Формирователь опережающего синхросигнала

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для синхронизации устройств визуализации, работающих по методу пространственной селекции, для наблюдения объектов и предметов в замутненной атмосфере, например в тумане. Изобретение позволяет повысить надежность работы формирователя. Фор- . мирователь опережающего синхросигнала содержит триггер 1, щины 2 и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„13852

А1 (51)4 H 03 К 5/01, Н 04 N 5/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:" . ф

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4030882/24-21 (22) 03.03.86 (46) 30.03.88. Вюл. р (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) В.В. Комляков (53) 621.397.3(088.8) (56) Ванюков И.П. Наблюдение и фотографирование в светорассеивающих средах методом пространственной селекции. — Оптико-механическая промьппленность, 1970, Н 6, с. 50, Авторское свидетельство СССР

У 1221764, кл. Н 04 N 5/58, 1984. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОПЕРЕЖАЮЩЕГО

СИНХРОСИГНАЛА (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для синхронизации устройств визуализации, работающих по методу пространственной селекции, для наблюдения объектов и предметов в замутненной атмосфере, например в тумане.

Изобретение позволяет повысить надежность работы формирователя. Формирователь опережающего синхросигнала содержит триггер 1, шины 2 и

1385276

10, элементы И 3 5 14 и 15, счетчики 4 и 6, элементы ИЛИ 7,9 и 12, одновибраторы 8 и 11, генератор 13 импульсов. В переходном периоде предложенный формирователь вырабатывает только один синхроимпульс с установленным временем опережения. В

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для синхронизации устройств визуализации, работающих по методу пространственной селекции (МПС}, 5 для наблюдения объектов и предметов в замутненной атмосфере, например тумане.

Цель изобретения — повышение надежности работы. 10 .На фиг, 1 изображена электричес. кая блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Формирователь опережающего синхросигнала содержит триггер 1, счетный вход которого соединен с входной шиной.2, прямой выход подключен к первому входу первого элемента

И 3 и к входу сложения первого счетчика 4, инверсный выход триггера 1 соединен с первым входом второго элемента И 5 и входом осложнения второго счетчика 6 вычитающий вход ко25 торого соединен с выходом первого элемента И 3, выходы через последовательно соединенные первый элемент

ИЛИ 7 и первый одновибратор 8 соединены с первым входом второго элемента ИЛИ 9, выход второго элемента

И 5 соединен с входом вычитания первого счетчика 4, выход второго элемента ИЛИ 9 подключен к выходной шине 10, а второй вход через последовательно соединенные втоРой одно- 35 вибратор 11 и третий элемент ИЛИ 12— с выходами первого счетчика 4, счетные входы первого 4 и второго б счетчиков подключены к выходу генератора 13 импульсов, третий 14 и 40 четвертый 15 элементы И, выходы которых подключены к установочным входам соответственно первого 4 и второго 6 счетчиков, первые входы— результате работа формирователя характеризуется высокой надежностью при скачкообразном изменении частоты следования импульсов синхросигнала. Работа формирователя поясняется временными диаграммами в описании изобретения. 2 ил. к входной шине 2, вторые входы — к инверсному и прямому выходам триггера 1 соответственно, а вторые входы первого 3 и второго 5 элементов И соединены соответственно с выходом первого элемента ИЛИ 7 и выproäoì третьего элемента ИЛИ 12.

Алгоритм функционирования формирователя заключается в образовании на выходной шине 10 последовательности импульсов (фиг. 2.н), которая повторяет по форме и одновременно опережает во времени, интервал которого равен йд, поступающую на его входную шину 2 (фиг, 2б) входную импульс ную последовательность (ВИП) постоянной частоты. Скачкообразное изменение этой частоты переводит формирователь в режим, в течение которого происходит автоматический переход к исходному алгоритму функционирования.

Для пояснения процесса работы формирователя на диаграмме (фиг. 2) приведены участки с различным периодом ВИП: постоянному значению периода соответствуют интервалы времени между первым и четвертым, четвертым и восьмым, восьмым и одиннадцатым импульсами (фиг, 2а). В интервалах времени между четвертым и пятым импульсами происходит скачкообразное уменьшение, а между восьмым и девятым импульсами — соответствующее увеличение периода ВИП (фиг. 2б).

Формирователь работает следующим образом.

Импульсы ВИП постоянной частоты поступают с входной шины 2 на счетный вход триггера 1 (фиг. 2б), поочередно меняя его состояние и потенциалы его прямого (фиг, 2в) и инверсного (фиг. 2г) выходов. Потенциалы

13.85276 управляют режимом работы двух реверсивнЬ х счетчиков 4 и 6, на счетный вход которых поступают счетные импульсы генератора 13. Это управление в формирователе организовано таким образом, чтобы режимы работы счетчиков были сдвинуты на один период

ВИП (фиг. 2д,и), т.е. когда один счетчик находится в режиме "Сложение" 10 то другой счетчик в это.. время нахо;. дится в режимах "Вычитание" или остановка

Для образования .одного синхроимпульса, опережающего соответствующий импульс ВИП, в формирователе используется циклическая последовательность двух режимов работы счетчиков 4 и 6:

"Сложение" и затем "Вычитание". В последнем режиме работы происходит образование синхроимпульса, опережающего на время „ каждый второй импульсы ВИП. Этот синхроимпульс появляется на выходе того одновибратора

8 и 11, который через элемент ИЛИ 7, 12 связан со счетчиком 4 или 6, работающем в режиме "Вычитание". Вследствие сдвига работы режимов счетчиков 4 и.6 на выходе одновибраторов

11 и 8 (фиг. 2з и 2 м) образуются поочередно с,частотой, меньшей в два раза частоты ВИП, синхроимпульсы, которые объединяются в элементе ИЛИ 9 и поступают на выходную шину. 10 в виде последовательности импульсов (фиг. 2н), совпадающей по форме с

ВИП и опережающей каждый ее импульс на время to, Принимая во внимание цикличность работы счетчиков 4 и 6, подробное описание работы формирователя производится на интервале времени, заключающем в себе два периода

ВИП, например между вторым и четвертым импульсами для схемы управления режимом работы счетчика 6 и между первым и третьим импульсами ВИП для соответствующей схемы счетчика 4 (фиг. 2а).

Схема управления работой счетчи-. ка 6 содержит два элемента И 3 и 15 и работает следующим образом. Допустим, что в момент прихода второго импульса ВИП счетчик 6 находится в состоянии "остановка" (фиг. 2д), чему соответствует значение низкого потенциала "0" на входах С (сложение) 55 и В (вычитание) счетчика 6. Так как вход С этого счетчика непосредственно связан с инверсным выходом триггера 1, прямой выход триггера 1 находится под высоким потенциалом 1, (фиг. 2в), который поступает на первый вход элемента И 3 и второй вход элемента И 15 ° Высокий потенциал второго импульса ВИП во время появления на первом входе элемента И 15 и соответственно на входе У (установка) счетчика 6 (фиг, 2е) производит обнуление разрядов этого счетчика.

Условие состояния "Остановка" счетчика 6 по входу В при этом осуществляется низким потенциалом выхода элемента ИЛИ 7 (фиг. 2ж), который, приходя на вход элемента И 3, оказывается на входе В счетчика 6.

Цикл работы схемы управления счетчика 6 начинается в момент окончания действия второго импульса БИ1! (фиг. 2б), при котором состояние .триггера 1 меняется на противоположное, так как в качестве триггерного элемента используется двухтактный триггер со счетным входом, например

T-типа. В этот момент времени на прямом и инверсном выходах триггера 1 появляются соответственно низкий (фиг. 2в) и высокий (фиг. 2г) потенциалы, первый из которых препятствует прохождению третьего импульса ВИП на вход У счетчика 6 и высокого потенциала с выхода элемента ИЛИ 7 на вход В этого счетчика, а второй потенциал переводит счетчик 6 в режим

"Сложение" (фиг. 2д) . Этот режим про-. должается до тех пор, пока следующий третий импульс (фиг. 2а) не вернет триггер 1 в исходное состояние (фиг ° 2в,г) . При этом счетчик 6 останавливается и в следующий момент переходит в режим "Вычитание" (фиг. 2д), так как высокий потенциал прямого выхода триггера 1 (фиг,2в) разрешает прохождение " 1" с выхода элемента ИЛИ 7 (фиг. 2ж) на вход В через элемент И 3. В этом режиме работы счетчика 6 происходит формирование синхроимпульса, опережающего на время t, следующий четвертый импульс ВИП (фиг„ 2б,з) . Процесс формирования синхроимпульса определяется механизмом взаимодейсты я счетчика 6, элемента ИЛИ 7 и одн вибратора 8. В момент появления че. вертого импульса ВИП на входе формирователя происходит обнуление всех разрядов счетчика 6, так как высокий потенциал импульса ВИП проходит через

5 13852 первый вход элемента И 15 на вход У .счетчика 6 (фиг, 2е), так как на прямом выходе триггера 1 и, следовательно на втором входе этого элемен1

5 та И 15 присутствует высокий потенциал (фиг. 2в). В момент оканчания действия четвертого импульса ВИП начинается новый цикл работы счетчика

6, при котором последовательность операций цикла и соответствующих состояний элементов, входящих в схему управления счетчика 6, вновь повторяется.

Формирование синхроимпульса, кото- 5, рое производится в режиме работы

"Вычитание" счетчика 6, определяется механизмом совместной работы этого ,счетчика 6, элемента ИЛИ 7 и одновибратора 8. Работа рассматривается при условиях, взятых для определенности: счетчик 6 является двоичным, а одновибратор 8 вырабатывает импульсы только в случае перепада на его входе потенциала с верхнего на низкий уровень. На выходе младшего из числа старших разрядов счетчика 6, подключенных к входам элемента ИЛИ .7, появляется "1", В результате на выходе элемента ИЛИ7. также возникает высокий потенциал (фиг. 2ж). В дальнейшем режим "Сложение" ведет к возрастанию величины логического числа на выходах разрядов счетчика 6. Несмотря на это, высокий потенциал выхода элемента ИЛИ 7 не изменяется.

Принимая во внимание логику работы одновибратора 8, изменение потенциала на выходе элемента ИЛИ 7 в момент времени tz (фиг, 2ж) не приводит к возникновению импульса на выходе одновибратора 8 (фиг. 2з). В следующем режиме "Вычитание", который начинается после появления третьего импульса ВИП, происходит постепенное уменьшение величины логического чис- 45 ла в разрядах счетчика 6. В результате через некоторый промежуток времени происходит обнуление всех старших разрядов счетчика, изменение потенциала на выходе элемента ИЛИ 7 с 50 высокого потенциала на низкий, срабатывание одновибратора 8 и появление на его выходе синхроимпульса, который опережает на время йр приход на входную шину 2 формирователя четвер- 55 того импульса ВИП (фиг. 2з). В момент образования синхроимпульса счетчик 6 останавливается (фиг. 2д), 76 так как низкий потенциал на выходе элемента ИЛИ 7 (фиг, 2ж) через второй вход элемента И 3 приходит на вход В счетчика 6. В конце цикла работы схемы управления счетчика 6 в младших разрядах этого регистра образуется остаток логического числа, величина которого связана со временем to следующей формулой: где ш — число младших разрядов .. счетчика 6, Т „ — период следования счетных импульсов.

При этом общее количество разрядов п счетчика, равное сумме числа младших и старших разрядов, определяется в зависимости от максимально возможного значения периода ВИП по выражению

n — 1оя (Т„. „JT,„) .Работа схемы управления счетчика 4 и формирование синхроимпульса на выходе одновибратора 11 аналогична работе схемы управления счетчика 6 и формированного синхроимпульса на выходе одновибратора 8, так как процесс функционирования этих схем практически одинаков и только сдвинуты во времени на один период ВИП (фиг. 2ж,м).

Таким образом, при поступлении на входную шину 2 формирователя синхросигнала, представляющего собой

ВИП постоянной частоты, на, его выходной шине образуется опережающая на время р каждый импульс ВИП последовательность синхроимпульсов

O или опережающий синхросигнал.

Работа формирователя в переходном режиме, возникающем при скачкообразном изменении частоты ВИП, характеризуется существованием четырех типов сочетаний знака изменения периода ВИП и режима работы счетчиков 4 и 6 в момент этого изменения: уменьшение и увеличение периода при режиме работы "Сложение" счетчика 6; уменьшение и увеличение периода при режиме работы "Вычитание" счетчика 4.

Для описания поведения формирова тели в переходном периоде на диаграмме приведены все четыре типа

7 13852 сочетаний. При этом уменьшение периода связано с появлением пятого импульса, а увеличение периода соответствует появлению девятого импульса (фиг ° 2б) .

Работа формирователя, связанная с работой счетчика 6, происходит без каких-либо ошибок в образовании синхроимпульссо со временем опережения, равным tq, так как к моменту появления пятого или девятого импульсов ВИП, благодаря режиму "сложение", счетчик 6 запоминает логическое число, равное .новому значению периода

ВИП.

Работа формирователя, связанная с работой счетчика 4, который функционирует до появления пятого и девятого импульсов ВИП в режиме "Вычитание", происходит с образованием синхроимпульса с нулевым временем опережения по отношению к пятому . импульсу при уменьшении периода ВИП и со временем опережнения tï боль 25 шим по значению, чем время t<, по отношению к девятому импульсу при увеличении периода ВИП (фиг. 2м).

По окончании цикла переходного процесса, который длится только в течение одного периода нового значения частоты ВИП, формирователь работает без каких-либо ошибок .в образовании синхроимпульсов со временем to °

Таким образом, в переходном периоде формирователь вырабатывает только один синхроимпульс со временем опережения, не равным t0. В 40 результате этого работу формирователя характеризует большая надежность при скачкообразном изменении часто8 ты следования импульсов синхросигнала.

Формула изобретения

Формирователь опережающего синхросигнала, содержащий триггер, счетный вход которого соединен с входной шиной, прямой выход триггера подключен к первому входу первого элемента И и к входу сложения первого счетчика, инверсный выход триггера соединен с первым входом второго элемента И и входом сложения второго счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом первого элемента И, выходы через последовательно соединенные первый элемент ИЛИ и первый одновибратор соединены с первым входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с входом вычитания первого счетчика, выход второго элемента ИЛИ подключен к выходной шине, а второй вход через последовательно соединенные второй одновибратор и третий элемент ИЛИ вЂ” с выходами первого счетчика, счетные входы первого и второго счетчиков подключены к выходу генератора импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены третий и четвертый элементы И, выходы которых подключены к установочным входам соответственно первого и вто рого счетчиков, первые входы — к входной шине, а вторые входы соответственно — к инверсному и прямому выходам триггера, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с выходом первого

1 элемента ИЛИ и с выходом третьего элемента ИЛИ.

1385276

Составитель А.Чижиков

Редактор Т.Лазоренко Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинеп

Заказ 1421/53

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и

К

Л

/"/

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5