Устройство задержки импульсов

Устройство задержки импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Й- И-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ иц 66О2!9

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.11.76 (21) 2422060/18-21 с присоединением заявки № (51) М. Кл.Н ОЗК 5/13

ГосУдаРственный комитет (23) П1,ио1„г„ст по делам изобретений (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (53) УДК 621.374.395 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (72) Авторы изобретения В. Н. Семенов, Е. A. Жмуров, Н. П. Булаткин и Б. А. Гусев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в логических устройствах автоматики, вычислительной техники, а также в устройствах с программным управлением. 5

Известны устройства задержки импульсов с непрерывным изменением времени задержки под воздействием управляющего сигнала, содер>кащие большое количество параллельных цепей стробирования и хра- 10 непия (1). Входной сигнал последовательно пропускается через ряд стробирующих устройств, каждое из которых имеет накопительный конденсатор, обеспечивающий хранение стробированного сигнала в про- 15 межутке между последовательными операциями стробирующих устройств. Накопленный сигнал последовательно пропускается через отдельные выходные стробирующие устройства, выходные сигналы которых IIQ- 20 даются в фильтр низких частот. Поскольку промежуток времени между последовательными операциями входных и выходных стробирующих устройств определяет задержку основного сигнала, между соответ- 25 ствующими стробирующими устройствами подсоединены цепи задержки с управляемым напряжением, срабатывающие от мгновенного значения управляющего сигнала, в результате чего происходит непре- ЗО рывное регулирование промежутка времени между последовательным стробпрованием, т. с. регулировка задержки входного сигнала. Такая схема «i стропства 3адер?ккп импульсов позволяет задерживать входHbIc сигналы по закону изменения управляющего напряжения. Однако это устройство имеет большую начальную задержку входного сигнала, нс сохраняет его длительность, так как в качестве элемента памяти используется накопительный конденсатор.

Кроме того, реализация задержки входных импульсов по известному закону требует необходимости получения изменения управляющего напряжения по этому закону, что прп сложном законе задержки импульсов получить не всегда возможно.

Известна линия задсржки с электронным программным устройством, состоящая из

У ячеек со сосредоточенными параметрами, соединенных последовательно, и позволяющая получать задержки, возрастающие в гсометрической прогрессии со знаменателем (2). Используемый аналого-цифровой преобразователь имеет два ряда параллельных выходных каналов. Первый ряд используется для выдачи двоичного числа и соединен с выключателями для селективного короткого замыкания ячеек. Второй ряд используется для выдачи обратного кода

6602I9 двоичного числа и соединен с дополнительны1!и выключатсл!!ми, кот01)blc иcKлl0ч!1101 попадание нулевого потенциала на коротко замкнутые ячейки. В схеме выключателей используются полупроводниковые триоды.

Линия задержки имеет большую надежность и большук> величину Отношения 3llдержки ко времени нарастания с1!!.н!!л!1, причем задержка может быть непрерывно связана с амплитудой управляющего напряжения. Входной импульс задерживается на величину, пропорциональную цифровому значсниlо двоичного числа.

Это устройство регулируемой задержки входных импульсов сохраняет длительность задерживаемых сигналов, имеет небольшую начальную задержку. Причем схема устройства позволяет реализовать законы задержки входных импульсов, возрастающие в геометрической прогрессии, т. е. по квадратичному закону и нельзя получить задержку входных импульсов по любому нансрсд заданному известному закону.

Известны также устройства задержки импульсов, содержащис генератор тактовых импульсов, ключи, триггер, два счетчика импульсов, линию задержки (3).

Недостатком этого устройства является то, что оно нс сохраняет длительность входных импульсов. Кроме того, такое устройство может реализовать только прямолинейный закон задержки импульсов с минимальной начальной задержкой импульсов при соответствующей доработке его схемы и нс позволяет получать задержки зондирующих импульсов по любому наперед известному закону, а также изменять закон задержки импульсов от цикла задержки к циклу.

Целью изобретения является получение плавной задержки входных импульсов по любому закону, изменяющемуся от цикла к циклу автоматически по заданной программе с сохранением длительности входных импульсов и уменьшения первоначальной задержки входных импульсов в начале цикла задержки.

С указанной целью в устройство задержки импульсов, содержащее генератор тактовых импульсов, ключи, триггер, два счетчика импульсов, линию задержки, введены второй триггер, двс дифференциру!ощие цепи, два дешифратора, коммутатор, переключатель, три элемента совпадения и усилитель, причем входная клемма устройства соединена с входами двух триггеров и с входом первого дешифратора, один из выходов первого триггера через первый элемент совпадения, другой вход которого связан с источником питания, соединен со входом генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с входом двух последовательно соединенных через первую дифференцирующую цепь счетчиков импульсов, объединенные поразрядные входы счетчи5

10 ! г

4 ков !Срез второй и третий элементы совпадш!ия соот13етствсннО подключены к исто нику питания, вторые входы второго и третьего элементов совпадения соединены с выходами первого и второго триггеров соответственно, поразрядные выходы счетчиков импульсов через ключи соединены с поразрядными входами дсшифраторов, выходы первого из которых через коммутатор соединены с отводами линии задержки, выход которой соединен со входом усилителя, выходы счетчиков импульсов через соответствующие дифференцирующие цепи подключены к сбросовым входам первого и второго триггеров соответственно, поразрядные выходы второго дешифратора через переключатель соединены со входами коммутатора а.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, ключи 2-1 — 2-п, триггер 3, два счетчика 4 и 5 импульсов, линию задержки 6 с отводами, второй триггер 7, две дифференцирующие цепи 8 и 9, два дешифратора 10 и 11 (потенциальные, матричные), коммутатор 12, переключатель 13, элементы совпадения 14 — 16, усилитель 17, переключатель 18, предназначенный для изменения закона задержки входных импульсов вручную по желанию оператора.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии при включении напряжения питания и отсутствии зондирующих импульсов на входе устройства в триггере 3 и триггерах счетчика импульсов 4 чередование открытых и закрытых транзисторов в плечах триггеров получается произвольным. В результате генератор тактовых импульсов 1 начинает работать, выходные импульсы которого подаются на вход счетчика импульсов 4, работающего по принципу двоичного счета, период повторения импульсов каждого последующего триггера, входящего в счетчик импульсов, в два раза больше предыдущего.

Как только последний триггер счетчика импульсов 4 выдает один импульс, в результате дифференцирования его дифференцирующей цепью 8 формируется импульс сброса от заднего фронта импульса триггера, который поступаст на сброс триггера 3 в исходное положение.

С изменением состояния триггера 3 разрывается цепь подачи питания Е, генератору 1 через элемент совпадения 14 и в то же время через элемент совпадения 15 подается питающее напряжение на гальванический вход всех триггеров счетчика импульсов 4. Поэтому срывается процесс генерации импульсов генератором 1, и все триггеры счетчика импульсов 4 оказываются в положении исходного состояния.

Триггер 7 в устройстве включает в себя

660219 котора)! C fIOg13<(сй II IIT3 IOIltOI O пряжсния вссгда устанавливает его в строго определенное положение, при этом с его выхода подается перепад напряжсния на вход элемента совпадения 16, а на другой

его вход подается напряжение питания Е.

С выхода элемента совпадения 16 питающее напряжение подается на гальванический вход всех триггеров счетчика импульсов 5, следовательно, все триггеры счетчика импульсов 5 оказываются в исходном положении. Таким образом, время установления триггеров в исходное положение счетчика импульсов 5 намного меньше, чем счетчика импульсов 4, чем обеспечивается сохранение программного изменения законов задержки входных импульсов.

Так осуществляется автоматическая подготогка устройства к приему зондирующих импульсов.

Первый приходящий зондирующий импульс lta вход устройства поступает на диоднуfo матрицу дешпфратора 10 и на вход триггера 3, который меняет свое состояние н воздействует на элементы совпадения 14 и 15. В результате чего снимается питающее напряжение Е„с гальванического входа триггеров счетчика импульсов 4, которое поддерживало триггеры в исходном состоянии, и подается пита(ощес напряжение Е иа генератор 1. Генератор начинает генерировать прямоугольные импульсы, которые с его выхода поступают на вход счетчика импульсов 4.

Перепады напряжений с плеч триггеров счетчика импульсов 4 поступают на входы ключей 2-1 — 2-т, которые в открытом состоянии подают нулевой, а в закрытом состоянии положительный потенциал на выходные шины матричного дешнфратора 10.

Причем нулевой потенциал ключа 2 открывает, а положительный потенциал закрываст выходную шину дешифратора 10 для прохождения зондирующих импул1,сов. Диодная потенциальная матрица дешифратора 10 выбрана на 32 контакта (шины), так как меньшее количество контактов (например 16) не обеспечивает достаточно плавного изменения задержки входных импульсов.

При большем количестве коммутирующих контактов матрицы (например 64) значиТ(, IifIO 3,li IIIII СТСЛ K3 tCÑÒ«O 33ДСР ИККИ, НО резко «Озрастаст колич(ст«О диодо« it3Tptt11l f. 13T1)lllf f1 )!С!!!В

4 определяется соотношением К = 2" (при пятиразрядном счетчике импульсов), тогда время цикла плавной задержки импульсов

Т„для устройства будет равно Т = К Т,.

Зондирующие импульсы поступают одновременно иа все 32 ц!ивы дешпфратора, од5

<)5

60 г;) 6 пако «течение Времени цикла задержки 7 „ каждая из шин с 1 ио 32 поочередно открывается с постоянной скорость!о со временем открытого состояния, равного T„„.

Отводы линии задержек 6 чсрсз коммутатор 12 подключены к выходным шинам дешифратора 10, причем первая выходная шина дешифратора, минуя линшо задержки

6, соединена непосредственно с входом усилителя 17, чтобы уменьшить первоначальную задержку входным импульсам в тракте устройства в начале цикла задержки.

Зондирующие импульсы, поочередно проходя с 1 по 32 шину дешифратора 10, попадают на соответствующий отвод линии задержки 6 и далее на вход усилителя 17, а после усиления — на выход устройства, В устройстве осуществляется принцип плавной задержки входнь!х импульсов, при этом требуемый закон измспс1гия задержки входных импульсов получается путем соотвстствуюп!его ввода различной вели инны задержки, при постоянном времени, в течение которого эта задержка производится.

Все отводы линии задержки 6 соединены с коммутатором 12, 1.оторый при поступлснии на его вход команды на включение определенного закона задержки импульсов подключает соотвстствующис Отводы линии задержки 6 к выходным шина;I дсшифратора

10, т. с. коммутатор 12 является исполнительныit органом программного устройства. Величина задержки входных импульсов за время цикла задержки определяется временем задержки в линии задержки 6.

В устройстве предусмотрено автоматическое изменение закона задержки от цикла к циклу согласно заложенной программе и оперативное (ручное) в зависимости от положения переключателя 13 рода работы.

При автоматическом изменении закона задержки входных импульсов, импульс. сформированный последним триггером с:1стчика импу;It со« 4 в конце цикла задсржки, поступает через дифференцирующую цепь 8 на вход счетчика импульсов 5, выходы с плеч триггеров которого через ключи 2—

nI+ I воздействуют на дешифратор 11. Дешифратор 11 выдает команду с выходной шины в видс положитсльного потснциала. которая через псрсключатсл! 13 посту!!3OT иа Вход кол мутатора 12 на подключ(flit(.

С <Ю Т «С Г С 1 В У!0 И И Х ОТ ВО ДО В, 1 111111! I:! 1;! (. t) )К I(И

6 соглас«О задан!!Ои ирогпалtif(lt т(и < 3Л111>1 113 11«ifC 1!(- lilt<. 3 !КО!1 l: .13,Д())Ж!(Il «Х ) 11!1>1 Х f f iit ttii1ЬСОВ С I! 3 13 !Oil (Г<1 СДСЮIЦСГ() f ttf I<ла 33дсржки.

Таким образом осуществляется автоматическос изменение закона задержки входных импульсов от цикла к циклу.

При оперативном (ручном) изменении закона задержки входных импульсов, переключатель рода работы 13 ставится в другое положение, в результате автоматическая смена 3.-)!<она ил(пх<льсОВ может из060210

45 мсняться по ?ксляпию оператора прп помощи переключателя 18.

Программа различных законов изменения зядср?кки входных импульсов закладывается в коммутаторе 12 при помощи подключения соответствующих отводов линии задержки 6, емкость програм тпого устройства определяется разрядность!о счетчика импульсов 5. Так, например, прп пятиразрядном счетчике импульсов тто?кно получить тридцать два различных закона задержки входных импульсов, которые будут поочередно изменяться от цикла к циклу.

Минимальная начальная задср?кка входных импульсов обеспечивается тем, что импульсы, проходящие через псрвую шину (контакт) дешпфратора 3, поступают IIH вход усилителя 16 без искусственно вводимой задержки. Таким образом, начальная задержка импульсов в тракте устройства определяется выбором коэффициента усиления и ширины полосы пропусканпя однокаскадного усилителя 17 из условия минимальной задержки усиливасмого сигнала.

Кат< только последний триггер счетчика импульсов 4 сформирует один импульс, закончится цикл задержт<и входных импульсов, в результате импульс сброса поступает на вход счетчика импульсов 5 для изменения закона задержки и на вход триггера

3, который изменит свое состояние. В рсзультате чего прекратится генерация прямоугольных импульсов генератором 1 и все триггеры счетчика импульсов 4 окажутся в исходном положении до прихода следующих зондируютцих импульсов, Следует отметить, что в предлагаемом устройстве задержка входных импульсов всегда начинается с нуля, а не с произвольной величины, которая получается при нарушения чередования открытых и закрыты. . транзисторов в плечах триггеров счетчика импульсов 4, причем длитслт,ность входных импульсов сохраняется.

Ф ор мул я изобретения

VcTPoIIcTBo 3 I+cP?Ico13, содсP?кащее relfcpaTop тактовых импульсов, ключи, триггер, два счетчика импульсов, лини!о

Зо

:I;fДСP?I<1! () и () л 1 I c f f i I SI l l л я в и Ой 3 а де р?1< 1< 11 ВхОдпых ттмпу,.тl>co13 110 любому закону, изменятотцсмуся от цикла к циклу автоматически

Iro задаштой программе с сохранением длительности входных импульсов и уменьшения первоначальной задержки входных импульсов в начале цикла задержки, в него введены второй триггер, две дифференцирутощис цепи, два дешифратора, коммутатор, переключатель, три элемента совпадения и усилитель, причем входная клемма устройства соединена с входами двух триггеров и с входом псрвого дешифратора, один из выходов первого триггсра через первый элемент совпадения, другой вход которого связан с источником питания, соединен со вхо;Ioì генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с входом двух последовательно соединенных через первую дифферет,lfpvlolflvlo цепь счетчиков импульсов, объединенные поразрядные входы счетчиков через второй и третий элементы совпадения соответственно подключены к источнику питания, вторые входы второго и третьего элементов совпадения соединены с выходами первого и второго триггеров соответственно, поразрядные выходы счетчиков импульсов через ключи соединены спорязрядными входами дешифраторов, выходы первого пз которых через коммутатор со(riffle!!! с отвочами линии задержки, выход которой соединен со входом усилителя, выходы счетчиков импульсов через соответствующие дифференцирующие цепи подключены к сбросовым входам первого и второго триггеров соответственно, поразрядные выходы второго дешифратора через псрсключатель соединены со входами коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГШЛ 1хо 3587007, кл. ЗЗЗ вЂ” 18, опубл. 1971.

2. Пятспт ГШЛ % 3369220, кл. 340 †1, опубл. 1968.

3. Авторское свидетельство СССР . А 308499, кл. EE 03K 5/13, приоритет от

16.09.69, 660219

Составитель И. Радько

Редактор М. Трофимова

Корректоры: Е. Осипова и А. Степанова

Заказ 1046/1 Изд. № 271 Тираж 1059 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2