Формирователь импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/00 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИДАПУЛЬСОВ Изобретение относится к автоматике и вычислителыгой технике и предназначе но Для управления работой логических схем. Известно устройство формирования им пульсов, содержащее генератор опорных импульсов, стробирующие схемы, мультивибратор, схему сброса С 1 , Недостатком указанного устройства является малый диапазон изменения частоты и длительности выходных импульсов обусловленный сложностью изменения час тоты и скважности мультивибратора в больших пределах. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является формирователь импульсов, содержащий генератор опорной частоты, подключенный к входу делителя частоты и к первому входу бло ка стробирования, выхоД которого соеди- нён с входом счетчика импульсов, триггер и элемент ИЛИ, выход которого через триггер подключен к второму входу блока стробирования и к установочному входу C4GT4iKa импульсов, выход которого соединен с первым .входом элемента ИЛИ, второй вход элемента ,ИЛИ подключен к выходу делителя частоты 2. Недостатком известного формирователя импульсов является высокая вероятность преждевременной выдачи выходных импульсов. Это связано с наличием в схеме формирователя импульсов однократного отказа, пр1тодящего к преждевременному появлению импульсов на выходе формирователя. Таким образом является неисправность блока стробирования,приводящая к несанкционированному прохождению импульсов с выхода генератора опорной частоты на вход счетчика импульсов, При этом преждевременно начинает функционировать счетчик. Цель изобретения - повышение надежности работы формирователя импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий генератор опорной частоты, подключенный к входу делителя частоты, блок стробирования и триггер, выход которого подключен к одному из входов блока стробирования, введен D-триггер, D-вход которогосоединен с выходом делителя частоты, прямой выход - с входом установки в нуль оконечного разряда делителя частоты, а инверсный выход - со счет ным входом триггера, вход yctaHOBKH в единицу которого соединен свыходом де лителя частоты, причем другой вход блока стробирования соединен с управляющим выходом делителя частоты, а выход блок бтробирования - с С-входом Г -триггера. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Формирователь импульсов содержит генератор 1 опорной частоты, подключенный к входу делителя 2 частоты, состоящего из последовательно соединенных разрядов 2-1, ..., 2- п деления, где п 1, 2, 3, ..., а также триггер 3,блок 4 стробирования и D -триггер 5. Выход генератора 1 опорной частоты, а также выходы каждого из разрядов 2, ..., 2р деления через коммутатор 6 могут быть подключены к управляющему выходу 7 де лителя 2 частоты. Выход делителя 2 час тоты соединен со входом установки в еди ницу (S -входом) триггера 3, и с информационным D -входом триггера 5 33 -типа. Прямой выход триггера 3.соединен с одним из входов блока 4 стробирования причем другой вход блока 4 стробирования соединен с управляющим выходом 7 делителя 2 частоты. Выход блока 4 стро бирования соединен с тактовым входом (С-входом) Г -триггера 5. Прямой вы, ход D -триггера 5 является выходом формирователя импульсов и соединен со входом 8 установки в нуль оконечного разряда 2- п делителя 2 частоты. Инверсный выход Т)-триггера 5 соединен со счетным входом триггера 3. Формирователь «импульсов содержит щину 9 установки в исходное состояние, соединенную с входом 1О установки в исходное состояние разрядов 2-1, ..., 2-п деления делителя 2 частоты с входами установки в нуль триггера 3 и D -триггера 5 Формирователь импульсов работает следующим образом. На формирователь импульсов подается напряжение питания, после чего по шине 9 подается сигнал (фиг. 26) установки в исходное состояние, поступающий на вход 10 установки в исходное состояние разрядов 2, ..., ip деления теля 2 частоты и на входы установки нуль триггера 3 и D -триггера 5. Установка в исходное состояние делителя 2 частоты, триггера 3 и D -триггера 5 необходима для устранения преждевременной выдачи выходных импульсов в момент подачи на формирователь напряжения питания. После подачи на устройство напряжения питания начинает работать генера- тор 1 опорной частоты и импульсы с его выхода (фиг, 2а) поступают на вход делителя 2 частоты. Делитель 2 частоты начинает функционировать, Положение коммутатора б выбирается в соответствии с требуемой длительностью формируемых импульсов. По мере заполнения разрядов 2-,, ..., 2 деления на управляющий выход 7 делителя 2 частоты начинают поступать импульсы (фиг. 2в) с заданным периодом следования. Импульсы с управляющего выхода 7 делителя 2 частоты (фиг. 2в) поступают на один из входов блока 4 стробирования. Поскольку на другом входе блока 4 стробирования присутствует потенциал логического нуля, соответствующий исходному состоянию триггера 3 (фиг. 2и), импульсы с управляющего выхода 7 делителя 2 частоты (фиг. 2в) не проходят на выход блока 4 стробирования. На фиг. 2г приведены импульсы на выходе разряда 2, делителя 2 частоты. Положительный перепад напряжения с выхода разряда 2„(фиг. 2г) поступает на вход оконечного разряда 2 п делителя 2 частоты и устанавливает его в состояние логической единицы (фиг. 2д). Положительный педепад напряжения с выхода делителя 2 частоты (фиг. 2д) воздействует на информационный входов-вход) D-триггера 5 и на вход установки в единицу триггера 3, вызывая его срабаты- , вание. На выходе триггера 3 устанавливается потенциал логической единицы (фиг. 2и), которым отпирается блок 4 стробирования. При этом импульсы с управляющего вькода 7 Делителя 2 частоты начинают поступать на С-вход D триггера 5 (фиг. 2е). Поскольку на информационном входе триггера D -типа 5 в этот момент присутствует потенциал логической единицы с выхода делителя 2 частоты, то первый же положительный фронт импульса с выхода блока 4 стробирования (фиг. 2е) устанавливает D -триггер 5 в состояние логической единицы. При этом на прямом выходе -триггера 5, а значит, и на выходе формирователя импульсов, формируется передний фронт выходного импульса (фиг. 2ж). Потенциал логической единицы с прямого выхода D -триггера 5 (фиг. 2ж) поступает на вход 8 установки в нуль оконечного разряда 2.делителя 2 частоты, обеспечивая сброс данного разряда в состояние логического нуля. При этом на выходе делителя 2 частоты, информационном входе D -триггера 5 и входе установки в единицу тригге ра 3 устанавливается потенциал логического нуля (фиг. 2д). После окончания импульса с выхода делителя (фиг. 2д) триггер 3 остается в состоянии логической единицы обеспе чивая прохождение импульсов с управляющего выхода 7 делителя 2 частоты на С-вход триггера D-типа 5. Поскольку на информационном входе D -триггера 5 в этот момент присутствует потенциал логического нуля, положи гельн ый фронт следующего импульса, поступающего на его С-вход (фиг. 2е), устанавливает 13триггер 5 в состояние логического нуля (фиг. 2ж). На прямом выходе D-триггера 5, а значит, и на выходе формирователя импульсов, в этот момент формируется зад НИИ фронт выходного импульса (фиг. 2ж) На инверсном выходе D-триггера 5 в этот момент формируется положительный перепад напряжения (фиг. 2з), который воздействует на счетный вход триггера 3 и устанавливает его в состояние логического нуля (фиг. 2и). Потенциал логического нуля (фиг. 2и) с выхода триггера 3 поступает на вход блока 4 стро- бирования и прекращает прохождение импульсов с управляющего выхода 7 делителя 2 частоты на С-вход D -триггера 5 (фиг. 2е). На этом процесс формирования выходного импульса заканчивается. ® рез период, определяемый частотой генератора 1 опорной частоты и коэффициентом деления делителя 2 частоты, процесс формирования выходного импульса повторяется. Частота, длительность, а, следовательно, и скважность выходных импуль сов, могут меняться в щироких пределах путем изменения коэффициента делителя 2 частоты и периода следования импульсов, поступающих на управляющий выход 7 делителя 2 частоты. В случае отказа блокастробирования формирователь импульсов работает следующим образом. Несан1Ш.нонированные ямп льсы с управляющего выхода 7 делителя 2 частоты поступают на С-вход D -триггера 5, Однако до тех пор, пока делитель 2 частоты не заполнится, на его выходе, а следовательно, и на информационном входе D -триггера 5 присутствует потенциал логического нуля. При этом импульсы, поступающие на С-вход D -триггера 5, подтверждают нулевое состояние на его прямом выходе. В момент заполнения делителя 2 частоты на его выходе, а значит, и на информационном входе D триггера 5, появляется потенциал логической единицы. Передний фронт первого импульса, поступивщего на С-вход Dтриггера 5 после появлегаш потенциала логической единицы на его информационном входе, устанавливает D -триггер 5 в состояние логической бдин1 цьт. При этом на прямом выходе D -триггера 5 формируется передний фронт выходного импульса. Потенциал логической единицы с прямого выхода D -триггера 5 поступает на вход 8 установки в нуль оконечного разряда 2 делителя 2 частоты, обеспечивая сброс данного разряда в состояние логического нуля. Поскоцы у на информационном входе D -триггера 5 появляется потенциал логического пуля, передний фронт следующего импульса, поступающего на его С-вход, обеспечпвпег установку D -триггера 5 в состояние логического нуля. При этом на прямом выходе D -триггера 5 формируется задний фронт выходного импульса. Поступление следующих импульсов с управляющего выхода 7 делителя 2 частоты на С-вхоя Б-триггера 5 не меняет его состояния, поскольку на его информационном входе присутствует потенциал логического нуля. Через период процесс формирования выходного импульса повторяется. Таким образом, в предлагаемом устройстве формирование выходного импульса происходит только при поступлении на информационный D -вход триггера 5 импульса с выхода делителя 2 частоты. Поэтому при отказе блока 4 стробирования и поступлении несанкционированных импульсов на С-вход D -триггера 5 период повторения выходных импульсов остается равнык периоду заполнения делителя 2 частоты. Следовательно, при отказе блока 4 стробирования в предлагаемом формирователе импульсов преждевременной выдачи выходных импульсов не происходит и сохраняется йорм/альная работоспособность схемы. Преждевременная выдача выходных импульсов в предлагаемом формирователе возможна лишь в случае одновременного отказа не менее 2-х элементов, например при одновременном отказе блбка 4 стробиров:ания и триггера 5 D -типа. Следовательно, благодаря новой совокупности признаков в предлагаемом формирователе импульсов исключень однократные отказы, приводящие к преасдевре менной выдаче выходных импульсов, что уменьшило ее вероятность в 1О раз по сравнению с базовым образцрм, за который принят формирователь-прототип. Формула изобретения Формирователь импульсов, содержащий генератор опорной частоты, подключенный к входу делителя часто ты , блок стробирования и триггер, выход которого под ключен к одному из входов блока стробирования, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы, в него введен D -триггер, D -вход которого соединен с выходом делителя частоты, прямой выход - с входом установки в нуль оконечного разряда делителя частоты, а инверсный выход - со счетным входом триггера, вход установки в единицу которого соединен с выходом делителя частоты, причем другой вход блока стробирования соединен с управляющим выходом делителя частоты, а выход блока стробирования - с С-входом D-триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Патент Японии № 47-40501, 1СЛ. 98(5), с. 11, 1972. 2,Авторское свидетельство СССР |№ 552685, кл. Н 03 К 5/ОО, 1975. а лпш гшгллплягшлллпплллппг

-TLnJlJlJan-rLrLJlJTrL

ж

пп

ллпл

гп