Преобразователь пачки импульсов в прямоугольные импульсы

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в системах телемеханики, сбора и обработки ина системах контроля. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается путем формирования прямоугольных импульсов, задержанных на величину длительности следования импульсов в преобразуемой пачке до нижнего и верхнего пределов, длительности которых равны длительностям от соответствующих пределов до конца следования пачки. Преобразователь содержит генератор 1 опорных импульсов, триггеры 2-4, логические элементы И 5-8, формирователи 9 и 10 импульсов, счетчики 11 и 12, логический элемент ИЛИ-НЕ 13, делитель 14 частоты, формирователи 15 и 16 коэффициентов деления, шины 17-19. Работа устройства поясняется временными диаграммами в описании изобретения. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 03 К 5/156

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3734696/24-21 (22) 1 1. 03. 84 (46) 15.08.86. Бюл. № 30 (72) В. А. Укустов (53) 621.373 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 911711, кл. Н 03 К 5/156, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 951683, кл. Н 03 К 5/156, 1982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАЧКИ ИМПУЛЬСОВ В ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ ИМПУЛЬСЫ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в системах телемеханики, сбора и обработки информации, а также в автоматизированных

„„SU„„1251309 А1 системах контроля. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей достигается путем формирования прямоугольных импульсов, задержанных на величину длительности следования импульсов в преобразуемой пачке до нижнего и верхнего пределов, длительности которых равны длительностям от соответствующих пределов до конца следования пачки. Преобразователь содержит генератор 1 опорных импульсов, триггеры 2 — 4, логические элементы И 5 — 8, формирователи 9 и 10 импульсов, счетчики

11 и 12, логический элемент ИЛИ вЂ” НЕ 13, делитель 14 частоты, формирователи 15 и 16 коэффициентов деления, шины 17 — 19. Работа устройства поясняется временными диаграммами в описании изобретения. 4 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано В системах телемеханики, В системах сбора и обработки информации и в автоматизирован(нгь( системах контроля.

Целью изобретения является pact >прение фунKционa.1ьных ВОЗMОж носT(Й з(1 с 1(т (!>ОpМ и р О В а и и 51 11 p >t!vl О ч Гол ь н ы х и м 11 > 1 ьс О В, 3 а, I p жанных на величину длител(н(>с>н с,>слова ния импульсов В преобразуемои па iKp. д« нижнего и верхнего пределов, длительности которых равны длительностям от соответствуюгцих пределов до конца следования пачки.

На фиг. 1 приведена функционал,tta> блок-схема преобразователя; iia фиг. 2 временная диаграмма работы преобразоватс— ля; на фиг. 3 — схема каскадного (елителя частоты с переменным коэффициентом деления; на фиг. 4 -- схема формиро нателл коэффициентов деления.

Преобразователь (фиг. 1) содержит генератор 1 опорных импульсов, триггеры 2 4. элементы И 5 -8, формирователи 9 и 10 импульсов, реверсивные счетчики 11 и 12, элемент ИЛИ вЂ” -НЕ 13, каскадный делитель 14 частоты, формирователи 15 и 16 коэффицие>>в тов деления, входная шина 17 пачек импульсов и две дополнительные шины 18 и 19 для приема кодов коэффициентов деления, выходы реверсивных счетчиков 11 и 12 соединены с входами элемента ИЛИ- — НЕ 13. выход которого соединен с первыми входами первого третьего три(Ггеров 2--4, первь:и выход которого соединен с первым входом первого элемента И 7 и с первым входом первого реверсивного счетчика 11, Второй вход которого соединен с выходом перВого элемента И 7, а третий вхо,>, через первый формирователь 10 соединен с вторым входом третьего триггера 4 и с первым выходом первого триггера 2, второй выход которого соединен с первым входом второго реверсивного счетчика 12, второй вход которого соединен с вторым Входом первого элемента И 7, а третий вход coeд (нен с первым выходом второго триггера 3 и с первым входом второго элемента И 5, Второй вход которого через второй формирователь 9 импульсов соединен с Вторыми входами первого и второго триггеров 2, 3 и с входной шиной 17, выход третьего эл(мента И 6 соединен с вторым вхоzot>t II(.t>ваго элемента И 7, первый Вход соедit>ц:и с выходом второго элемента И 5, а Второй вход соединен с выходом генератора

1 опорных импульсов и с первым входом четвертого элемента И 8, второй вход которого соединен с третьим входом Втopol о реверсивного счетчика 12, а выход соединен с первым входом первого каскада каска.(ного делителя 14 частоты с переменным коэффициентом деления, второй вход которого соединен с вторыми Входами всех каскадов каскадного делителя 14 частоты с псрсменным коэффициенто41 (еления и с ВыхОдОм элемента ИЛИ -НЕ 13, а третьи входы нс рвого и последнего каскадов каскадного делителя 14 час" îòû с переменным коэффиItiгентом деления через первый и второй форЪ ,>ироватсли 15, 6 коэффициентов деления соответственно подключены к первой и вто>0!I дополнительным входным шинам 18, 19.

14аскадный делитель частоты с переменным коэффициентом деления содержит

t 0 (фиг. 3) пгестираз-,>ядные последовательно соединен>(ые счетчики 20- — ..20- -1, причем количество c÷cò:èêoâ (каскадов делителя 1) о:(ределяются частотой генератора 1 опорных им:Ióëücoâ и параметрами (длительность c;Ip.— дования до нижней предельной и до верхней предельной границ) пачек импульсов.

Формирователь 15 коэффициентов де,.iå:.Kèÿ (фиг. 4, i!(: аналогии и 16) имеет

1(оследовательно соединенные двойные счет>и ки 21---! ...21--j, причем количество счетчиков зависит от количества входов умножения V) — 4 32 Верхнего (и, соответственно, :>ижнего для формирователя 16) каскада каскадного делителя частоты. (.. помошью счетчиков 21 — -1...21 -j осуществляется преобра,îâàíèå последовательного кода длительнос(и следования до нижней предельной границы пачек имп4льсов в параллельный код для каскадного делителя частоты.

Преобразователь пачки импульсов в прямоугольныс импульсы работает следующим зп образом.

В исходном состоянии на шине 17 низкий потенциал, триггеры 2 -4 установлены

В нулевое состояние, при котором на их единичном выходе присутствует низкий потенциaл, а на нулевом выходе — высокий, генератор 1 опорных импульсов генерирует им(ульсы постоянно (фиг. 2а), на выходах элементов И 5 8 — низкий потенциал, ! a выходах формирователей 9 и 10 — высокий потенциал, реверсивные счетчики 11 и !2 уctatto»vctt! i в единичное состояние, при ко40 >ором на их выходе присутствует низкий потенциал, на выходе элемента ИЛИ вЂ” НЕ

l 3 Высокий потенциал, на выходах формирователей 15 и 16 — — низкий потенциал, каскадный делитель частоты установлен в

45 гдиничное состояние, при котором на выхо,lax каскадон присутствует низкий по-енциа. 1.

Формирователи 15 и 16 обеспечивают

:Ipeo!>paao«aние поступающих по шинам

18 и 19 последовательных кодов В парал.>ельные коды, формирователь 9 запускаетгя при изменении потенциала !Ia его Bxo,tc с низкого на высокий, à 10 -- наоборот, с зысокого на низкий, реверсивные счетчики 11 и 2 работают на вычитание при наличии низкого потенциала на их

>л(равляюгцих входах и на сложение при на, II«I!tè ВысОкОГО потс и пи а:1 а.

Перед началом раооты на шины 18 и 19 юдакгг кодовые ко4(бинации импульсов, ofl1251309 ределяющих нижнюю и верхнюю границы длительности пачки.

При поступлении первого положительного импульса пачки (фиг. 2б) на шину 17 триггеры 2 и 3 (фиг. 2в, г) устанавливаются в единичное состояние, формирователь 9 (фиг. 2д) вырабатывает отрицательный импульс, который удерживает низкий потенциал на выходе элемента И 5 (фиг. 2е) . Длительность отрицательного импульса формирователя выбирается равной или несколько большей периода следования опорной частоты.

При установлении триггера 2 в единичное состояние на его единичном выходе появляется высокий потенциал, а на нулевом выходе — низкий потенциал. При этом в счетчике 11 устанавливается режим сложения, а в счетчике 12 — режим вычитания.

При установлении триггера 3 в единичное состояние на его единичном выходе формируется передний фронт прямоугольного импульса, совпадающего с приходом первого импульса пачки (фиг. 2г). Одновременно высокий потенциал единичного выхода триггера 3 является разрешающим для счетного режима счетчика 12, прохождения импульсов опорной частоты с помощью элемента И 5 через элемент И 6 на счетный вход счетчика 12 (фиг. 2ж) и прохождения импульсов опорной частоты через элемент И 8 (фиг. 2з) на счетный вход каскадного делителя частоты. Каскадный делитель частоты при этом начинает отчет длительности пачки от первого импульса относительно периодов опорной частоты.

Триггер 4 продолжает оставаться в закрытом состоянии, и низкий потенциал его единичного выхода удерживает элемент И 7 в закрытом состоянии.

После окончания импульса формирователя 9 на выходе элемента И 5 появляется высокий потенциал, который обеспечивает прохождение импульсов опорной частоты через элемент И 6 на счетный вход счетчика 12, который начинает работать в режиме вычитания. Счетчик 11 продолжает оставаться в исходном состоянии.

При поступлении второго импульса пачки триггер 2 устанавливается в нулевое состояние, обеспечивая счетчику 11 режим вычитания, а счетчику 12 режим сложения. Изменение потенциала с высокого на низкий на единичном выходе триггера

2 приводит к срабатыванию формирователя

l0, выходной отрицательный импульс которого (фиг. 2и) устанавливает триггер 4 в единичное состояние. Длительность импульса формирователя 10 выбирается несколько меньшей, чем длительность импульса переполнения счетчиков 11 и 12 на выходе элемента ИЛИ вЂ” НЕ 13. При поступлении второго импульса срабатывает формирова5

1О

55 тель 9, выходной импульс которого через элемент И 5 блокирует прохождение импульсов опорной частоты через элемент И 6, При установлении триггера 4 в единичное состояние на его единичном выходе формируется передний фронт прямоугольного импульса (фиг. 2к), совпадающего с приходом второго импульса пачки. Высокий потенциал единичного выхода триггера 4 обеспечивает прохождение импульсов опорной частоты через элемент И 7 на вход счетчика 12 и разрешение на счетчик !1.

После окончания импульса формирователя 9 импульсы опорной частоты через элемент И 6 поступают на вход счетчика 12, увеличивая его содержимое, и через элемент

И 7 (фиг. 2 л) — на вход счетчика 11, уменьшая его содержимое.

К моменту появления третьего импульса пачки счетчик 12 оказывается заполненным, так как на его вход поступает такое же количество импульсов опорной частоты, которое вычиталось из него к моменту прихода второго импульса пачки. Из счетчика 1! вычитается количество импульсов, соответствующее количеству периода следования импульсов пачки.

При поступлении третьего импульса пачки триггер 2 устанавливается в единичное состояние, при этом в счетчике l l устанавливается режим сложения, в счетчике

12 — режим вычитания, запускается формирователь импульсов 9, который через элемент И 5 блокирует прохождение импульсов опорной частоты через элемент И 6, триггеры 3 и 4 продолжают оставаться в единичном состоянии.

После окончания импульса формирователя 9 импульсы опорной частоты начинают поступать на вход счетчиков !! и 12, увеличивая содержимое счетчика 11 и уменьшая счетчика 12.

Далее с приходом последующих импульсов пачки процесс преобразования повторяется. В момент прихода очередного импульса блокируется поступление импульсов опорной частоты через элемент И 6 и меняется режим счетчиков 11 и 12 на противоположный со сложения на вычитание и наоборот. Если очередной импульс на входную шину не поступает, то импульсы опорной частоты элементом И 6 не блокируются, и очередной импульс опорной частоты, поступив на счетчик, работающий на сложение, вызывает его переполнение. Положительный импульс переполнения со счетчика поступает на вход элемента ИЛИ вЂ” -HE !

3. При этом на выходе элемента ИЛИ- НЕ появляется низкий потенциал (фиг. 2м), который возвращает триггеры 2 — 4, а с ннми и реверсивные счетчики 11 и 12 и каскадный делитель частоты в исходное состояние.

Предположим, что нижний (контролируемый) предел пачки импульсов по длительности совпадает с двадцатым импульсом опор1251309

НоН частоты, поступающим на вход каскадного делителя частоты (фиг. 2з) . Тогда, посл( появления двадцатого импульса о:!oðíîé час тоты на входе каскадного делителя, на BI>i(0де его верхнего каскада фар>!ярус!ся средний фронт прямоугольного импульса (фиг. 2н) .

Следовательно, с момента начала пачки появление определенного импульса 0!!OpHOй частоты, совпадающего f!o длительности с границей нижней предельной характеристики пачки импульсов, на выходе верхнего кас.када каскадного делителя частоты формируется прямоугольный ичпу.i»c, .характс ризующий появление пачки импу ihcoB ожидаемой длительности.

В случае превышения пачки импульсов границы верхнего предела 110 длитель ности, которая предположим, как указанс> на фиг. 2, соответствует 35 импульсу опорной частоты H3;Iåëèòåëÿ !астоты, н3 выходе нижнего каскада K3cf(3;LНОГО ДЕЛИтЕгЛЯ фОРМИРУЕтСЯ ПЕРЕДНИЙ фРОНI прямоугольного импульса (фи: 2,0).

Таким образом, на первом выходе преобразователя (фиг. 2г) формируется прямоугольный импульс, передний фронт которого совпадает с моментом прихода первого импульса пачки с длительHîñтью, превышающей истинную продолжите lbHocTh пачки на величину. равную периоду следования импульсов в пачке.

На втором выходе преобразователя (фиг. 2к) формируется прямоугольный импульс, передний фронт которого совпадает с моментом появления второго импульса пачки с длительностью, равной истинной !!родолжительности пачки импульсов.

На третьем выходе преобразователя (фиг. 2н) формируется прямоугольный импульс, передний фронт которого совпада T с нижней предельной границей длитсльности пачки с длительностью, превы!вающей продолжительность пачки после нижней границы до конца пачки на величину. равнун> периоду следования импульсов в пачке.

На четвертом выходе преобразователя (фиг. 2,о) возможно формирование прямоугольного импульса в случае превыше;.1ия пачки импульсов по длительности верхней предельной границы, передний фрон.. которого совпадает с верхней предельной границей длительности пачки с длительностью. превышающей продолжительность па !кя чос.!е верхней границы до конца на вели:иравнук> пе>иоду следования ямпхльсов

:1 пачке.

Фор.>(((.!и изобре; (ния

Г1реобразовател: пачки ичпу !»сов в ,!рямоугольные импульсы, с-одержаlöèé генер3Т0р опорны импульсов. два реверсивных с !етчика, выходы которых соединены с Вх0дами элемента ИЛИ вЂ” HF., выход которого

1О соединен с первь:чи вхо13(fd;IepBor о, второго и третьего трип.еров, а первый выход которого соедине! с первым входом !!ервоп> элемента И и с первым входом первого реверсивного cчетччка, второй вход ко-! орого соединен с выходом первого элемента И, а третий вхо.l через первый формирователь co(Iя!!сн (вторым входом тре. ьего триггера и с !1ерв!.!х! выходом первого, риггера, второй выход которого соедине!. 1с первым входоч в) орого реверсивного счет20 !яка, второй вход которого соединен с !ггорым входоч первого элемента И, а третий вход соединен с первым выходом нторог0 трипера и с первым вхо (041 второго элемента И, второй вхо1 которо:о через вто25 рой формирователь импульсов соединен с вгорычи входами первого и второго триггс ров и с входной шиной, 0).fè fàþè(èé(ÿ тем, то, с целью раси!ирения функциональных возможностей, в не!.о введены третий и !етв pThlH элементы И, каскадныи делитель часготы с !)еременным коэффициентом деления я два формировате.)я коэффициентов деления, причем выход !ре!него элемента И сое,инеи с вторым нхо.(оч первого элемента

И, первый вход соединен с вы: одом второго элемента И, 3 второй вхоl соединен

B Е Н (. Р 3 Т 0 Р 3 0 П О Р Н Ы Х H %1 I I >,1 1 h C O 13 и с первым входом ч TBcðòîãÎ элемента

И, второй вход которого соединен с тре-! ьям вхоточ второго рс версявногO счетчика, вы.сод соединен с первым входоч псрвого каскада каскадного делителя частоть с

4(н(..p(ME. иным коэффи ця(. .том дс.l(ни я, второй вход которого соединен с вгорыми входачи всеx каска ioB каска.IHO о делителя частоты с переменным коэффициентом деления и с выходом Ie (CHT; ИЛИ Н(,", 3 —. рстьи вхо;.Ь1 !1(.Р БОГО И:.10С.1СДН(. ГО hаСК3ДОВ Кd(К3,1—

I!0l 0 ДЕ 1 ЯТ(.1Я >I (!СТО 1 Ы !!(P(1(Н Н ЫМ коэффициентом деления через псрвый я второй фор !ирователи коэффициентов деления соответственно подклк) !ены к п(рвой и BTQ((>й .(0110. IIfl T(OHНЫЧ В> О,! НЫЧ Н!Ипач.

1251309

1251309

1 ( л

l 1 )

1 с !

Редак.гор Н. Слободпник

Заказ 4425,57!

4у

4

Ъ

um Ф9Р1 (.о,-I; низе. ь 13. "lкгков

Гс;ре.i 1. !!ергс Корректс>р И. Муска

Тира.к 8! !! !1одпнсное

В?.ИИПИ ГосподаpcTBc .øèãî коиигега СО Р по делам зобретений н огкрытий

1!3035, Москва, Ж 35 Раугпская наб., д 4,5

Филиал ППП «Па генгл,:. У кгород, vë. !1роекгная, 4