Устройство для задержки импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/13 

(54) УСТРОЙСТВО для ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам с одним входом, преобразующим входные сигналы в импупьсы, выдаваемые в требуемые ин тервапы времени, и может найти применение в радиолокации и измерительной технике. Известно устройство для задержки импульсов, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого через элемент совпадения подключен к входу рабочего счетчика, управляющий счетчик, управпяемый кшоч, выход которого соединен с входом управляющего счетчика, триггер, выход которого соединен с одним из вхог дов элемента совпадения, элемент объеди нения, многовходовой элемент совпадения и п, двухвходовых элементов совпадения, причем поразрядные выходы управляющее го счетчика через введенные двухвходовые элементы совпадения подключены к поразрядным входам рабочего счетчика, выходы которого соединены с входами многовходовсмро эяемевта совпадения, первый вход которого соединен с выходом основного элемента совпадения, вторые входы двухвхсаовых элементов совпадения соединены с одним из вхоаов эпемента объединения, другой вход которого соединеи с шлходом мн н овходов( эпемента совпадения, а выход - с входсш триггера 1. Однако устройство имеет цвакую точиость. Для пошлиения точности необходимо увеличивать частоту задающего генератора, что ограшгчивается предельной частотой работы первых разрядов рабочего счетчика. Наиболее бтэкеал по техш ческой супьиости к ПредлагаеК{ов «у является устрЫ ство дня задержхв импульсов, содержащее задающий генератор, блок фсфмироваНИН пусковсяч) вмпупьса, первый эпемеит И, первый рабочий счетчик, первый и второй управляющие счетчики, входы записи иачапьной установки которых подключены к шине управления, а выходы первого управляющего счетчика соединены с соответствующими информационными входами первого рабочего счетчика, тактовый вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход ко торого соединен с выходом формирования пускового импульса, первый вход которого соединен со входом записи начальной установки первого рабочего счетчика, а второй вход соединен с выходом задающего генератора. Данная часть устройства обеспечивает квантованную задержку. Кроме того, устройство содержит аналоговую пинию задержки 2. Повышение точности данного устройст ва, без существенного усложнения конструкции, ограничивается возможностью реа лизации управляемой аналоговой линии задержки. i Цель изобретения - повышение точнос ти и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем. что в устройство для задержки импульсов, содержащее задающий генератор, блок фор мирования пускового импульса, первый элемёнт И, первый рабочий счетчик, пер- вый и второй управляющие счетчики, входы записи начальной установки которых подключены к щине управления, а выходы первого управляющего счетчика соединены с соответствующими информационными входами первого рабочего счетчика, тактовый вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого. соединен: с выходом блока формирования пускового импульса, первый вход которого соединен с входом записи начальной установки первого рабочего счетчика, а второй вход соединен с выходом задающего генератора, введены второй рабочий счетчик, первый, второй и третий дещифраторы нуля, первый и второй триггеры, второй и третий элементы И, реверсивный счетчик и последовательно сое- диненные устройство для добавления и вычитания импульсов, делитель частоты, смеситель, узкополосный фипьтр и формирователь импульсов, причем выход задающего генератора соединен с входе устройства для добавления и вычитания импульсов, вторым входом смесителя, пер-пульсов соединен с вторым входом первовыми входами второго и третьего эле-го элемента И 7, выход которого соедиментов И, а выход формирователя импуль-нен с тактовым входом первого рабочего

сов соединен с вторым входом цервого 55счетчика 8, Й1нформационные входы г.отоэлемента И, первый вход которого соеди-рого соединены с соответствующими вынен с вторым входом второго, эпементаходами первого управляющего счетчика 9,

И, выход которого соединен с входом вы-а выходы соединены с соответствующими читания устройства для добавления и вычитания импульсов, суммирующим входом реверсивного счетчика и тактовым входом второго рабочего счетчика, информационные входы которого соединены с .соответствующими выходами второго управляющего счетчика, а выходы соединены с соответствующими входами второго дешифратора нуля, выход которого соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, второй вход которого соединен с входами записи начальной установки первого и второго paбочих счетчиков, выходом первого дешифратора нуля и первым входом второго триггера , второй вход которого соединен с выходом третьего дешифратора нуля, а выход соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом добавления устройства для добавления и вычитания импульсов и вычитающим входом реверсивного счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами третьего дешифратора нуля, а выходы первого рабочего счетчика соединены с соответствующими входами первого дешифратора нуля. На чертеже изображена структурная схема устройства. Устройство для задержки импульсов содержит задающий генератор 1, устройство 2 для добавления и вычитания импульсов, делитель 3 частоты, смеситель 4, узкополосный фильтр 5, формирователь б импульсов, первый, элемент И 7, первый рабочий счетчик 8, первый управляющий счетчик 9, первый дешифратор 10 нутш второй управляющий счетчик 11, второй рабочий счетчик 12, второй дешифратор 13 нуля, первый триггер 14, второй элемент И 15, блок 16 формирования пускового импульса, третий элемент И 17, реверсивный счетчик 18, третий дешифратор 19 нуля, второй триггер 20. Выход задающего генератора 1 через последовательно соединенные устройство 2 для добавления и вь1читания импульсов, делитель 3 частоты, смеситель 4, узкополосный фипьтр 5, формирователь 6 им59входами первого Дешифратора Ю нупя, Вход записи качельной установки первого управпяющего счетчика 9 подкгпочен к шине управпения и входу записи начапьной установки второго управляющего счет чика 11, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами второго рабочего счетчика 12, выходы которого соединены с соответствую шими входами второго дешифратора 13 нупя, выход которого соединен с первым входом первого триггера 14, шлход которого соединен с третьим входом второго элемента И 15, второй вход которо го соединен с первым входом первого элемента И 7 и выходом блока 16 формирования пускового импупьса, второй вход которой соединен с первым входом третьего элемента И 17, выходом зада- юшего генератора 1, вторым входом смесите ля 4 и первым входом второго элемента И 15, выход которого соединен с тактовым входом второго рабочего счет чика 12, входом вычитания устройства 2 для добавления и вычитания импульсов и суммирующим входом реверсивного счетчика 18, вход вычитания которого |соединен с входом добавления устройства дпя добавления и вычитания импульсов 2 и ёыходом третьего элемента И 17, а выходы соединены с соответствующими входами третьего дешифратора 19, нуля, выход которого соединен с вторым входом триггера 2 О, выход которого сое дивен с вторым входом третьего элемента И 17, а первый вход соединен с выходом первого дешифратора 10 нуля, входами закиси начальной установки первого и второго рабочих счётчиков 8 и 12, вторым входом первого триггера 14 и первым входом блока 16 формирования пускового импульса. Выходом устройства является выход первого дешифратора 10 нуля. Устройство работает следующим обраcos21tFt.cos - ilplk)(21lF /где c(k;- фаза сигнала на выходе дёгга СРI и1 «м .aja r fcfr4iDrfo тю BT.WV .п s, теля 3 частоты. Таким образом, изменение фазы ампупьсного сигнала на шлходе делителя 3 частоты приводит к такому же изменению фазы импупьсного сигнала на выходе формирователя 6 импульсов. Первый рабочий счетчик 8 является генератором грубой задержки, квант которой определяется периодом сетки имnyjicoB с выхода формирователя 6 216 Поспедоватепьность импупьсов с частотой повторения F, с выхода задающего генератора 1 поступает на первый вход смесителя 4 черев устройство 2 Для добавпения и вычитания импупьсов и депитепь 3 частоты, а на второй BSXOA непосредственно. Смеситель 4 осуществляет операцию перемножения входных сигнапов с частотами F и Б|П,где П - коэффициент деления делитепя 3 частоты. Узкополюсный фильтр 5 выделяет яз спектра сигнала на выхспе смесителя 4 .полезную составтакщую с частотой F ffФормирователь импульсов 6 преобрв зует гармонический сигнал с выхода узкополосиого фильтра 5 в последователь «ность импульсов, которая поступает на второй вход первого элемента И 7. Добавление или вычитание импупьса в импульсную последовательность с выхода . задающего генератора 1 изменяет фазу импульсного сигнала на клходе делитепя 3 частоты на величину . Добавление или вычитание второго импупьса изменяет фазу сигнала на выходе :Делителя 3 частоты на величи tf(bi2. и т. д. В общем случае добавление или вычитание k - импульсов в импульсную последовательность выхода задающего генератора 1 изменяет фазу имщгльсного сигнала на выходе делитепя 3 частоты : на величину cf(k)±k. Так как перемножение входных сигналов, осуществляемое смеситеием 4, являет ся линейной операщ1ей, то изменение фазы одного из вхсАяых CBreanafi приводит к такому же изменению фазы результирующего сигнала, что шшно нз формулы )ti Jl импульсов, а Величина зaдepж н -кодом, залисаши ш Б первый управляющий счетчик 9. Второй рабочий счетчик 12 является генератором точной задержки, квант которой равен t/Г), а величина задержки NI сЛредепяется коде, записа ньш во второй управляющий счетчик 11. Суммарная задержка fj соответственно равна . где N и Мл - чиспа, записанные в первый и второй управпяюшие счетчики 9 и , 11 соответственно, т.е. определяется чис лом целых квантов задержки и фазовым сдвигом сетки импульсов с выхода формирователя 6 импульсов. В режиме работы в первый и второй рабочие счетчики 8 и 12 перезаписываются значения кодов первого и второго управляющих счетчиков 9 и 11, в которые предварительно бып записан код задержки с шичы управления любым известным способом. Блок 16 формирования пускового импульса формирует из последовательности импульсов с выхода за- дающего генератора 1 сигнал начала отсчета, который открывает первый и второй элементы И 7 и 15, разрешая прохождение сеток импульсов с выхода формирователя 6 импульсов и задающего генератора 1 на тактовые входы первого и второго рабочих счетчиков, соответственно, работающих в режиме вычитания. Импульсы, поступающие на тактовый вход второго управляющего счетчика 12, оДновремённо поступают на вход вычитания устройства для добавления и вычитания импульсов 2 и подсчитываются реверсивным счетчиком 18. При достижении во втором рабочем счетчике 12 нулевого ко да, срабатывает второй дешифратор 13 нуля, который устанавливает первь1Й триггер 14 чВ нулевое состояние, тем самым закрывая второй элемент И 15. Количес во импульсов, поступивших на вход вычитания устройства 2 для добавления и вычитания импульсов, и суммирующий вход реверсивного счетчика 18 равно числу, записанному во втором рабочем счетчике 12, т.е. Н.Эти импульсы осуществляют временный сдвиг тактовой сетки импульсов первого рабочего счетчика 8 на вели чину Nj в сторону запаздывания. При достижении в первом управляющем счетчике 8 нулевого кода срабатывает первый дешифратор 10 нуля, выходной импульс которого задержан относите начала отсчета на величинуТ Н с Н т -Этот импульс поступает на блок 16 формирования пускового имйумьса, устанавливая его в нулевое состояние, тем самым закрывая первый элемент И 7. Одновремен но переписывает очереД аой код задержки из управляющих счетчиков 9 и 11 в рабочие счетчики 8 и 12 и устанавливает первый и второй триггеры 14 и- 20 в единичное состояние. Открывается третий элемент И 17 и импульсы с -выхода задающего генератора 1 поступают на вход добавления устройства 2 для добавления и вычитания импульсов, и вычитающий вход реверсив ного счетчика 18, в котором записано число импульсов поступивщих на вход вычитания устройства 2 для добавления и вычитания импульсов. При достижении в реверсивном счетчике 18 нулевого кода срабатывает третий дещиф ратор 19 нуля, который устанавливает второй триггер 2О в нулевое состояние, тем самым закрывая третий элемент И 17. Импульсы поступающие на вход добавления устройства 2 для добавления и вычитания импульсов, осуществляют временной сдвиг тактовой сетки импульсов первого рабочего счетчика 8 в сторону опережения, а так как количество импульсов, поступающих на вход добавления и вход вычитания устройства 2 для добавления и вычитания импульсов, равно, то устанавливается исходная фаза импульсов с выхода формирователя 6 импульсов. Формирование очередного значения задержки происходит аналогично. Предлагаемое устройство Для задержки импульсов повыщает точность без существенного усложнения конструкции, исключает ощибкд из-за задержки сквозного переноса в рабочих счетчиках во всем Диапазоне задержек, просто и функционально надежно t Формула из обре те ни я Устройство для задержки импульсов, содержащее задающий генератор, блок формирования пускового импульса, первый элемент И, первый рабочий счетчик, первый и второй управляющие счетчики, входы записи начальной установки которых подключены к шине управпения, а выходы первого управляющего счетчика соединены с соответствующими информадаонными входами первого рабочего счетчика, тактовый вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом блока формирования пускового импульса, первый вход которого соединен с входом записи начальной установки первого рабочего счетчика, а второй вход соединен с выходом задающего генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него введены второй рабочий счетчик, первый, второй и третий дешифраторы нуля, первый и второй триггеры, второй и третий элементы И, реверсивный счетчик и последовательно .соединённые устройство для добавления и .вычитания импульсов, делитель частоты.

смеситель, узкопопоснь1й фнпьтр и формироватепь импупьсов, причем выход задающего генератора соединен с входом, устройства для добавления и вьиитания импульсов, вторым входом смесителя, первыми входами второго и третьего элементов И, а выход формирователя импульсов соединен с вторым входом первого элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом вычитания устройства для добавления и вычитания импульсов, суммирующим входом реверсивного счетчика и тактовым входом второго рабочего счетчика, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами второго управляющего счетчика, а выходы соединены с соответствующими входами второго дешифратора нуля, ЕыхоД которого соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, второй вход которого соединен с входами записи начальной установки первого и второго рабочих сче чиков, выходом первотю дешифратора нуля и первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с выходом третьего дешифратора нуш, а выход соединен с вторым вхоДом третьего элемен та И, выход которого соединен с вхоА(Я« добавления устройства для добавления и вычитания импульсов и вычитающим входом реверсивного счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами третьего деши|| тора нуля, а выходы первого рабочего счет-така соединешл с соответствующими входами первого дешифратора нуля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР } 598224, кл. Н ОЗ К 5/13, 1976.

2.Важенина 3. П. и др. Методы и схемы временной задержки импульсных сигналов, М., Сов. радио , 1971,

с. 191, фиг. 3.29 (прототип).