Формирователь интервалов времени

Формирователь интервалов времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в устройствах прецизионного формирования интервалов времени и является дополнительным к авт. свид.СССР № 1236600. Цель изобретения - расши-, рение верхней границы диапазона формируемых интервалов времени. Устройство содержит источник 3 СВЧ-колебаний , делитель 4 мощности СВЧ-колебанин, импульсные генераторы 5 и 6, состокжие из развязывающих элементов ИЛИ 7 и 13, элемента 8 задержки, элемента И 9, формирователя 10 импульса, источника 11 постоянного тока, туннельного диода 12, полосковых фильтров 14 и 15 нижних и верхних частот. Кроме того, устройство включает селекторы 16 и 17, состоящие из элементов И 18 и 9, делители 20 и 2I частоты, BbmojtHeHHbte на основе синхронных делителей 22 и 23 частоты с предварительной установкой и элементов 24 и 25 задержки, и блоки 26 и 27 установки точного и грубого кода. В устройство введен блок 28 управления селектором 17, состоящий, например , из формирователя 29 импульсов , К,8-триггера 30, развязывающего элемента ИЛИ 31 и шин 32, 33 и 34, 35 Начало и Конец формируемого интервала времени. 3 ил. с (Л ю со со 00 00 со ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 Н 03 К 5/153 3/64

/ Ф

/ i

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1236600 .(21) 3933508/24-21 (22) 26.07.85 (46) 28..02.87. Бюл. Ф 8 (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им, А.Н.Севченко (72) В.В.Кондратюк, Е.В,Белогорцев, А,Н.Лазарчик и В.N.Ëóòêîâñêèé (53) 621.374(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1236600, кл. Н 03 K 5/153,27 03 ° 85. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах прецизионного формирования интервалов времени и является дополнительным к авт. свид.СССР

Ф 1236600. Цель изобретения — расширение верхней границы диапазона формируемых интервалов времени. Устройство содержит источник 3 СВЧ-колеба„„SU„„1293833 А 2 ннй, делитель 4 мощности СВЧ-колебаний, импульсные генераторы 5 и 6, состоацие иэ развязывающих элементов

ИЛИ 7 и 13 элемента 8 задержки, элемента И 9, формирователя 10 импульса, источника 11 постоянного тока, туннельного диода 12, полосковых фильтров 14 и 15 нижних и верхних частот.

Кроме того, устройство включает селекторы 16 и )7, состоящие из элементов И 18 и 19, дели ели 20 и 21 частоты, выполненные на основе синхронных делителей 22 и 23 частоты с предварительной установкой и элементов 24 и 25 задержки, и блоки 26 и

27 установки точного и грубого кода.

В устройство введен блок 28 управления селектором 17, состоящий, например, из формирователя 29 имнульсов, R,S-триггера 30, развязывающего элемента ИЛИ 31 и шин 32, 33 и 34, 35 "Начало" н "Конец" формируемого интервала времени. 3 ил.

1293833 2!

Изобретение относится к импульс ной технике и может быть использовано в устройствах прецизионного формирования интервалов времени, Цель изобретения — расширение верхней границы диапазона формируемых интервалов времени.

На фиг.l представлена функциональная схема формирователя интервалов времени; на фиг.2 и 3 — временные,циаграммы его работы, Устройство (фиг.l) содержит шину

1 запуска, шину 2 блокировки, источник 3 СВЧ-колебания, делитель 4 мощности СВЧ-колебания, совпадающие по

1 4» функциональной структуре первый и второй импульсные генераторы 5 и 6, выполненные, например, в виде рециркуляциониых генераторов, состоящих из развязывающего элемента 7 ИЛИ,эле20 мента 8 задержки, элемента 9 И, фор" мирователя 10 импульса, источника 11 постоянного тока, туннельного диода

l2, развязывающего элемента 13 ИЛИ, полоскового фильтра 14 нижних частот (НЧ) и полоскового фильтра 15 верхних частот (ВЧ), первый и второй селекторы 16 и 17, состоящие, например, из элементов 18 и 19 И, первый и второй делители 20 и 21 частоты, выполненные, например, на основе синхронных делителей 22 и 23 частоты с предварительной установкой, и элементов

24 и 25 задержки, блок 26 установки точного кода, блок 27 установки грубого кода, блок 28 управления селектором 17, состоящий, например, из формирователя 29 импульсов, RS"òðèãгера. 30, развязывающего элемента 31

ИЛИ и шин 32 и 33, и шин 34 и 35

"Начало" и "Конец" формируемого интервала времени, Выход источника 3 СВЧ-колебания подключен к входу делителя 4 мощности, первый и второй выходы которого соединены с синхронизирующими входами, соответственно, первого и второго импульсных генераторов 5 и б,входы запуска которых подключены к шине

1 запуска, а входы блокировки — к шиÌ не 2 блокировки. Вход запуска импульсного генератора 5 соединен с первыми входами элементов 7 и 13 ИЛИ .Выход элемента 7 ИЛИ соединен с входом элемента 8 задержки, выход которого под55 ключен к первому входу элемента 9 И, второй вход которого соединен с входом блокировки генератора,5, а выход подключен к входу формирователя 10 импульса, куда также подключены выход источника 11 постоянного тока и первый вход фильтра 14 НЧ, к второму входу которого подключен первый вход туннельного диода 12, второй вход которого соединен с корпусом устройства, Вход фильтра !5 ВЧ подключен к синхронизирующему входу генератора 5, а его выход подключен к второму вхо,цу фильтра 14 НЧ. Выход формирователя 10 соединен с вторыми входами элементов 7 и 13 ИЛИ, а выход элемента

13 ИЛИ является выходом первого импульсного генератора и подключен к первому входу элемента 18 И и к являющемуся счетным входом делителя 20 частоты счетному входу синхронного делителя 22 частоты, выход которого соединен с входом элемента 24 задержки, выход которого является выходом делителя 20 частоты и подключен к второму входу элемента 18 И. Установочный вхоц синхронного делителя

22 частоты является установочным входом делителя 20 частоты и подключен к выходу блока 26 установки точно о кода. Первый и второй входы элемента

18 И являются соответ ственно сигнальным и управляющим входами селектора

16. Выход импульсного генератора б подключен к первому входу элемента

19 И и к являющемуся счетным входом делителя 21 частоты счетному входу синхронного делителя 23 частоты,выход которого соединен с входом элемента 25 задержки, выход которого является выходом делителя 21 частоты и подключен к второму входу элемента

19 И и входу блока 28 управления селектором. Установочный вход синхронного делителя 23 частоты является ус» тановочным входом делителя 21 частоты и подключен к выходу блока 27 установки грубого кода, Вход блока 28 управления селектором соединен с входом формирователя 29 импульса, выход которого соединен с R-входом триггера 30, S-вход которого подключен к шине 32, à.Q выход — к первому входу элемента 31 ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной 33, а выход, являющийся выходом блока 28, подключен к третьему входу элемента 19 И. Первый, второй и третий входы элемента

19 И являются соответственно сигнальным, первым и вторым управляющими входами селектора 17. Выходы элемен1293833 тов 18 и 19 И являются выходами селекторов 16 и 17 и соединены с шинами 34 и 35.

Источник 3 СВЧ-колебания может быть выполнен на основе стандарта частоты, выходной сигнал которого переносится в СВЧ-диапазон умножителем частоты. Делитель 4 мощности предназначен для равномерного распределения мощности СВЧ-сигнала между его выходами с обеспечением их развязки и может быть реализован в виде полоскового кольцевого делителя мощности. Фильтры 14 НЧ и 15 ВЧ могут быть реализованы в виде полосковых устройств и предназначены для разделения низкочастотного и высокочастотного трактов генератора 5. Элементы

8, 24 и 25 задержки могут быть выполнены, например, на основе радиочастотных кабелей. Синхронные делители частоты с предварительной. установкой кода могут быть реализованы на стандартных элементах ИЕ 137, ИЕ 138 интегральной серии !00.

Функциональные схемы импульсных генераторов 5 и 6, селекторов 16 и

17, делителей 20 и 21 частоты, а также блока 28 не являются единственно возможными для реализации выполняемых ими функций, Формирователь. интервалов времени работает следующим образом.

В исходном состоянии импульсные генераторы 5 и 6 находятся в ждущем 35 режиме, и на их синхронизирующие входы синфазно подается высокостабильный синусоидальный сигнал с соответствующих выходов делителя 4 мощности СВЧсигнала. Этот сигнал, пройдя фильтр

15 ВЧ, осуществляет модуляцию уровня порога туннельного диода 12. Исходный уровень порога устанавливается током, поступающим на туннельный диод

12 с выхода источника 11 постоянного тока. Сигнал с выхода блока 26 установки точного кода, не влияя на коэффициент N деления делителя 20, устанавливает триггерные ячейки этого делителя в состояние, при котором обес- 50 печивается выделение селектором 16 одного из К первых импульсов с выхода генератора 5. Аналогично, не влияя на коэффициент N < деления делителя

21, сигнал с выхода блока 27 установ- 55 ки грубого кода осуществляет перевод триггерных ячеек делителя 21, устанавливая его в одно из N< возможных состояний. Триггер 30 приводится в исходное состояние положительным импульсом, поданным на шину 32, В результате, на его выходе фиксируется уровень напряжения логического "0", который подается далее На первый вход развязывающего элемента 31 ИЛИ, на второй вход которого в зависимости от поддиапазона формируемых интервалов подается постоянное напряжение, совпадающее с уровнем логического

"0" или "1". На шину 2 подается напряжение логической "1 . Селекторц

16 и -17 находятся в закрытом или открытом состоянии в зависимости от кода, поданного на делители 20 и 21 частоты с соответствующих выходов блоков 26 и 27.

В момент поступления на шину 1 импульса "Запуск" (фиг.2 а и фиг.3 a) генераторы 5 и 6 одновременно переходят в режиме генерации импульсных последовательностей (фиг.2б,в и фиг.3б,в) с периодами, соответственно, Т = (К-1) и Т = К, где

К вЂ” целое положительное число больше единицы, а а- период Т, „ синусоидального сигнала на выходе источника

3 СВЧ-колебаний. Генерация импульсных колебаний на выходе генератора 5 осуществляется за счет, циркуляции импульса "Запуск" в петле обратной связи, образованной элементом 7 ИЛИ, элементом 8 задержки, элементом 9 И и, формирователем 10. При; этом формирование импульса на выходе формирователя 10 начинается, когда импульс с выхода элемента 9 И достигает уровня модулированного порога туннельного диода 12 и вызывает его переключение. Аналогично функционирует и генератор 6, В результате воздействия на синхронизирующий вход каждого из генераторов 5 и 6 синусоидального сигнала происходит жесткая синхронизация фазы импульсных колебаний каждого иэ этих генераторов с фазой СВЧ-колебания. Кратности синхронизации периодов генераторов 5 и 6 равны, соответственно, К-1 и К и обеспечиваются выбором периодов этих генераторов в режиме автономных колебаний равными (К-1) ь и (К)ь соответственно. Вследствие фазовой синхронизации генераторов 5 и 6 единым сигналом фазовые соотношения между импульсами формируемых последовательностей с периодаи T выдерживаются на Всем эта пе генерации, а стабильность периода

Т, „ = д гарантирует постоянство минимального дискрета д перестройки формируемых интервалов времени во всем диапазоне синтеза.

Импульсная последовательность с периодом Т поступает с выхода гене5 ратора 5 на счетный вход делителя 20 и на сигнальный вход селектора 16.

Состояние делителя 20, установленное в исходном состоянии сигналом с выхода блока 26, обеспечивает формирование на его выходе управляющего сигнала (фиг.2г и фиг.Зг), который,воздействуя на управляющий вход селектора 16, приводит к выделению на шине 34 каждого M-го импульса с выхода генератора 5 (фиг.2д и фиг.Зд), где

N m + fN, f 0,1,2...,(1) и т для заданного интервала является величиной фиксированной, принимающей одно из значений m l,k. Элемент 24 задержки позволяет при необходимости регулировать фазовый сдвиг импульсной последовательности на выходе делителя 20 для обеспечения надежной работы селектора 16.. Последовательность импульсов, повторяющихся на шине 34 с периодом Т N>T» фиксирует начало формируемых интервалов

Алгоритм функционирования устройства при выделении импульсов, фикси-рующих конец интервалов 1 1 зависит от поддиапазона синтезируемых интервалов.

При формировании интервала с из поддиапазона А (временная диаграмма на фиг.2), включающего значения

= л I(m — 1) + k р), где m = l,k и р = О,. Ы -ш, на шину 33 в исходном состоянии подается уровень напряжения, соответствующий логической "1" ° Это открывает селектор 17 по второму управляющему входу, и при поступлении на его первый управляюпдй вход положительных импульсов с выхода делителя 21 (фиг.2е) обеспечивается селекция каждого N-ro импульса с выхода генератора 6 (фиг.2ж), где

N < + fN, f 0,1,2...,(2) и " для данного интервала ь является величиной фиксированной,. принимающей одно из значений " = 1 10 . Эле6 мент 25 задержки по назначению зкви93833 6 валентен элементу 24. Последовательность импульсов (фиг.2ж), повторяющихся на шине 35 с периодом T = N T фиксирует конец формируемых интервалов < из поддиапазона А, Длительность синтезируемого интервала всегда можно представить в виде

-. = (k r + К), 0 а R ck, (3)

10 где r и К - неотрицательные целые числа, С учетом (3) значения ш и 4 в формулах (1) и (2) для поддиапазона А находят следующим. образом:

m 1+R; 3 ) +R+r. (4)

Сигналы с выходов блоков 26 и 27, переводящие делители 20 и 21 в необходимые для синтеза интервала состояния, формируются в соответствии с полученными значениями m и 1 .

Для формирования интервала из поддиапазона В (фиг.Э), включающего значения а f(m 1)+кр где m 2,k и рМ -ш+1, М вЂ” 1, на шину 33 в исходйом состоянии подается уровень напряжения, соответствующий логическому "0". Это приводит к блокировке селектора 17 по второму управляющему входу. Однако по первому отрицательному перепаду сигнала на выходе делителя 21 частоты формирователь 29 отрабатывает положительный импульс (фиг.3 ж), кото35 рый переводит триггер 30 в единичное состояние (фиг.З э), обеспечивая тем самым разблокировку селектора 17 по второму управляющему входу, Начиная с этого момента времени поступление на первый управляющий вход селектора 17 положительных импульсов с выхода делителя 21 частоты (фиг.Зе) обеспечивает селекцию каждого N-ro импульса с выхода генератора 6

4 (фиг,Эи),где

N + fN, Е 1,2..., (5) для заданного интервала является величиной фиксированной, прини" мак щей одно из значений У = 1 1(К-1).

50 При формировании из поддиапазона В импульс с порядковым номером ¹ 1 на шину 35 не поступает.

Последовательность импульсов (фиг.Зи), повторяющихся на шине 35 с периодом T = Б Т, фиксирует конец 1 формируемых интервалов из поддиапазона В. С учетом (3) значения тп и 1

1293833 в формулах (1) и (5) для поддиапазона В находят следующим образом:

m .l+R; "=1+К+г-N (6)

Сигналы с выходов блоков 26 и 27, переводящие делители 20 и 21 в необ- 5 ходимые для синтеза интервала состояния, формируются в соответствии с полученными значениями m и 1 .

При подаче на шину 2 напряжения логического "0" происходит срыв колебаний импульсных генераторов 5 и

6, и формирование последовательности интервалов7 прекращается.

Период То повторения формируемых

15 интервалов совпадает с периодом повторения импульсов на выходах делителей 20 и 21 частоты и при N =КЬ, М = (K-1)L принимает значение а т. = K(K-1)Ь д, где Ь вЂ” целое положительное число.

Диапаэон формируемых интервалов задается границами ми и состоит из поддиапаэона А и В.

Для сопоставления известного и предложенного устройств преобразуют

8 верхнюю границу диапазона синтез кс за известного устройства к виду

L „ac= Ь(К-1) (1+(L-1)K ) - т — Л (K 1) . (8)

Сравнение (7) и (8) показывает уве- . личение диапазона синтеза на величину а, ((К-1) -1) беэ изменения Т,,N и Ы

Формула изобретения

Формирователь интервалов времени по авт. св. Р 1236600, о т л и ч а ющ и й-,с я тем, что, с целью расширения верхней границы диапазона формируемых интервалов времени, в него введены блок управления селектором, вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, а выход к второму управляющему входу второго селектора, и делитель мощности СВЧ-колебания, вход которого подключен к вы" ходу источника СВЧ-колебания, а первый и второй выходы соединены с синхрониэирующими входами соответственно первого и второго импульсных генераторов.

1293833

Составитель М.Леонова

Редактор Л.Повхай Техред В.Кадар Корректор М. Демчик

Заказ 396/59 Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная 4 ул. роектная,