Устройство для формирования импульсов

 

УСТРОЙСТВО ДШ1 ФОРШРОВАЩШ ИМПУЛЬСОВ, содержащее генератор импульсов, три элемента И, два триггера, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, два счетчика импульсов, элемент задержки, коммутатор, входную шину, четыре шины управления и выходную шину, при этом первая шина управления соединена с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с второй шиной управления, а первый выход первого триггера подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с входной шиной, а выход второго элемента И подключен к входу формирователя импульсов и к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу второго триггера, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к третьей шине управления, а выход третьего элемента И соедршен с первым входом коммутатора, второй вход которого подключен к четвертой шине управления, а первь Й и второй выходы коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитаюш;им входами первого счетчика импульсов, первый вход которого подключен к первому выходу формирователя импульсов , второй выход которого соединен с вторым входом второго триггера и с первым входом второго счетчика импульсов, первый выход которого подключен к второму входу первого S счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него дополнительно введены коммутатор и формирователь импульсов, причем первый и второй выходы первого триггера соединены соответственно с первым и вторым входами дополнительного коммутатора, третий вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а первый и второй выходы Ю дополнительного коммутатора соединены соответственно с суммирующим и BBi вычитаюш 1м входами второго счетчию ка импульсов, второй выход которо{СЛ го через дополнительный формирователь импульсов подключен к первому входу второго триггера и к входу элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, третий вход которого подключен к выходу первого счетчика импульсов, первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И.

((91 (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (11)4 Н 03 К 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3747012/24-21 (22) 29.05,84 (46) 15,11,85.Áþë,¹ 42 (71) Институт технической кибернетики AH БССР (72) А,Г.Мачнев и M.À.Ñàìaøêèí (53) 621.374 (088.8) (,56) Авторское свидетельство СССР

¹ 744944, кл. Н 03 К 5/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1064443, кл. Н 03 К 5/04, 1982. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОБАНИЯ ИМПУЛЬСОБ, содержащее генератор импульсов, три элемента И, два триггера, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, два счетчика импульсов, элемент задержки, коммутатор, входную шину, четыре шины управления и выходную шину, при этом первая шина управления соединена с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с второй шиной управления, а первый выход первого триггера подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с входной шиной, а выход второго элемента И подключен к входу формирователя импульсов и к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу второго триггера, первый вход которого соединен с первым входом трет|его элемента И, второй вход которого подключен к третьей шине управления, а выход третьего элемента И соединен с nepubIl входом коммутатора, второй вход которого подключен к четвертой шине управления, а первый и второй выходы коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами первого счетчика импульсов, первый вход которого подключен к первому выходу формирователя импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом второго триггера и с первым входом второго счетчика импульсов, первый выход которого подключен к второму входу первого счетчика импульсов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него дополнительно введены коммутатор и формирователь импульсов, причем пер" вый и второй выходы первого триггера соединены соответственно с первым и вторым входами дополнительного коммутатора, третий вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а первый и второй выходы дополнительного коммутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго счетчика импульсов, второй выход которого через дополнительный формирователь импульсов подключен к первому входу второго триггера и к входу элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, третий вход которого подключен к выходу первого счетчика импульсов, первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И.

1)92125

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использавано в системах автоматического управления и регулирования.

Цель изобретения — повьппение на- 5 дежности устройства за счет уменьшения аппаратурных затрат.

На фиг„! представлена структурная схема устройства, на фиг,2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для Формирования импульсов содержит генератор 1 импульсов, три элемента И 2-4, два триггера 5,6, два формирователя

Р5

7,8 импульсов, элемент ИЛИ 9, два счетчика 10 11 импульсов, элемент 12 задержки, два коммутатора 13,14, " входную шину 15 четыре шины 16-!9 управления и выходную шину 20, при этом первая шина 16 управления соединена с первым входом первого элемента И 2, выход которого подключен к первому входу первого триггера 5, второй вход которого соединен с второй шиной 17 управления, а первый выход первого триггера 5 подключен к первому входу второго элемента И 3-, второй вход которого соединен с входной шиной 15, а выход второго эле-- 30 мента И 3 подключен к входу формирователя 7 импульсов и к первому входу элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с выходной шиной 20, а второй вход элемента ИПИ 9 подключен к вьгхаду второго триггера 6, первый . вход которого соединен с первым входом третьего элемента И 4, второй вход которого подключен к третьей шине 18 управления., а выход третьего элемента И 4 соединен с первым входом коммутатора 13, ьторой вход которого подключен к четвсртой шине управления 19, а первый и второй выходы коммутатора 13 соединены соот- ветственна с суммирующим и вычитающим входами первого и счетчика 10 импульсов, первый вход которог0 подключен к второму входу первого элемента И 2 и к ервому выхоцу фор- $(l мирователя 7 импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом второго триггера 6 и с первым входом второго счетчика 11 импульсов„ первый выход которого подключен к «т< ро-ly входу первого счетчика !О имиул.сr»<, причем первый и второй выходы перво о три гера 5 соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора 14, третий вход которого подключен к выходу генератора l импульсов, а первый и второй выходы коммутатора 14 соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго счетчика 11 импульсов, второй выход которого через формирователь 8 импульсов подключен к первому входу второго триггера 6 и к входу элемента задержки 12, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика ll импульсов, третий вход которого подключен к выходу первого счетчика 10 импульсов .

Устройство работает следующим образом.

Входная последовательность импульсов ((кважность импульсов рав1i l дBóм) посTóпает íB входную шину 15 (Фиг.2а). Так как триггер 5 в исходный момент находится в состоянии и0 и на его инверсном выll ll ходе высокий потенциал !сигнал 1 фиг,2 в), импульсы входной последовательности проходят через элементы И 3 /фиг,2г/ и элемент ИЛИ 9 на выходную шину 20 устройства (° - фиг . Zy) . Эти же импульсы с выхода элемента И 3 поступают на вход формирователя 7, По переднему фронту наступившего сигнала на выходе формирователя 7 появляется импульс (Фиг,23), который устанавливает триггер б в состояние "0" (Фиг,2 7), а также сбрасывает в "О" счетчик 11, на суммирующий вход которого постоянно поступают импульсы генератора 1 (фиг.2м), тяк как триггер 5

"0" татар 14 подключен к суммирующему входу счетчика 1!. С этого момента начинается измерение длительности импульса входной последовательности °

llо заднему фронту. входного сигнала на дру| ам выходе Формирователя 7 появляется импульс (Фиг.2е), который переписывает содержимое счетчика 11 и счетчик 10, а также поступает ня вход элемента И 2, но так как ня шиHE, 16 управляющий сигнал отсутствует {фиг,2б), то этот импульс на выход элемента И 2 не проходит. По окон ынии записи и счетчике 10 хранится информация о длительности HM— п ульса входной последовательности, 1192125 причем описанный процесс повторяется с каждым поступающим на формирователь сигналом.

Сигнал перехода с одной частоты на другую, подаваемый на шину управ- 5 ления 16, поступает на вход элемента И 2 (фиг.23) и при поступлении импульса с выхода формирователя 7 импульс с выхода элемента И 2 (фиг.2ж) устанавливает триггер 5 в состояние "1" (фиг.2в,з) . Б результате входные импульсы на выход элемента И 3 не проходят, а коммутатор 14 подключается к вычитающему входу счетчика 11, 11оэтому импульсы с еыхода генератора (фнг.2 н 1 через коммутатор 14 поступают на вычитающий вход счетчика 11 (фиг,2 н) и уменьшают его содержимое, которое равно содержимому счетчика 10. Одновременно или после подачи сигнала перехода на шину управления 16 на шины управления 18 и )9 подаются остальные управляющие сигналы (фиг.2 и,к). На шину 18 поступает сигнал "1", который открывает элемент И 4.

Если необходимо увеличить часто ту входной последовательности импульсов, то на шине 19 сигнал равен "0" 30 (. фиг.2к), и коммутатор 13 подключа ется к вычитающему входу счетчика 10.

Как только содержимое счетчика 11 становится равным нулю, т.е. из него вычтется число импульсов, равное числу, записанному в счетчик 10 то очередной импульс генератора 1, поступивший на вычитающий вход этого счетчика (фиг,2н), переводит счетчик 11 из нулевого состояния в сос- 4р тояние заполнения (т.е. в состояние, когда все разряды равны "1"). В этот момент на выходе счетчика 11 появляется сигнал заема, который поступает на вход формирователя 8. По перед-45 нему фронту сигнала заема формирователь 8 вырабатывает импульс {фиг.2о), который проходит через элемент И 4, коммутатор 13 на вычитающий вход счетчика 10 (фиг.2р) уменьшая его о содержимое на единицу ° Этот же импульс, поступив на счетный вход триггера, устанавливает его в состояние "1" (фиг.2т), а пройдя через элемент задержки 12 (фиг.2п), 55 записывает новое (т.е, уменьшенное) значение содержимого счетчика 10 в счетчик 11, Задержка на эле. менте 12 необходима для того, чтобы импульс воздействовал на счетчике 10 раньше, чем осуществится запись его содержимого в счетчик 11, Счетчик 11 начинает новый цикл уменьшения своего содержимого. Так как содержимое счетчика 11 уменьшилось, то следующий сигнал заема

/ на его выходе появляется быстрее, чем предьдущий. На выходе формирователя 8 вырабатывается новый импульс, который устанавливает триггер 6 в состояние "0" (фиг.2т), т.е. оканчивает формирование импульса с длительностью, меньшей длительности импульса входной последовательности на величину периода тактовых сигналов генератора 1. Сформированный импульс проходит через элемент И1П! 9 на выходную шину 20 устройства (фиг.2у) . Одновременно импульс с выхода формирователя 8 проходит через элемент И 4 и коммутатор 11 на вычитающий вход счетчика 10 (фиг.2р), уменьшая его содержимое еще на единицу, а через элемент 12 задержки вновь записывает содержимое счетчика 10 в счетчик 11.

Счетчик 1! начинает новый отсчет импульсов. Описанный процесс повторяется зо тех пор, пока на шине 18 управления устройства присутствует сигнал "!". При этом кажпый последующий сигнал заема на выходе счетчика 11 и формирователя 8 появляется быстрее предыдущего на величину периода тактовых импульсов (так как постоянно уменьшается содержимое счетчика 10) и, следовательно, длительность очередного сформированного импульса меньше длительности предыдущего на одну и ту же величину, что и обеспечивает плавность изменения частоты. Как только пропадает сигнал "1" на шине управления 18, элемент И 4 закрывается, содержимое счетчика 10 перестает изменяться и на выходную шину 20 устройства теперь поступает импульсная последовательность с частотой, большей исходной °

Если же необходимо уменьшить частоту входной последовательности импульсов, то на шину 19 управления подается сигнал "1", который переключает коммутатор 13 на суммирующий вход счетчика 10. При этом импульсы с выхода формирователя 8 проходят

11921?5 через элемент И 4, коммутатор 13 и поступают на суммирующий вход счетяика I0 (Диг.7c) унеиияиная ееn содержимое, а устройс,во работает так 5 же, как и в случае увеличения частоты, Однако длите ьность очередного сформированного импульса больше длительности предыдущего импульса.

Устройство работает "как в реверсивном режиме, так и в режиме одностороннего изменения частоты.

Если устройство работает в реверсивном режиме, т.е, увеличивает (уменьшает) частоту входной последо- 15 вательности, а затем уменьшает (увеличивает до прежней «еличины, то по окончании этого цикла на шину 17 управления подается сигнал, который устанавливает триггер 5 в состоя- 20 ние 0 и входная последовательность импульсов вновь поступает на выходную шину 20 устройства °

Если же устройство работает в режиме односторонне|о изменения частотЫ, тО ПОСЛЕ УСтаНОВКИ тРИГГIcPa в состояние "1" на входную шину 15 устройства подается та новая импульс30 ая последовательность, На которую необходимо плавно перейти, llосле окончания процесса изменения частоты до нужной величины на шину 17 управления подается сигнал, который возвращает триггер 5 в состояние "0", что открывает элемент И 3 для прохождения импульсов с входной 15 «а гя.годную шину 20 ° .1ри поступлении нового сигнала переходз на шину 16 начинается процесс дальнейшего изменения частоты.

11лавность изменения частоты импульсной последовательности определяется частотой генератора 1 импульс.îÿ. Кроме того, во время процесса изменения частоты скважность импульсо» не изменяется, а величину интервала изменения частоты можно варьировать и широких пределах, меняя частоту тактовых импульсов генератора 1 и разрядность счетчиков

10 и 11.

Если же на входную шину 15 устройства подается последовательность импульсов со скважностью, не равной 2 .7 то она преобразуется в последовате..ьность со скважностью, равной 2.

1192125 и Ч ъ а ч

ВНИИПИ Заказ 7173/57 Тираж 871 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная, 4