Устройство задержки импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K5/13 

(5) УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ1

Изобретение относится к радиотёхнике и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, телеметрии, импульсной радиосвязи, радиоуправлении, в измерительной и вычислительной технике,

Известно устройство задержки импульсов, а котором импульсы случайной длительности задерживаются на их длительность, содержащее линию задермки с отводами, подключенными к вентилям элемента ИЛИ, счетный триггер, формирователь LO

Недостатком этого устройства является низкан надежность вследствие ,5 его сложности, в особенности для достаточно длинных импульсов, из-за большого количества отводов линии и связан ных с ними элементов ИЛИ и вентилей.20

Наиболее близким к предлагаемому является устройство задержки импульсов, содержащее тактовый генератор с подключенными к нему первыми входами

вентилями, инвертор, сметный триггер,, реверсивный счетчик и многовходовый вентиль, причем выходы вентилей со- единен соответственно с сумтрующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выходы которого подключены к выходам многовходового вентиля, выход последнего соединен о установочным входом счетного триггера, другой вход первого вентиля параллельно подключён к входу устройства и через инвертор - к управляющим входам счетного триггера; единичный выход которого соединен с вторым шюдом второго, вентиля 2.

Недостатком известного устройства является невозможность задержю импульсов случайной длительности на величину, кратную их длительности, что; сужает его функциональные возможное- ти.

Одним из вариантов решения данной задачи является многократная задержка импульсов случайной длительности на их длительность путем циркуляции за держиваемого импульса в устройстве задержки импульсов, замкнутым в кольцо. При этом на каждом отводе известного устройства задержки импульсы слу чайной длительности задерживаются на длительность, кратную их длительности, т.е. на первом отводе выходной импульс задерживается на длительность входного импульса, на втором отводе на двукратную длительность входного импульса, на третьем отводе на трехкратную длительность входного импуль са и т.д. Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей устройства задержки импульсов путем получения промежуточных значений.задержки. Поставленная цель достигается тем, что в устройство задержки импульсов, содержащее тактовый гене-- атор, три элемента И, элемент НЕ, первый реверсивный счетчик и первый счетный триггер, в котором первый вход первого элемента И соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с единичным и счетным входами первого счет ного триггера, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого реверсивного счетчика, выходы KOToporq соединены со входами третьего элемента И, единичный выход первого счетного триггера подключен к первому входу второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с нулевым входом первого счетного триггера, выход тактового генератора подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, введены три труп пы элементов И, шесть элементов И, элемент ИЛИ, два счетных триггера, два реверсивных счетчика, счетчик и дешифратор, причем выход второго элемента И подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, выход четвертого элемента И соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика и суммирующим входом третьего реверсивного счетчика, выходы второго и третьего реверсивного счетчиков соединены соответственно со входами пятого и шестого элементов И, выход седьмого элемента И соединен с вычитающим входом третьего ревер. сивного счетчика, первые входы четвертого и седьмого элементов И соединены соответственно с единичными входами второго и третьего счетных три|- геров, а вторые входы с выходом тактового генератора, нулевой выход первого счетного триггера соединен с единичным и счетным входом второго счетного триггера, нулевой выход которого соединен с единичным и счетным входом третьего счетного триггера, выходы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с нулевыми входами второго и третьего счетных триггеров, единичный выход первого счетного триггера подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен со входом дешифратора, единичный выход второго счетного триггера соединен с первым входом восьмого элемента И, второй вход которого подключен к последнему выходу дешифратора, а выход - к нулевому входу триггера, единичный выход третьего счетного триггера соединен с первым входом девятого элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, нулевой выход дешифратора соединен с единичным входом триггера, первый вход первого элемента И подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входной шиной устройства, единичный выход первого счетного триггера подключен к первым входам элементов И первой группы, единичный выход второго счетного триггера подключен к первым входам элементов И второй группы, единичный выход третьего счетного триггера подключен к первым входам элементов И третьей группы, первый выход дешифратора соединен со вторыми входами первых элементов И первой, второй и третьей групп, второй выход дешифратора соединен со вторыми входами вторых элементов И первой, второй и третьей групп, последний выход дешифратора соединен со вторыми входами последних элементов И первой, второй и третьей групп, выходы элементов И первой, второй и третьей групп подключены к выходным шинам устройства. На фиг о 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг о 2 - временная диаграмма, поясняющая его работу. Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 реверсивные счетчики, первый k, второй 5 и третий 6 счетные триггеры, счетчик 7 триггер 8, входную шину 9. первый 10, 598 второй 11, третий 12, четвертый 13, пятый 14, шестой 15, седьмой 1б, вось мой 17 и девятый 18 элементы И, тактовый генератор 19, элемент НЕ 20, дешифратор 21, первую 22, вторую 23 и третью 2 группы элементов И, выход ные шины , элемент ИЛИ 2б. Количество элементов И в первой 22, второй 23 и третьей 2Ц группах опреде ляется числом необходимых промежуточных значений задержки, Выходы первого 10 и второго 11 эле ментов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого 1 реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами третьего 12 элемента И, выходы второго 11 и четвертого 13 элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам второго 2 реверсив ного счетчика,выходы которого соединены с входами пятого 14 элемента И. Выходы четвертого 13 и седьмого 1б злементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему вхо- . дам третьего 3 реверсивногй счетуика, выходы которого соединены с входами шестого 15 элемента И„ Выходы третьего 12, пятого 14 и шестого 15 элемен тов И подключены соответственно к нулевым входам первого 4, второго 5 и третьего 6 счетных триггеров. Нулевой выход первого 4 счетного триггера соединен с единичными и счетным входами второго 5 счетного триггера, нулевой выход которого соединен с единичным и счетным входами третьего 6 счетного триггера. Единичные выходы первого 4, второго 5 и третьего 6 счетных триггеров подключены соответственно к первым входам второго 11 четвертого 13 и седьмого 16 элементов И, вторые входы которых соединены с выходом тактового генератора 19.- Единичный выход первого 4 счет ного триггера соединен со счетным входом счетчика 7, выход которого под ключен. к входу дешифратора 21. Единичный выход второго 5 счетного триггера соединен с первым входом восьмого 17 элемента И, второй вход которого подключен к последнему выходу дешифратора 21, а выход - к нулевому входу триггера 8. Единичный выход , третьего 6 счетного триггера соединен с первым входом девятого 18 эле мента И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера 8, а выход - к первому входу элемен8ита ИЛИ. Нулевой выход дешифратора 21 соединен с единичным входом триггера 8. Второй вход элемента ИЛИ соединен с входной шиной 9 устройства. Еди ничный выход первого Ц счетного триггера подключен к первым входам элементов И первой 22 группы. Единичный выход второго 5 счетного триггера подключен к первым входам элементов И второй 23 группы. Единичный выход третьего 6 счетного триггера подключен к первым входам элементов И третьей 2k группы. Первый выход дешифратора 21 соединен со вторыми входами первых элементов И первой 22, второй 23 и третьей 2j групп. Второй выход дешифратора 21 соединен со вторыми входами вторых элементов И первой 22, второй 23 и третьей 2k групп. Последний выход дешифратора 21 соединен со вторыми входами последних элементов И первой 22, второй 23 и тре тьей 24 групп. Выходы элементов И первой 22, второй 23 и третьей 24 групп подключены к выходным шинам 25-1-25устроиства. Устройство работает следующим образом. В начальный момент первый 1, второй 2 и третий 3 реверсивные счетчики, а такме первый 4, второй 5 и третий 6 счетные триггера, счетчик 7 находятся в нулевом, а триггер 8 в единичном состоянии. При поступлении входного импульса ( фиг. 2 а) на входную шину 9 устройства открывается первый 10 элемент И, подключая выход тактового генератора 19 к.суммирующему входу первого 1 реверсивного счетчика. Реверсивный счетчик 1 считывает в прямом направлении поступающие на его вход импульсы вплоть до оцрнчания входного импульса По окончании входного импульса закрывается первый 10 элемент И, отключая суммирующий вход первого 1 реверсивного счетчика от тактового генератора 19. В реверсивном счетчике 1 оказывается записанным число, пропорциональное длительности входного импульса. Сигнал высокого уровня, появляющийся по окон-чании входного импульса на выходе элемента НЕ 20, воздействует на единичный и счетный входа первого 4 счетного триггера, в результате чего на единичном выходе этого триггера формируется передний фронт первого импульса (фиг. 26). Сигнал высокого уровня с выхода первого и счетного триггера открывает stopon 11 элемент И, соединяя выход тактового гене ратора 19 с вычитающим входом первого 1 реверсивного счетчика и суммирующим входом второго 2 реверсивного счетчика. Реверсивный счетчик 1 считает в обратном направлении, а реверсивный счетчик 2 - в прямом. Сигнал высокого уровня с выхода перзого 4 счетного триггера поступает также на счетный вход счетчика 7, переключая его в очередное состояние, в результате чего возбуждается первый выход дешифратора 21, открывая первые схемы совпадения первой 22, второй 23 и третьей 24 групп элементов И В момент обнуления первого 1 ревер сивного счетчика во.втором 2 реверсивном счетчике будет записано число пропорциональное длитель юсти первог выходного импульса первого Ц счетного триггера, задержанного относитель но входного импульса (фиг. 2 а) на его длительность и имеющего длительность, равную длительности входного импульса. При обнулении первого 1 реверсивного счетчика на выходе третьего 12 элемента И появится сигнал высокого уровня, который устанавливает первый счетный триггер в нулевое состояние, формируя тем самым задний фронт первого выходного импульса первого Ц счетного триггера (фиг„2 б При этом закрывается второй 11 элемент И, отключая вычитающий вход первого 1 реверсивного счетчика и суммирующий вход второго 2 реверсивного счетчика от тактового генератора 19. Первый выходной импульс первого счетного триггера пропускается через открытую первую схему совпадения пер вой 22 группы элементов И на выходную шину 25-1 устройства (фиг. 2 д). Таким образом, на выходной шине 25-1 формируется импульс, задержанный относительно входного импульса (фиг.2 на его длительность и имеющий длительность, входного импульса Сигнал высокого уровня, появляющийся по окончании первого выходного импульса на нулевом выходе первого k счетного триггера воздействует на единичный и счетный входы второго 5 счетного триггера, -в результате чего на единичном выходе этого триггера формируется передний фронт первого 98 8 2 вJ. Сигнал высокого импульса ( фиг уровня с выхода второго 5 счетного триггера открывает четвертый 13 элемент И, соединяя выход тактового генератора 19 с вычитающим входом второго 2 реверсивного счетчика и суммирующим входом третьего 3 реверсив-, ного счетчика., Реверсивный счетчик 2 считает в обратном направлении, а реверсивный счетчик 3 в прямом. В момент обнуления второго 2 реверсивного счетчика в третьем 3 реверсивном счетчике будет записано число, пропорциональное длительности первого выходного импульса Btoporo 5 счетного триггера, задержанного относительно входного импульса ((риг,2 а) на его двухкратную длительность и имеющего длительность, равную длительности входного импульса. При обнулении второго 2 реверсивного счетчика на выходе пятого 14 элемента И появится сигнал высокого уровня, который устанавливает второй 5 счетный триггер в нулевое состояние, формируя тем самым задний фронт первого выходного импульса второго 5 счетного триггера (сриг. 2 в). При этом закрывается четвертый 13 э.лемент И, отключая вычитающий вход второго 2 реверсивного счетчика и суммирующий вход третьего 3 реверсивного счетчика от тактового генератора 13. Первый выходной импульс второго 5 счетного триггера пропускается через открытую первую схему совпадения второй 23 группы элементов И на выходную шину 25-2 устройства (фиг. 2.е). Таким образом, на выходной шине 25-2 формируется импульс, задержанный относительно входного импульса (фиг. Za) на его двухкратную длительность иимеющий длительность входного импульса. Сигнал высокого уровня, появляющийся по окончании первого выходного импульса на нулевом выходе второго 5 счетного триггера воздействует на единичный и счетный входы третьего 6 счетного триггера, в результате чего на единичном выходе этого триггера формируется передний фронт первого импульса (фиг. 2 г1. Сигнал высокого уровня с выхода,третьего 6 счетного триггераоткрывает седьмой 16 элемент И, соединяя выход тактового генератора 19 с вычитающим входом третьего 3 реверсивного счетчика. Кроме этого, сигнал высокого уровня с 998 выхода третьего 6 счетного триггера через открытый девятый 18 элемент И и элемент ИЛИ 26 открывает первый 10 элемент И, соединяя выход .тактового счетчика. Реверсивный счет чик 3 считает в обратном направлении, а реверсивный счетчик 1 - пряв момент обнуления третьего 3 ревереивного счетчика в первом 1 реверсивном счетчике записывается число, пропорциональчое длительности первого выходного импульса третьего 6 счет ного триггера, задержанного относитель но входного импульса ( фиг. 2 а на его трехкратную длительность и имеющего длительность, равную длительности входного импульса. При обнулении третьего 3 реверсивного сметчика на выходе шестого 15 элемента И появится сигнал высокого уровня, который устанавливает третий 6 счетный триггер в нулевое состояние, формируя тем самым задний фронт первого выходного импульса третьего 6 счетного триггера ( фиг. 2 г/. При этом закрывается седьмой 16 элемент И, отключая вычитающий вход третьего 3 реверсивного счетчика от тактового генератора 19. Закрывается так-ЗО ки же первый 10 элемент И, отключая суммирующий вход первого 1 реверсивного счетчика от тактового генератора 1.9. Первый выходной импульс третьего 6 счетного триггера пропускается через открытую первую схему совпадения третьего 2 группы элементов И на выходную шину 25-3 устройства (фиг. 2 ж., Таким образом, на выходной шине 25-3 формируется импульс, задержанный относительно входного импульса (фиг.2а) на его трехкратную длительность и имеющий длительность входного импульса. Сигнал высокого уровня, появляющийся по окончании первого выходно- . го импульса третьего 6 счетного триггера на выходе элемента НЕ 20, воздейств/ет на единичный и счетный вхо ды первого 4 счетного триггера, в .результату чего на единичном выходе этого триггера формируется передний фронт второго импульса ( фиг,. 26). Сигнал высокого уровня с выхода первого k сметного триггера поступает на счетный вход счетчика 7, перектчая его в очередное состояние, в результате чего возбуждается второй 810 выход /4ешифратора 21, при этом закрыва ются первые схемы совпадения первой 22, BTopoiW 23 и третьей групп элементов И и открываются вторые схемы совпадения первой 22, второй 23 и третьей 2 групп элементов И. Далее устройство работает в соответствии с вышеописанным алгоритмом, формируя на выходах первого 4 второго 5 и тре-. тьего 6 счетных триггеров вторые импульсы( фиг. 2 б, фиг. 2 в, фиг.- 2 г). Вторые выходные импульсы первого i, второго 5 и третьего 6 счетных триггеров последовательно пропускаются через соответствующие открытые схемы совпадения первой 22, второй 23 и третьей 2k групп элементов И на выходные шины 25-, 25-5 и устройства (фиг. 2 3, фиг. 2 и, фиг. 2 к. Таким образом на выходных шинах 25-, 25-5 и 25-6 формируются импульсы, задержанные относительно входного импульса (фиг. 2 а) соответственно на его четырехкратную, пятикратную и шестикратную длит ельность, имеющие длительность входного импульса. Аналогичным образом формируются импульсы на следующих выходных шинах устройства, при этом величина задержвыходных импульсов относительно входного возрастает на длительность, кратную его длительности. После возбуждения последнего выхода дешифратора 21 и формирования пе Редчего фронта импульса на единичном выходе второго 5 счетного триггера открывается восьмой 17 элемент И, пропуская на нулевой вход триггера 8 сигнал высокого уровня, который переключает этот триггер в нулевое состояние, закрывая девятый 18 элементИ. После формирования переднего фронта Ц-го импульса на единичном вы1Годе третьего 6 счетного триггера, сигнал высокого уровня с выхода этого триггера не может пройти через девятый 18 элемент И и элемент ИЛИ 2б на первый вход первого 10 элемента И, вход элемента НЕ 20, в результате этого пер элемент И остается закрытым. блокируя суммирующий вход первого 2 реверсивного счетчика от тактового генератора 19. Тем самым прекращается циклическая работа устройства, которая после формирования импульса на последней выходной шине готово к приему очередного импульса случайной длительности на входную ши- i ну 9. Уставку счетчика 7 и триггера 8 в исходное состояние можно производить, например, входным импульсом при поступлении последнего на нулевой установочный вход счетчика 7Введение в известное устройство двух реверсивных счетчиков, двух счетных триггеров, счетчика, дешифра тора, триггера, трех групп элементов И, шести элементов И, элемента ИЛИ и новых связей, обеспечивающих взаимодействие всех блоков устройства, позволяет расширить функциональные возможности устройства задержки импульсов путем задержки импульсов случайной длительности на ве личину, кратную их длительности для получения промежуточных значений задержки Реализация указанной задержки . обеспечивается за счет циклической циркуляции одиночного импульса случайной длительности в устройстве задержки импульсов, замкнутым в кольцо. В предлагаемом устройстве обеспечивается формирование промежуточных значений задержки и вывод этих пр межуточных значений на выходные шины, кроме того, возможна плавная регулиров ка величины промежуточной и суммарной задержки, которые зависят от длительности входного импульса при постоянной частоте тактового генератораТаким образом, изобретение позволяет расширить функциональные возмож ности предлагаемого и устройства может быть использовано для разработки цифровых регулируемых линий задержки в интегральном исполнении. Формула изобретения Устройство задержки импульсов, со держащее тактовый генератор, три эле мента И, элемент НЕ, первый реверсив ный счетчик и первый cчetный триггер в котором первый вход первого элемента И соединен со входом элемента НЕ, выход которого соединен с еди ничным и счетным входами первого сче чика триггера, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого реверсивного счетчика, выходы которого соединены со входами третьего элемента И, единичный выход первого счетного триггера подключен к первому входу второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с нулевым входом первого счетного триггера, выход тактового генератора подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возмохшостей путем получения промежуточных значений задержки, в него введены три группы элементов И, шесть элементов И, элемент ИЛИ, два счетных триггера, два реверсивных счетчика, счетчик и дешифратор, причем выход второго элемента И подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, выход четвертого элемента И соединен с вычитающим входом второго реверсивного счетчика и суммирующим входом третьего реверсивного счетчика, выходы второго и третьего реверсивных счетчиков соединены соответственно со входами пятого и шестого элементов И, выход седьмого элемента И соединен с вычитающим входом третьего реверсивного счетчика, первые входы четвертого и седьмого элементов И соединены соответственно с единичными входами второго и третьего счетных триггеров, а вторые входы - с выходом тактового генератора, нулевой выход первого счетного триггера соединен с единичным и счетным входом второго счетного триггера, нулевой выход которого соединен с единичным и счетным входом третьего счетного триггера, выходы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с нулевыми входами второго и третьего счетных триггеров, единичный выход первого счетного триггера подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, единичный выход второго счетного триггера соединен с первым входом восьмого элемента И, второй вход которого подключен к последнему выходу дешифратора, а выход к нулевому входу триггера, единичный выход третьего счетного триггера соединен с первым входом девятого элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, нулевой выход дешифратора соединен с единичным входом триггера, первый вход первого элемента И подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входной шиной устройства, единичный выход первого счетного триггера подключен к первым входам элементов И первой группы, единичный выход второго счетного триггера подключен к первым входам элементов И второй группы, единичный выход третьего счетного триггера подключен к первым входам элементов И третьей группы, первый выход дешифратора соединен со вторыми входами первых эле ментов И первой, второй и третьей групп, второй выход дешифратора соединен со вторым входом вторых эле99

8 ментов И первой, второй и третьей групп, последний выход дешифратора соединен со вторыми входаии последних элементов И первой, второй и третьей групп, выходы элементов. И первой, второй и третьей групп подюшчемы к выходным шинам устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 520697, кл. Н 03 К 17/28, 1975, 2.Авторское свидетельство СССР № 687596, кл. Н 03 К 5/13, Н 03 К 17/28, 1979.

25.ff-l

5in-f

фиг. /

ri

ft-г. n-r

/7

,J-L