Времяимпульсный квадратор

 

ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ КВАДРАТОР, содержащий триггер, первый и второй элементы И, элемент Задержки, первый счетчик, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, отличающийся трм, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения возможности возведения в квадрат непосредственно длительности входного импульса, в него введены второй и третий счетчики , первая и вторая схемы сравнения , коммутатор, генератор тактовой, частоты. Первый выход которого соединен с информационным входом коммутатора , первый выход последнего соединен с управляющим входом первой схемы сравнения, выход которой соединен с входами сброса триггера, второго и третьего счетчиков, счетный вход третьего счетчика соединен с входом сброса первого счетчика и выходом второй схемы сравнения, управляющий вход которой соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход последнего соединен с выходом первого элемента И, выход младшего разряда первого счетчика соединен с вторым входом второго элемента И, разрядные выходы первого счетчика (кроме младшего разряда) соединены соответственно с Первой Группой информационных выходов второй схемы сравнения, вторая группа информационныхвходов to которой соединена соответственно с л разрядными выходами третьего счетчика , первая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена соответственно с разрядными выходами третьего счетчика, вторая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена с соответствующими выходами второго счетчика , счетный вход которогосоединен с вторым выходом коммутатора и входом установки в единицу триггера, | выход которого соединен с выходом оо 4; устройства и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора N3 тактовой частоты, а вход устройства соединен с управляющим входом коммуОО татора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) C 06 F 7/552

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3502807/18-24 (22) 21. 10. 82 (46) 07.03,84, Бюл. )) 9 (72) В.A,Äîáðûäåíü и И.Д.Пузько (71) Сумской филиал Харьковского политехнического института им. В.И,Ленина и Харьковский инженерно-строительный институт (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 312375, кл, Н 03 К 5/02, 1971.

2. Мельников A.А, и др. Обработка частотных и временных импульсных сигналов. M. Энергия, 1976, с, 94 (прототип) . (54 ) (57 ) ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ КВАДРАТОР, с одержащий триггер, первый и в торой элементы И, элемент Задержки, первый счетчик, счетный вход которого соединен с выходом первого "-лемента И, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения возможности возведения в квадрат непосредственно длительности входного импульса, в него введены второй и третий счетчики, первая и вторая схемы сравнения, коммутатор, генератор тактовой. частоты, первый выход которого соединен с информационным входом коммутатора, первый выход последнего соединен с управляющим входом первой схемы сравнения, выход которой соединен с входами сброса триггера, второго и третьего счетчиков, счетный вход третьего счетчика соединен с входом сброса первого счетчика и выходом второй схемы сравнения, управляющий вход которой соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход последнего соединен с выходом первого элемента И, выход младшего разряда первога счетчика соединен с вторым входом второго элемента И, разрядные выходы первого счетчика (кроме младшегo разряда) соединены соответственно с первой группой информационных выходов второй схемы сравнения. вторая группа информационных входов щ которой соединена соответственно с разрядными выходами третьего счетчика, первая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена соответственно с разрядными выходами третьего счетчика, вторая Я группа информационных входов первой схемы сравнения соединена с соответствующими выходами второго счетчика, счетный вход которого соединен с вторым выходом коммутатора и входом установки в единицу триггера, выход которого соединен с выходом устройства и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовой частоты, а вход устройства соединен с управлякщим входом коммутатора.

И зебре 1 ение o t tif!c тг я к в-,t " .,1ст;кTBJII HoA технике, в частнос -и к тех— нкческкм средствам для не-.кнейногo преобразования в ремякмпуль с ных с игналов (выполнения м ема т л-IecêHõ операций над кими) . 5

И 3ве стен ус илк тель врастя имГ1 уль с ных сигналав, содержащий первый и второй счет 1кк и,. первый и в торой к люЧ И т TPHT Г Е P: 3!IB!!P it T 3 адЕРЖКК:т Тс1К товый генератор, подключенный вторым тО выходом к рабе е:;у ВХОду ПервагО ключа,. Управляю. к 1 вход которого соединен с единичным выходом триггера, а выход — со счет-ты11 входом первого счетчика (1) . 15

Недостатками известного устройства являются cëoèHof ть схемы, обусловленная наличием в его составе ðåâåpсивных счетчиков и делителя частоты, а также ограничен.-ость 111ун1КцИоналЬН ЫХ В О 3 М О ж Н О С T B A . .,." 11 О 3 В О.т1 тт Ющ И Х осуществлять ",ва-.р..щичное преобра3ОВание дль т ель ности вхОдкых юлпуль— сов .

Наиболее близким к предлагаемому технической c "Crt =.ocTH является

ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫй ттяаДРатОР,- СОДЕРжащий три гге р,, ТрН элеме t! Ta И, первый

И ВтОРОй С-.ЕЕтЧИКИт ГРУППУ ЭЛЕМЕНтов И, два =-.ламент:-. задержки,- первые

ВХОДЫ ЭЛЕМЕе1тсв II -III ïïû COBДИненЫ с разрядными выходамя первогс счетчика, выходы элемсн-.ов If груггты "oBДИНЕ НЫ C аз эрЯДКЫ1Л11 ВХОДЗМ11 З тОрОГО счетчика, выход г1среполпепHI! котороTO СОЕД. НЕН С ПЕРВЬтМ ВХОДОМ тРИГГЕРа и СЧЕГНЬ-;М В ЕОДОМ ПЕОтВОГО С".":-"ка (2J .

Недостатко: данного устройства

ЯВЛЯЕТСЯ НЕВО31.11ат11:OCтЬ ВО .3ЕДЕНИЯ в квадрат не-:ocpBJTcтвек!o длктель- 4О ности входно» о импульса, 11ель изобретения - pFici!!HpBнке

<ласс а решаемых за Д"-:÷ и уте Обеспеченияя возможное Ги 130 3 BB JIBHI, t! кв ад

;- еттосредстьенно дли гэл. --.-.Стк 45 вхогHO"o импульса. —,-. тЛ На я цЕИЬ t. тС ГHI F..Е- TC я тЕМ арте" як11гтт»11ь етый Kв= вг=т т

;,Ертта;gHй тр11ГГeр . Гт ЕОВЫй К В.- Гттатэй эле. э;-tты И, элемент эадержкii пер—

Вшй C -IB-ЧИ т т СчЕтНЫй ВХО J, ХО ОРОГО

СОЕДИН ЕС .": =, —,т-ХОДОМ ПЕРВттт O .,т МЕ",-1та И, E. . .- ".".-:: -.1 ВторОй И " =:-.. -:, ет ".B T- чики,- пе 3113 - к вторая схем cp3)3HB—

НИЯ, КОМЪт;, т тОР, ГЕ-IBPa TOO таК-; 3Îé тастоты:е:"..зый выход которе-;..-о соеГИНЕИ С, - анетта:.та111ЛОННЫМ ВХОДОтя КОМмутатора,:-1есяый выход посJI=,",.IBão

С О ЕД И 11Е Н, т П 13 =! II.! H C - .! HM В Х Р Лт —. vi г(Е 13вой схетлы слане,-:1:; -.:ход .которой 60

СРЕтДКНЕК ВХОД: М - .: POCct тРИГГЕРа второго ..:,ретье::е .-. --. т-!HêoI3,, счетНЬтй ВХОВ -...=" ЬP -,, -.:," - :т а СОЕДИНЕН с вход ;tv:-,J :o"." ", . -i ., ;..е=тчика

/ ут ранляющий вход которой соединен с выходам второго элемента И, первыйт

ВХОД КОТОРОГО СОЕДИНЕН С ВЫХОДОМ элемента задержки, вход последнего соединен с выходом первого элемен— та И, выход младшего разряда первого счетчика соединен с вторым входом в торого злемента И, разрядные выходы первого сче тчика (кроме младшего раз— ряда) соединены соответственно с первой группой информационных выходов второй схемы сравнения, вторая группа информационных входов которой соединена соответственно с разрядными выходами третьего счетч ика, перв ая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена соответст— венно с разрядными выходами третьего счетчика, вторая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена с соответствующими выходами второго c÷åò÷èêà, счетный вход которого соединен с вторым выходом коммутатора и входом установки в единицу триггера, выход которого соединек с выходом устройства и первым входом первого элемента И, второй вхсд которого соединен с вторым выходом генератора тактовой частоты, а вход устройства соединен с управляющим входом коммутатора.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит тактовый генератор 1, коммутатор 2, триггер 3, c»tBTwики 4 — 6, первый 7 и второй 8 элементы И, элемент 9 задержки, первую 10 и вторую 11 схемы сравнеНттт я

Счетчики 4 — б представляют собой накапливающие двоичные счетчики им: ульсов; счетчики 4 и 5 идентичны, счегчяк 6 имеет на Один разряд боль—

1т1Е „

Элемек т 9 задержки задерживает кмгульсы на время, достаточное для

cpàI5à TûâàHèÿ сЧетчика б.

Гхе1лы 10 и 11 сравнения идентичНЫ „КМПУт1ЬС, ПОДазаЕМЫй На ИНфОРМационный вход схемы сравнения, проходит на его выход только в том случае,. если кодовые комбинации, !

Ioc- упающие на Обе группы входов этого блока, совпадают, Устройство работает следующим образом.

Входная величина представлена

/т

ДЛИ ТЕЛЬ КОСТЬЮ 1. З» ГтРЯМОУГОЛЬ НОГО импульса. Выходная величина также представлена длительностью с я 111 г1 рямоугольного импульса, формируемого " помощью триггера 3, — длительное-тью его гребывания в единичном ".Остoянии, В исходном сос таянии ус тройс тва импульс на входе (т,e, единичный сигнал на управляющем входе коммута-.ора 2) отсутствует, счетчики 4

1078428

6, а также триггер 3 установлены в нуль. При этом импульсы r. первого выхода тактового генератора 1 проходят через коммутатор 2 на второй его выход, подтверждая через схему 11 сравнения нулевое состояние тригге— ра 3 (элемент И 7 при этом закрыт), а также счетчиков 4 и 5.

Пусть теперь на вход устройства поступает прямоугольный импульс.

В течение времени первый выход тактового генератора 1 оказывается подключенным через коммутатор 2 к единичному входу триггера 3 и счетному входу счетчика 4. Таким образом, первый же импульс с первого выхода тактового генератора 1 установит триггер 3 в единичное состояние, формируя тем самым передний фронт выходного импульса; на счетчике 4 подсчитываются тактовые импульсы за время .а, т.е, формируется двоичный код числа и = d L э„ (Ь -коэффициент пропорциональности, д =1/Т).

Принцип действия устройства основан на формуле и =r (21-4) =(\ (т, е, квадрат числа П равен сумме первых П нечетных чисел, начиная с единицы), Счетчик 4 фиксирует код длитель— ности входного импульса, на счетчике 6 формируется последовательность возрастающих нечетных чисел (начиная с единицы), счетчик 5 подсчитывает количество уже сформированных нечетных чисел.

Сущность принципа действия устройства состоит в следующем, С момента установки триггера 3 в едияичное состояние, т.е. с момента начала выходно1о и входного импульсов (начало выходного импульса может отставать от начала выходного, но не более чем на малую величину Т), так тоэые импульсы формируют на счетчике 6 последовательность нечетных чисел (c участием элементов 5, 8 — 1C), причем формирование < -го нечетного числа (j = 1, 2, ...,й) занимает 2 — 1 так тов, После форми1 рования каждого нечетного числа

10 счетчик 6 сбрасывается в нуль, а в счетчик 5 добавляется единица.

Когда количество сформированных нечетных чисел, фиксируемое счетчиком 5, станет равным числу <, зафик-.

)5 сированному на счетчике 4, устрЬйство возвращается в исходное состояние; длительность ebä пребывания триггера 3 в единичном состоянии оказыв ае тс я при э том рав ной

Л 2 п7

2О Вых-Тл =>с эх

Таким об ра э ом, длит ель нос ть выходногоо импульса, нач инающегос я практически одновременно с

25 входным. будет равна (в определенном масштабе) квадрату длительности входного импульса.

3О Новые функциональные возможно— сти — формирование квадрата длитель— ности входного импульса, а также кодов последовательности приращений выходного сигнала (последовательности нечетных чисел) — позволяют àñ.ширить класс задач, решаемых системами, включающими предлагаемое устройство, и повысить качество их функционирования, что в конечном итОге обеспечит получение значительного положительного экономического эффекта °

ВНИИПИ Заказ 96 5/4 3

Тираж 699 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул . Проектная, 4