Счетчик импульсов

Счетчик импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 268494

1ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 13.1!.1969 (№ 1311130j18-24) Кл. 21а, 36j22 с присоединением заявки №

МПК Н 03к 23, 166

УДК 681.374.22(088.8) Приоритет

Опубликовано 10.IV.1970. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 21Л III.1970

Лвторы изобретения

Д. Г. Нисневич и А. Г. Нисневич

Заявитель

СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известны счетчики импульсог, обладаю цпе повышенной помехозащищенносгью и сохраняющие информацию при перерывах питания, в которых в качестве элемента памяти используется четырехотверстный трансфлюксор.

Управление работой такого счетчика осуществляется путем посылки в определенные группы входных обмоток импульса тока, который устанавливает разряды счетчика в соогветствии с заданной программой. Подключение нужной группы обмоток к источнику входных сигналов осуществляется соответствующими ключевыми элементами, состояние которых определяется положением счетчика.

При построении указанных счетчиков возникают трудности в связи с тем, что рассматриваемая схема предполагает использование импульсно-потенциальных ключей, имеющих ограниченное быстродействие и требующих использования многовитковых входных обмоток.

В счетчиках, к которым предъявляются повышенные требования по быстродействию, используются схемы с транзисторными токовыми ключами. Однако применение подобной схемы в счетчиках, выполненных на интегральных гибридно-пленочных или монолитных конструкциях, требует либо использоьания трансфлюксоров из низкоэрцитивных материалов с многовитковыми входными обмотками (что несколько снижает помехозащищенность схем), либо применения в качестве ключей транзисторов (»o два на разряд), обладающих достаточной мощностью.

В предложенном счетчике начала обмоток записи «1» всех разрядов и обмотки записи «О» старшего разряда через развязывающпе диоды подключены к общей точке емкостных тр накопителей, образованных резисторами, вторые концы которых подключены к источнику питания, и конденсаторами, вторые концы которых соединены с корпусом. Средняя точка каждого емкостного накопителя соединена с 15 выходом логических ячеек «ИЛИ», входы которых подключены к соответствующим разрядам счетчика и коллектору входного транзистора, а концы обмоток записи «1» ll «О» младшего разряда соединены- с дппистором, второй

2р электрод которого подключен к корпусу. Это позволяет упростить счетчик, уменьшить мощность управления и повысить его надежность.

На фиг. 1 иоказан один из возможных вариантов кольцевого четырехразрядного двоично25 ro счетчика; на фиг. 2 — схема соединения входных обмоток трансфлюктора у декадного двоично-десятичного счетчика; на фиг. 3— схема соединения входных обмоток десятичного счетчика, работающего по произвольноЗр му однопеременному коду; на фиг. 4 — один из

268494

Для нормальной работы схемы требуется выполнение условия 1п ) 1вкл.макс> (1)

U напряжение источника питания; (вкл,макс -- максимальное напряжение включения выбранного типа динистора. где

Схема работает следующим образом.

Логические ячейки 80 — 84, подключенные к средним точкам 25 — 29 емкостных накопителей, согласовываются таким образом, что при отсутствии совпадения на средних точках соответствующих накопителей устанавливается потенциал, близкий к нулевому. При открытом состоянии транзистора 85 все точки 25 — 29 практически подключаются к корпусу. и имеют потенциал, близкий к нулю, во всех входных обмотках ток отсутствует, счетчик сохраняет свое прежнее состояние. вариантов схемы кольцевого четырехразрядного счетчика с тиристором в качестве общего формирователя; на фиг. 5 — схема соед инения входных обмоток счетчика, предназначенйого для реверсивного счета; на фиг. 6— схема счетчика с управляющим транзистором; на фиг. 7 — вариант схемы счетчика, в которую включен элемент памяти.

Кольцевой четырехразрядный двоичный счетчик содержит обмотки 1 — 4 записи «1», обмотки 5 — 8 записи «0» для каждого разряда (сами трансфлюксоры на схеме не показаны).

Обмотки записи объединяются таким образом, что каждый входной импульс, пропущенный по группе обмоток, устанавливает счетчик в соответствии с заданной программой, Начала обмоток записи «1» всех разрядов и обмотки записи «0» старшего восьмого разряда подключены к катодам (или анодам) соответствующих диодов 9 — 18, каждый из которых через зарядное сопротивление 14 — 18 соединяется с источником питания; общая точка каждого развязывающего диода и зарядного сопротивления через конденсаторы 19 — 28 подключается к корпусу. Концы обмоток записи «1» и «0» каждого разряда объединяются, причем концы обмоток младшего разряда подключены к аноду (или катоду) динистора 24, катод (или анод) которого соединен с корпусом, а концы обмоток каждого последующего разряда подключаются к началу обмотки записи «0» предыдущего.

Средние точки 25 — 29 емкостных накопителей (14 — 19, 15 — 20, 1б — 21, 17 — 22, 18 — 28) соединяются с выходом логических ячеек

80 — 84, входные цепи которых, кроме одного, подключены к соответствующим точкам определенных разрядов счетчика, а последний вход каждой ячейки соединен с коллектором транзистора 85, открытого при отсутствии сигнала на его базе, являющейся входом счетчика.

При поступлении входного импульса транзистор 85 закрывается, и создаются условия для совпадения (в зависимосги от состояния счетчика) в одной из логических ячеек. Средняя точка накопителя, управляемого этой цепочкой, оказывается отключенной от корпусной шины, и начинается заряд соответствующей емкости по закону

U =U„1 — е

10 (2) где U напряжение в средней точке i-го накопителя, 15 где R — номинал зарядного резистора, С вЂ” емкость зарядного конденсатора.

65 т, — постоянная времени цепи заряда емкостного накопителя, -., =RC, (3) В момент достижения напряжением значения, достаточного для включения динистора24 (U,„, ), последний открывается. Происходит разряд конденсатора через соответствующие входные обмотки трансфлюксоров, устанавливающий счетчик в соответствующее положение.

Для исключения ложных переключений счетчиков при произвольной длительности входного импульса во время действия последнего командой с транзистора 85 или непосредственно самим входным сигналом либо прекращается «опрос» трансфлюксоров, либо разрываются цепи их выходных обмоток. Так во всех четных положениях счетчика младший разряд находится в «О». При поступлении входного сигнала на базу транзистора 85 последний закрывается, точка 25 отключается or корпуса, и напряжение на ней начинает расти в соответствии с выражением (2). При достижении этим напряжением значения U,„, открывается динистор 24, и разрядным током транзистора 85 через обмотку трансфлюксора младшего разряда устанавливается в «1». После прекращения действия входного импульса транзистор 85 открывается, включается «опрос» трансфлюксоров, и счетчик устанавливается в положение, соответствующее записанной информации.

Во всех других положениях счетчика соответствующая логическая цепочка 2б, 27, 28 или 29 создает такие условия, при которых следующий импульс, поступивший на базу транзистора 85, переведет счетчик в следующее нужное положение.

При построении счетчиков, число устойчивых состояний которых не кратно целой степени числа «2», структура устройства не изменится, меняется лишь соединение входных обмоток различных разрядов в группах. Так на фнг. 2 представлена схема соединения входных обмоток трансфлюксора у декадного двоично-десятичного счетчика. Отличием этой схемы является то, что конец обмотки записи

268494

5

«О» старшего восьмого разряда соединен с началом обмотки записи «0» пятого разряда.

Приведенные схемы показывают каким ооразом в предлагаемом устройстве соединяются входные обмотки трансфлюксоров при произвольном числе усгойчивых состояний счетчика.

Построение счетчиков, работающих по произвольному однопеременному коду, производится по принципу, описанному выше. Количество входных цепей в таком счетчике равно числу устойчивых состояний устройства, каждая входная цепь содержит обмотку записи

«О» или «1» только одного разряда, а логические ячейки, подключенные к средним точкам соответствующих емкостных накопителей, осуществляют переключение в соответствии с заданной программой.

При построении предложенных счетчиков на микросхемах не всегда удается выбрать тип динистора и микросхемы таким образом, чтобы удовлетворить условию (1) . В этом случае предложено в описанных схемах применять в качестве общего формирующего элемента тиристор 24, управляющий электрод которого через пороговую ячейку «ИЛИ» 86 (которая может быть выполнена па стабплитронах) подключен к средним точкам каждого емкостного накопителя (см. фиг. 4). При достижении на емкостном накопителе напряжения «порога» в управляющий электрод тиристора поступает ток, открывая его. Разрядом конденсатора через открывшийся тиристор переключаются трансфлюксоры соответствующих разрядов счетчика, устанавливая последний в заданное положение.

В общем случае в предложенных схемах в качестве общего формирователя может быть использован коммутирующий элемент любого типа с соответствующими параметрами, управление которым осуществляется командой спорогового устройства, возбуждаемой уровнем напряжения, поступающим со средних точек емкостных накопителей.

Для обеспечения возможности реверсивного счета предлагается счетчик, схема соединения входных обмоток которого представлена на фиг. 5. Устройство содержит две группы емкостных накопителей, входных обмоток и логических ячеек. Группа 2, 8, 4, б, 7 и 8 предназначена для прямого счета, группа 2, 8, 4, б

7 и 8 — для обратного.

Как видно из приведенной схемы, обмотки 1 записи «1» и 5 записи «0» младшего разряда являются общими для обеих групп.

Режим работы счетчика (сложение или вычитание) определяется состоянием ключей 87 и 88, осуществляющих включение питания на соответствующую группу накопителей, обмоток и управляющх ключевых схем. В качестве общего для обеих групп формирующего элемента включен динистор 89.

Как следует из изложенного предложенная схема может быть реализова а при использований в качестве общего формирователя тиристора или коммутатора любого другого типа

Зо

45 с соответствующими параметрами, управляемого от порогового устройства. В соответствии с описанным могут быть построены реверсивные счетчики на произвольное число устойчивых состояний, работающие по произвольному коду.

В рассмотренных схемах входной сигнал закрывал транзистор, который, при отсутствии сигнала, подключал средние точки всех емкостных накопителей к корпусной шине или к шине нулевого потенциала. Работоспособность предложенных схем сохранится при использовании для этой цели коммутатора любого другого типа, обеспечивающего описанный режим.

Описанные схемы обеспечивают работу не только в режиме счетчика, но и в качестве многоканального управляемого и неуправляемого кодового автогенератора, если, например. пз схемы (фиг. 1) исключить транзистор 85, процесс поочередного накапливания напряжения на каждом пз емкостных накопителей (точки 25 — 29), разряд конденсаторов через входные обмотки трансфлюксоров соответствующих разрядов и переключение триггеров под воздействием «опроса» трансфлюксоров будет происходить непрерывно. До тех пор, пока на схему будет подаваться напряжение, она будет непрерывно колеба гься подобно тому, как работал описанный счетчик под воздействием непрерывной последовательности импульсов, поступающей на вход транзистора 85.

Если включить в схему управляющий транзистор 85 (фиг. 5), который при отсутствии входного сигнала закрыт напряжением U „, и под воздействием входного сигнала открывается (в противоположность описанным схемам), подключая средние точки 25 — 29 емкостных накопителей к корпусной шине, получим схему управляемого кодового автогенератора.

При отсутствии входного сигнала схема генерирует. Входной сигнал останавливает ее на время своего действия в том состоянии, которое было в момент поступления входного сиг-нала. Включение в схему элемента памяти 40 (см. фиг. 7) позволяет сохранить это состояние и после окончания входного сигнала.

Предмет изобретения

Счетчик импульсов, содержащий полупроводниковые приборы, трансфлюксоры с обмотками записи «1» и «0», резисторы, конденсаторы и логические ячейки, отличающийся. тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения мощности управления счетчиком и повышения надежности работы, начала обмоток записи «1» всех разрядов и обмотки записи «О» старшего разряда через развязывающие диоды подключены к общей точке емкостных накопителей, образованных резисторами, вторые концы которых подключены к источнику питания, и конденсаторами, вторые концы которых соединены корпусом, причем средняя

268494

Cvem

А<7и

Фиг, б

Cv

A точка каждого емкостного накопителя соединена с выходом логических ячеек «ИЛИ», входы которых подключены к соответствующим разрядам счетчика и коллектору входного транзистора, а концы обмоток =.àïèñè «1» и «0>. младщего разряда соединены с динистором, второй электрод которого подключен к корпусу.

268494 моиг.S

Уиг. 7

Составитель Ю. Розенталь

Техред Л. В. Куклина

Корректор Н. С. Сударенкова

Редактор Антропова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2!95/! Тираж 480 Подписное

ЦЫ!!!ПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Ра шская паб., д. 4/5