен СО списывающим входом третьего счетчика, выход которого подключен на переписывающие входы первого и второго счетчиков и второй единичный вход выходного триггера, выход шестого элемента подключен к единичному входу третьего триггера, единичный выход которого подключен к первому входу восьмого элемента И, первому входу седьмого элемента И и на единичный вход четвертого триггера, нулевой выход которого подключен на первый вход шестого элемента И, а выход седьмого элемента И подключен на установочный вход третьего триггера, списывающий вход второго счетчика через второй элемент задержки подключен к выходу пятого элемента И. Устройство предназначено для задержки пачек импульсов, длительность и период следования которых являются постоянными. На чертеже показана блок-схема предлагаемого формирователя. Формирователь задержанных импульсов содержит распределитель 1 импульсов, вход которого соединен с входом устройства, а выход - с входом формирователя 2 переднего фронта импульса и формирователем 3 заднего фронта импульса. Вькод формирователя 2 переднего фронта импупьса соединен с первым входом первого элемента И 4, а вькод формирователя 3 заднего фронта импульса - с первым входом второго элемента И 5, второй вход которого соединен с единичным выходом первого триггера 6, а выход - с установочным входом этого триггера. Единичный вход первого триггера 6 соединен с выходом первого элемента И 4, второй вход которого подключен к нулевому выходу второго триггера 7. На единичный вход второго триггера 7 подключен единичный вькод первого триггера 6, Одновременно единичный выход триггера 6 подсоединен к первому входу третьего элемента И 8, второй вход которого соединен с выходом генератора 9 импульсов, а выход подключен на счетные входы первого счетчика 1О. Второй вход записи счетчика 10 является входом памяти. Прямой выход счетчика 1О подключен на установочный вход выходного триггера 11, единичный выход которого подключен к выходной шине. Инверсный вькод счетчика 1О подключен на первый вход четвертого элемента И 12, второй вхоа которого через первый элемент 13 задержки подключен к вькоду пятого элемента И 14, а выход - на списывающий вход первого счетчика 10. Выход формирователя 3 переднего фро нта импульса подключен на первые входы шестого и седьмого элементов И 15 и 16, Выход элемента И 15 подключен к единичному входу третьего триггера 17. Второй вход элемента И 16 подключен к единичному выходу третьего триг гера 17| а выход - к нулевому входу последнего. Единичный выход триггера 17 подключен на единичный вход четвертого триггера 18, нулевой выход которого подключен к второму входу шестого элемент а И 15 , и на второй вход восьмого элемента И 19. Первый вход вось мого элемента И 19 подключен к выходу генератора 9, а выход - на входы записи второго счетчика 20. Списывающий вход второго счетчика 2О подключен через второй элемент 21 задержки к выходу пятого элемента И 14, первый вход которого подключен к входу генератора 9 импульсов, второй вход - к выходу основного формирователя 22 задержки, соединенного своим входом с распределителем 1 импульсов. Выход основного формирователя 22 задержки подключен также к единичному входу выходногр триггера 11. .Выход второго счетчика 20 подключен к списывающему входу третьего счетчика 23, вход записи которого подключен к распределителю 1 импульсов, а выход - к выходам переписи первого и второго счетчиков 1О и 20 и на второй единичный вход вьтходного триггера 11. Формирователь работает следующим образом. Серия или пачка импульсов поступает на вход устройства и затем на распределитель 1 импульсов, который позволяет получить от одного входа требуемое число выходов. Формирователь 2 передне го фронта импульса, формирователь 3 зад него фронта импульса, элементы И 4, 5 и 8 и счетчик 10 предназначены для измерения и записи длины импульса. Импульс с формирователя 2 переднего фронта поступает на первый вход первого элемента И 4. На второй вход элемента И 4 подается высокий потенциал с нулевого выхода второго триггера 7, кото рый находится в исходном состоянии, поэ« тому на выходе элемента И 4 появится сиг нал, который поступает на едишгчный вход первого триггера 6. Триггер 6 переходит в единичное состояние и с его единичного выхода высокий потенциал поступае на первый вход третьего элемента И 8, на второй вход которого поступают им-, пульсы с генератора 9, и затем с выхода элемента И 8 импульсы поступают на записывающие входы первого счетчика 1О. Счетчик 1О снабжен памятью, в которой хранится результат счета импульса, соответствующего длине входного импульса, подлежашего , задержке. Одновременно высокий потенциал с единичного выхода первого триггера Q поступает на первый вход второго элемента И 5 и на единичный вход второго триггера 7. Второй триггер 7 опрокидывается и снимает высокий потенциал с второго входа первого элемента И 4. . Второй элемент И 5 по приходу импулг са с формирователя 3 заднего фронта подает высокий потенциал на первый триггер 6, который переходит в нулевое состояние, снимая высокий потенциал с третьего элемента И 8 и второго элемента И 5. Триггер 6 переходит в нулевое состояние и снимает высокий потенциал с первого входа третьего элемента И 8. Импульсы с генератора 9 перестают поступать в счетчик 10. В первом счетчике 1О оказывается записанным число импульсов генератора 9, которое соответствует длине импульса, подлежащего задержке. Счетчик 1О имеет в своем составе элемент памяти, в который также записывается .это число. Наличие элемента памяти отражено на че|этеже с помощью второго входа записи счетчика 10. Одновременно с измерением длины входного импульса начинается измерение числа импульссш генератора 9, которые укладываются между началом следования первого импульса и началом следования второго импульса. Счет числа импульсов генератора 9, соответствующих периоду следования входных импульсов, осуществляется элементами И 15, 16 и 19, триггерами 18 и 17 и счетчиком 2О. ; Для этого импульс с формироватепя 2 переднего фронта поступает на вход шестого элемента И 15, на второй вход которого подан высокий потенциал с нулевого выхода четвертого триггера 18, находящегося в нулевом состоянии. В р&зультате на единичном входе третьего триггера 17 появляется высокий потенциал, и триггер опрокидывается. Высокий потенциал с триггера 17 приклады- . вается к первому входу восьмого элемента И ICl и импульсы с генератора 9 поступают на вход второго счетчика 2 о. Останавпивается счетчик по снятию высокого потенциала с выхода эпемента И 19, что происходит по приходу второго сигнала с формирователя 2 переднего фронта импульса, который через седьмой элемент И 16 опрокидывает третий .триг гер 17 в исходное состояние. Высокий потенциал снимается с единичного выход и соответственно с первых входов элеме тов И 16 и 19. Счет числа импульсов осуществляется счетчиком 23, на счетный вход которого поступает входная последовательность импульсов с выхода распределителя 1 импульсов. Начало списывания чисел, со ответствующих длине импульсов входной последовательности, периоду следования импульсов и их числу, осуществляется въ хсдным сигналом основного формировате ля 22 задержки. После того, как поступил первый импульс входной последовательности, основ ной формирователь 22 задержки запускается и начинает отрабатывать задержку, которая в него записана. Задержка может быть задана в единицах времени или числом импульсов. Как правило, в качестве элементов задержки используют перестраиваемые счетчики, а время задержки записывают в виде числа импуль- сов. В этом случае для тактирования работы элемента задержки можно использовать генератор 9. Однако такая привязка не является обязательной. По окон чании времени задержки на выходе формирователя 22 появляется сигнал, который опрокидывает выходной триггер 11, формирующий выходной импульс, соответ ствующий первому импульсу выходной задержанной последовательности. Сигнал одновременно поступает на второй вход пятого элемента И 14, через который импульсы с генератора 9 поступают через элементы 13 и 21 задержки на списывающие входы первого Ю и второго 20 счетчиков соответственно. По окончании счета числа импульсов на прямом счетчика. 10 появляется сигнал, который подается на установочный вход триггера 11, который устанавливается в исходное состояние. В результате на выходе устройства будет сформирован первый выходной импульс. Высокий потенциал снимается с первого входа четвертого элемента И 12 и на считывающий нхсд счетчика 10 импульсы от генератора 9 поступать не будут. Выход счетчика 2 О подключен на списывиющий вход третьего счетчика 23, в котором записано число импульсов входной последовательности, этот счетчик имеет импульсный выход. По окончании счета числа, записанного в счетчике 2О, выходной сигнал поступает на списывающий вход счетчика 23. Если в нем записано число большее единицы, на выходе счетчика 23 появляется импульс, который поступает на входы перезаписи счетчиков 10 и 2 О. В счетчикахЮ и 20 востанавливаются записанные в них числа и начинается их списывание. Одновременно счетчик 23 опрокидывает выходной триггер 11. Элементы 13 и 21 задержки предназначены для того, чтобы при малых задержках не было наложения импульсов на списывающих и записывающих входах. Время задержки выбирается исходя из переходных процессов в счетчиках. Число запусков счетчиков 10 и 2О равно числу импульсов во входной последовательносии. Когда число будет списано из счетчика 23, на его выходе импульсы не будут формироваться и, следовательно, выходной триггер 11 не сможет формировать выходные импульсы. Частота генератора 9 импульсов выбирается таким образом, чтобы обеспечить необходимую точность измерения длины импульса и периодов их следования. Поскольку точность синтезирования импульсов и периодов их следования определяется лищь частотой тактового генератора, то погрешность воспроизведения как длины, так и периода следования импульсов может быть выбрана наперед заданной. Формула изобретения Формирователь задержанных импульсов, содержащий генератор импульсов, элементы И, два счетчика, подключенный к выходу первого триггера третий элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, основной формирователь задержки, вход которого соединен с распределителем импульсов, и два элемента задержки, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона задержки импульсов, в него введены третий счетчик, второй, третий, четвертый и выходной т ри1теры, ормирователи переднего изаднего фронтов импульса, при этом второй выход аспределителя импульсов соединен с ахо