Многоканальный генератор импульсов

Многоканальный генератор импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Colo 3 Советски к

Социапистичвсиии

Республик (1) 936400 (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 16. 10.80 (21) 2993330/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 1.5. 06. 82 ° Бюллетень №22 (5! )М. Кл .

Н 03 К 3/64 еударетеанный кемнтет

CCCP ае Яеан нэебретеннй н открытнЯ (53) УДК621.374 (088.8) Дата опубликования описания 17.06.82 (72) Автор . изобретения

А. А. Костенков (71) Заявитель 54) MHOt OKAHAjlbHblH ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной и контрольноизмерительной технике, например, в системах функционального контроля больших интегральных схем.

Известен многоканальный генератор импульсов, содержащий s каналах схемы сравнения кодов, датчики кодов и счетчики задержки и длительности импульсов, триггера выходной и синхронизации, логические элементы И, ИЛИ Г1), Недостатком генератора является большая дискретность в задании временных параметров выходных импульсов, определяемая периодом повторения импульсов источника опорной частоты, а также элементная избыточность в каналах при использовании их для формирования задержанного импульса с фиксированной длитель" ностью.

Наиболее близким к изобретению является многоканальный генератор импульсов, содержащий генератор импульсов, счетчик, Формирователь, элемент И-НЕ, и и каналов, каждый

5 из m которых содержит датчики кода задержки и длительности импульсов, блоки сравнения кодов, триггер синхронизирующий,триггер выходной, четыре линии задержки, элементы И, ИЛИ, а каждый из n-m каналов содержит датчик кода задержки, блок сравнения кодов, триггер синхрониэирующий, триггер выЯодной, три линии задержки, элемент И (2).

Недостатком этого многоканального генератора импульсов является ограничение на верхнюю рабочую час2р тоту, возникающее из-за наличия кольца обратной связи состоящего .из генератора импульсов, линии задержки элемента И, триггера синхронизирующего, элемента И-НЕ.

936400 .

35 с

Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальном генераторе импульсов, содержащем соединенный с сигнальной входной шиной формирователь, генератор импульсов, счетчик, входом обнуления соединенный с входом управления генератора импульсов, выходом соединенного с тактовым входом счетчика и и каналов, каждый из я которых содержит датчик кода задержки импульсов, соединенный младшими разрядами с входами управления первой линии задержки, а старшими разрядами — с первыми входами первого блока сравнения кодов, выход которого через первый вход первого элемента И, первый вход элемента ИЛИ, первую линию задержки, первый вход второго элемента И, вторую линию задержки соединен с нулевым входом триггера выходного, единичный вход которого через третью линию задержки соединен с выходом первой линии задержки, а инверсный выход - с выходом канала, датчик кода длительности импульсов, соединенный младшими разрядами с входами управления второй линии задержки, а старшими разрядами — с первыми входами второго блока сравнения кодов, выход которого через первый вход третьего элемента И соединен со вторым входом элемента ИЛИ и единичным входом триггера синхронизирующего, прямой выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, а нулевой вход — с выходом формирователя, вторые входы блоков сравнения кодов соединены с соответствующими выходами счетчика, вторые входы первого и третьего элементов И через четвертую линию задержки соединены с выходом генератора импульсов, а каждый из n-m каналов содержит другой датчик кода задержки импульсов, соединенный млад шими разрядами с входами управления первой линии задержки, а старшими разрядами - с первыми входами блока сравнения кодов, выход которого через первый вход элемента И соединен с единичным входом триггера синхронизирующего и через первую линию задержки - с единичным входом триггера. выходного, нулевой вход которого через вторую линию задержки соединен со своим инверсным выходом

Qi

55 и выходом канала, второй вход элемента И через третью линию задержки соединен с выходом генератора импульсов, а нулевой вход триггера синхронизирующего соединен с выходом формирователя, в каждом из m каналов инверсный выход триггера синхронизирующего через пятую линию задержки соединен с третьими входами первого и третьего элементов И, в каждом из и-m каналов инверсный выход триггера синхронизирующего через четвертую линию задержки соединен с третьим входом элемента И, а выход формирователя соединен с входом управления генератора импульсов.

На чертеже представлена функциональная схема многоканального генератора импульсов.

Многоканальный генератор импульсов содержит соединенный с сигнальной шиной формирователь 1, генератор 2 импульсов, счетчик 3, входом обнуления соединенный с входом управления генератора 2 импульсов, выходом соединенного с тактовым входом счетчика 3 и и каналов, каждый из m каналов 4 которых содержит датчик кода задержки импульсов, соединенный младшими разрядами с входами управления первой линии 6 задержки, а старшими разрядами - с первыми входами первого блока 7 сравнения кодов, выход которого через первый вход первого элемента 8 И, первый вход элемента 9 ИЛИ, первую линию 6 задержки, первый вход второго элемента 10 И вторую линию 11 задержки соединен с нулевым входом триггера 12 выходного, единичный вход которого через третью линию 13 задержки соединен с выходом первои линии 6 задержки, а инверсный выход с выходом канала 4, содержит датчик

14 кода длительности импульсов, соединенный младшими разрядами с входами управления второй линии 11 задержки, а старшими разрядами - с первыми входами второго блока 15 сравнения кодов, выход которого через первый вход третьего элемента

16 И соединен с вторым входом элемента 9 ИЛИ и единичным входом триггера 17 синхронизирующего, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента 10 И, а нулевой вход - с выходом формирователя 1

Вторые входы блока 7 и 15 сравнения кодов соединены с соответствую5 щими выходами счетчика 3, а вторые входы первого 8 и третьего 16 элементов И через четвертую линию IS задержки соединены с выходом генератора 2 импульсов.

Каждый из n-m каналов 19 содержит другие датчик 20 кода задержки импульсов, соединенныи младшими раэрядами с входами управления первой линии 2l задержки, а старшими разрядами - с первыми входами блока 22 сравнения кодов, выход которого через первый вход элемента 23 И, соединен с единичным входом триггера линию 21 задержки - с единичным входом триггера 2 выходного, нулевой вход которого через вторую линию

26 задержки соединен со своим инверсным выходом и выходом канала 19. т

Второй вход элемента И 23 через третью линию 27 задержки соединен с выходом генераторэ 2 импульсов, а нулевой вход триггера 24 синхрониэирующего соединен с выходом форми" рователя 1.

В каждом из m каналов 4 инверсный выход триггера 17 синхронизирующего через пятую линию 28 задержки соединен с третьими входами первого 8 и третьего l6 элементов И. В каждом из n-m каналов 19 инверсный выход триггера 24 синхронизирующего через четвертую линию 29 задержки соединен с третьим входом элемента 23 И, а выход формирователя 1 соединен с входом управления генератора 2 импульсов, Число m каналов

4 n-m каналов 19 в многоканальном генераторе импульсов произвольное и определяется условными применения.

Работа многоканального генератора импульсов основана на формировании относительно входного запускающего импульса, подаваемого на сигнальную шину B m каналах 4 импульса с вели" чиной задержки, соответствующей заданной в датчике 5 кода задержки импульсов и длительностью соответствующей заданной в. датчике 14 кода длительности импульсов, а в n-m каналах 19 - с величиной задержки соответствующей заданной в датчике 20 кода задержки импульсов и с фиксированной длительностью. формирование задержки и длительности выход" ного импульса производится путем сравнения текущего кода с выхода счетчика 3, изменяющего с периодом

Этот импульс нормируется в ф.рмирователе 1 по амплитуде и дли" тельности и поступает сбросом на триггера 17 и 24 синхронизирующие и счетчик 3, а также запретом на управляющий вход генератора 2 им" пульсов. При этом по фронту импульса срывается генерация в генераторе

2 импульсов и обнуляется счетчик 3, а триггера 17 и 24 синхронизации переводятся в состояние логическая 1 на инверсном выходе.

По срезу импульса с формирователя 1 возобновляется генерация в

:генераторе 2 импульсов с фазой "при45

936400 6 повторения импульсов с генератора 2 импульсов, и заданного в старших разрядах датчиков 5, 14 и 20, кода выдачи, на выходе блоков 7, 15 и 22 сравнения кодов сигнала, соответствующего моменту равенства этих ко" дов, последующей задержки этого сигнала на линиях 6, 11 и 21 задержки управляемых с младших разрядов датчиков 5, 14 и 20 кода и формирования на триггерах 12 и 25 выходных. При правильном выборе весовых коэффициентов кода в младших и старших разрядах датчиков кода, 24 синхронизирующего и через первую 35 величина формируемого временного интервала пропорциональная заданному коду.

Условием правильного выбора весовых коэффициентов является соответствие параметров линий 6, 11 и 21 задержки и периода повторения импульсов с генератора 2 импульсов. Напри мер, при двоичном коде с датчиков

5, 14 и 20 кода, двоичном счетчике

15 3, пятиразрядных линиях 6, 11 и 21 задержки и весе единицы младшего разряда кода равном нс, параметры устройства следующие: весовые коэффициенты младших разрядов с датчиков 1, 14, 20 кода составляют 1 нс, 2 нс, 4 нс, 8 нс, 16 нс; весовой коэффициент первого разряда в группе старших рязрядов составит 32 нс, второго разряда - 64 нс и т.д.

Выполнение условия обеспечения весовых коэффициентов 32 нс, 64 нс и т.д. возможно при периоде повторения импульсов с генератора 2 импульсов равном 32 нс.

Рассмотрим работу многоканальногс генератора импульсов с момента прихода на его вход запускающего импульса.

936400

40 вязанной" к этому срезу и разрешается работа счетчика 3.

Смена состояния счетчика 3 производится по срезу импульса с генератора 2 импульсов. Параллельный код с выходов разрядов счетчика 3 поступает на первые входы блоков 7, 15 и 22 сравнения кодов.

Далее в m каналах 4, в зависимости от требуемого значения параметра 10 импульса с выхода канала, возможны несколько режимов работы.

Режим 1 m каналы 4. В этом режиме код в старших разрядах дат иков 5 и 14 кодов равен нулю, по- 15 этому сигнал равенства на выходе блоков 7 и 15 сравнения кодов в виде

C логической 1 возникает при обнулении счетчика 3.

Первый импульс с выхода генера- у0 тора 2 импульсов проходит через четвертую линию 18 задержки на вход первого 8 и третьего 16 элементов

Ц на других входах которых уже имеется игнал уровнем логическая 1 с 25 выхода блоков 7 и 15 сравнения кодов и триггера 17 синхронизирующего.

Этот импульс взводит триггер 17 синхронизирующий, и через элемент 9 ИЛИ первую линию 6 задержки, третью линию 13 задержки взводит триггер 12 .выходной, а через второй элемент

И 10 и вторую линию 11 задержки сбрасывает его.

Перепад напряжения уровнем логический 0 с инверсного выхода триггера 17 синхронизирующего через пятую линию 28 задержки поступает на третьи входы первого 8 и третьего

16 логических элементов И и запре-. щает прохождение через них последующих импульсов с генератора 2 импульсов.

На инверсном выходе триггера 12 выходного сформируется импульс, задержанный относительно фронта импульса с генератора 2 импульсов на величину задержки, равной задержке в первой линии 6 задержки (пропорциональной коду с младших разрядов датчика 5 кода задержки импульсов ) и длительностью равной величине : задержки во второй линии 11 задержки (пропорциональный коду с младших разрядов датчика 14 кода дли55 тельности импульсов}. Третья линия

13 задержки выравнивает задержки по нулевому и единичному входам триггера 12 выходного при нулевом коде с младших разрядов датчика 14 кода длительности импульсов. Пятая линия

28 задержки необходима для задержки перепада с инверсного выхода триггера 17 синхронизирующего на время длительности импульса с генератора 2 импульсов, что позволяет пропустить его на триггер 12 выходного после. взвода триггера 17 синхронизирующего. Четвертая линия 18 задержки предназначена для выравнивания начальной задержки в каналах при нулевом значении кода с датчиков 5 и

20 кода задержки импульсов.

Режим 2. 8 этом режиме коды в старших разрядах датчиков 5 и 14 кода равны между собой и отличны от нуля, так как код в датчике 14 кода длительности импульсов всегда больше кода в датчике 5 кода задержки импульсов на величину длительности импульса, а в этом режиме длительность импульса задается в младших разрядах датчика 14 кода длительности импульсов. Сигнал равенства кодов на выходе блоков 7 и 15 сравнения кодов появляется по срезу

N-го импульса с генератора 2 импульсов. По фронту И+1-го импульса взводится триггер 17 синхронизирующий и аналогично описанному в режиме 1 произойдет формирование выходного импульса канала. Длительность выходного импульса соответствует коду заданному в младших разрядах датчика 14 када длительности импульсов.

Режим 3. В этом режиме код в старших разрядах датчика 5 кода задержки, импульсов равен нулю, а датчик 14 кода длительности импульсов отличен от нуля.

Сигнал равенства на выходе первого блока 7 сравнения кодов возникает при обнулении счетчика 3 и первый же импульс с генератора 2 импульсов через первый элемент И 8, элемент ИЛИ 9, первую б и третью 13 линии задержки взводит триггер 12 выходной, По срезу первого импульса сигнал равенства пропадает.

По срезу N-го импульса возникает сигнал равенства на выходе второго блока 15 сравнения кодов и И+1-й импульс с генератора 2 импульсов через третий элемент 16 И взводит триггер 17 синхрониэирующий, сигнал с прямого плеча которого раз:решая прохождение импульса через второй элемент IO H, а с инверсного936400

10 через время, равное задержке в пятой линии 28 задержки запрещается прохождение импульсов через первый 8 и третий 16 элементы И. Кроме того, К+1-й импульс через элемент 9 ИЛИ, первую линию 6 задержки, второй элемент 10 И, вторую линию 11 задержки сбрасывает триггер 12 выходной, формируя импульс на выходе канала. Ве.личина задержки выходного .импульса соответствует заданному коду в младших разрядах датчика 5 кода задержки импульсов.

Режим 4. В этом режиме коды в старших разрядах датчиков 5 и 14 кода отличны от нуля и формирование задержки выходного импульса гроисходит аналогично формированию задержки в режиме 2, а длительности аналогично Формированию длительности выходного импульса в режиме 3.

Режим 1 n-m каналы 19. В этом режиме код в старших разрядах дат" чика 20 кода задержки импульсов равен нул»о и сигнал равенства с выхода блока 22 сравнения кодов возникает при обнулении счетчика 3. По первому же импульсу с генератора 2 импульсов через третью линию 27 задержки, элемент И 23, первую линию

21 задержки взводится триггер 25 выходной, который сбрасывается через время, равное задержке импульса во второй линии 26 задержке, формируя выходной импульс с канала.

Величина задержки соответствует. коду, заданному в младших разрядах датчика 20 кода задержки импульсов, а длительность определяется задержкой во второй линии 26 задержки.

Этот же первый импульс с генератора 2 импульсов взводит триггер 24 синхронизирующий выходной сигнал с инверсного выхода которого через время, равное задержке в четвертой линии 29 задержки, запрещает прохождение через логический элемент

23 И последующих импульсов с генератора импульсов. Четвертая линия

29 задержки необходима для задержки перепада с инверсного выхода триггера 24 синхронизирующего на время длительности импульса с генератора 2 импульсов, что позволяет пропустить его на вход триггера 25 выходного.

Третья линия 27 задержки необходима для выравнивания начальных задержек в каналах- при нулевом коде с датчиков 5 и 20 кода задержки.

QQ

55 левым входом выходного триггера, единичный вход которого через третью лиI нию задержки соединен с выходом пер5

1О !

5 го

25 зо

Режим 2 ° В этом режиме код в старших разрядах датчика 20 кода задержки импульсов отличен от нуля и сигнал равенства на выходе блока

22 сравнения кодов возникает по срезу N-го импульса с генератора 2 импульсов. По фронту N+1 ãî импульса, аналогично описанному в режиме 1, сформируется выходной импульс канала и заблокируется с инверсного вы" хода триггера 24 синхрониэирующего элемент 23 И.

Выбор режима работы каналов обеспечивается автоматически. Каждый канал работает автономно и параметры его выходных импульсов не зависят от параметров, импульсов других каналов.

После срабатывания последнего из триггеров 17 и 24 синхронизации генератор 2 импульсов продолжает работать, а с приходом на вход устройства запускающего импульса на время длительности импульса с формирователя 1 генерация срывается и цикл формирования импульсов в каналах повторяется.

Анализируя известное и предлагаемое устройство видно, что минимальный период запускающих импульсов известного устройства больше, чем у предлагаемого, т.е. это устройство имеет более широкий диапазон рабочих частот, чем известное. формула изобретения

Многоканальный генератор импульсов, содержащий соединенный с сигнальной входной шиной формирователь, генератор импульсов, счетчик, входом обнуления соединенный с входом управления генератора импульсов, выходом соединенного с тактовым входом счетчика и и каналов,, каж;дый из m которых содержит датчик кода задержки импульсов, соединенный младшими разрядами с входами управления первой линии задержки, а старшими разрядами" с первыми входами первого блока срав": нения кодов, выход которого через первый вход первого элемента И, первый вход элемента ИЛИ, первую линию задержки, первый вход второго элемента И, вторую линие задержки соединен с ну936400

Вой пинии задержки, а инверсный выхаа - с выходом канала, датчик кода длительности импульсов, соединенный младшими разрядами с входами управления второй линии задержки, а старшими разрядами - с первыми входами второго блока сравнения кодов, выход которого через первый вход третьего элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ и единичным входом син" хронизирующего триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а нулевой вход - с выходом формирователя, вторые входы блоков сравнения кодов соединены с соответствующими выходами счетчика, вторые входы первого и третьего элементов И через четвертую линию задержки соединены с выходом генератора импульсов, а каждый из и-m каналов содержит другой датчик кода задержки импульсов, соединенный младшими разрядами с входами управления первой линии задержки, а старшими разрядами - с первыми входами блока сравнения кодов, выход которого через первый вход элемента И соединен с единичным входом триггера синхронизирУющего триггера и через первую линию задержки - с единичным входом -выходного триггера, нулевой вход которого через вторую линию задержки соединен со своим инверсным выходом

5 и выходом канала, второй вход элемента И через третью линию задержки соединен с выходом генератора импульсов, а нулевой вход синхронизирующего триггера соединен с выходом

16 формирователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот в каждый из

m каналов введена пятая линия задержки через которую инверсный выход

13 синхронизирующего триггера соединен с третьими входами первого и третьего элементов И, а в каждый из и-ш каналов введена четвертая линия задержки, через которую инверсный вы20 ход синхронизирующего триггера соединен с третьим входом элемента И, а выход формирователя соединен с входом управления генератора импульсов. ги Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

М 516183, кл. Н 03 K 3/82, 1975

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2858966/18-21, 26.12.79, 936400

Редактор Л. Колосков

Редактор Н. Ромжа Техреду,,Кастелевич-Корректор И. Шароши

Заказ 4255/74 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4