Адаптивный формирователь импульсов

 

Изобретение предназначено для задания формы импульсов путем дискретизации сигнала пи времени и амплитуде. Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения автоматической компенсации изменений параметров реальной нагрузки. Для достижения указанной цели в формирователь импульсов, содержащий генератор 3 тактовых импульсов, счетчик 5, запоминающее устройство б и ЦАП О, введены устройство 4 управления, блок 7 стробировэиия и блок 9 адаптации с соответствующими связями, 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (I l) ъ.: (я)s Н 03 К 5/05

ГОСУДАРСТВЕННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Ll ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (Я ()

|С) (A ф аг. / вмэ °

1 (21) 4882012/21 (22) 11.11.90 (46} 23.07.92. Бюл. N. 27 (71) Научно-исследовательский институт по измерительной технике (72) А.Н, Чистяков (56) Авторское свидетельство СССР

N 936403, кл. Н 03 К 4/02 1982.

Гнатек Ю.P. Справочйик по цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям. M. Радио и связь, 1982. с. 259. рис, 4.129. (54) АДАПТИВНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ

ИМПУЛЬСОВ . (57} Изобретение предназначено для задания формы импульсов путем дискретизации сигнала rio временй и амплйтуде, Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения автоматической компенсации изменений параметров реальной нагрузки. Для достижения указанной цели в формирователь импульсов, содержащий генератор 3 тактовых импульсов, счет.. чик 5. запоминающее устройство 6 и ЦАП 8, введены устройство 4 управления, блок 7 стробирования и блок 9 ада(ттации с соответствующими связями, 1 з,ll. ф-лы. 6 ил.

1750034

Изобретение относится к радиотехнике Схема блока 9 адаптации (фиг. 2) содери импульсной технике и предназначено для . жит датчик 12 двоичных кодов, датчик 13 задания формы импульсов.. эталонных кодой, запоминающий ЦАП 14, Цель изобретения — расшйрение обла- перемножающйй ЦАП 15, компаратор 16, стиприменения путемобеспечения.автома- 5 шину10сигналаобратнойсвязи, второй17, тической компенсации иэмейений третий 18 и четвертый 19 входы блока 9 параметров реальйой нагрузки в йроцессе адаптации, первый 20, второй 21, третий 22 эксплуатации,::::..: .- .:: . и четвертый 23 выходы блока 9 адаптации, На фиг. 1 изображена схема формиро- при этом вход управления датчика 12 двоич- . еателя импуФьсое; на фиг. 2- схема блока 10 ных кодов соединен с вторым 17 входом адаптаций: на фиг. 3 — схема варианта реа- блока 9 адаптации, а информационный вход лизации устройства управления на фиг. 4 и датчика 12 двоичных кодов подключен к вы5 — схемы" вариантов реалйзации датчика ходу компаратора 16, первый вход которого двоичных кодов и запомина ощего устрой- соединен с выходом перемножающего ЦАП стев соответственйо: на фиг. 6-"диаграммы 15 15, аналоговый вход которого подключен к работы формирователя в режиме адапта- выходу запомйнающего ЦАП 14, цифровой ции.. . вход которого,объедйнен с вторым выходом

Формирователь имп (фиг. 1) со- 21 блока 9 адаптации и "йодклсчен к . держит шины 1 и 2 внешнего запуска и за- первому выходу датчика 12 двоичных кодов, пуска адаптации соответственно, генератор 20 второй и третий выходы которого соедине3 тактовых импульсов, устройство 4 управ- ны соответственно с первым 20 и четвертым ления, счетчйк 5, зй6оминающее устройство . 23 выходом блока 9 адаптации, вход записи

6, блок 7 стробирования, цифроайалоговый запоминающего ЦАП 14 подключей к четпреобразователь (ЦАП) 8, блок 9 адаптации. вертому входу 19 блока 9 адаптации, третий шину 10 сйгнала обратной связи, выходную 25 вход 18 которого соединен с входом датчика шину 11 формйрователя импульсов, при 13 эталонных код6в, первый выход которого этом выход ЦАП 8 соединен с шиной 11; а подключен к цифровому входу перемножа- . вход ЦАП 8 подклвчен к выходу блока 7 ющего ЦАП 15, второй выход датчика 13 этастробирования, первый вход которого сое- лонных кодов соединен с третьим выходом 22 динен с объединенными первыми выходами 30 блока 9 адаптации; а второй вход компаратозапоминающего устройства 6 и блока 9 ра 16 подключен к шине 10сигнала обратной адаптацйи, первый вход которого подклю- связи (первому:входу блока 9 адаптации); чен к шине 10 сигналбв обратной связи, а Устройство 4 управления (фиг. 3) содервторой выход блока,9 адаптацйй соединен с жит вход 24 внешнего запуска устройства 4 первым информационным входом запоми- 35 управления, вход 25 зайуска адаптации, нающего устройства 6, второй информаци- первый 26 и второй 27 входы устройства 4 онный вход которого объединен с первым управления, второй 28; первый 29-31, четвходом уСтройства 4 управлеййя и под- вертый 32 и 33; третий 34 38, шестой 39 и ключен к третьему выходу блока 9 адапта- 40, йятый 41 выходы устройства 4 управлеции, второй вход "коТорого соедйнен с 40 ноя, четвертый вход42устройствауправлепервым выходом"уСтройства 4 управления, ния, седьмой ейход 43 "устройства 4 второйвходкоторого подключейк четверто- управления; третий вход 44 устройства 4 му выходу блока 9 адаптации, третий и чет- управления, триггер Шмитта 45, инверторы вертый входы которого соединены . 46 и 47, элементы ИЛИ-НЕ 48. инверторы дом устройства 4 уйравления, второй выход 64 и 65, И 66-68, И-HE 69-73. му которого подключен" к" второму входу блока торы 74 и 75. .7 стробирования, третий и четверть1й выхо- При этом вход24 внешнего запуска со- . ды устройства управления 4 подключены к единен с входом триггера Шмитта 45, выход. входу управления запоминающего устрой- 50 которого подключен к объединенным первоства" 6 и входу сЧетйика 5 соответственно, му входу элемента И 66, первому входу элевторой: выход"запоминающего устройства 6 мента И-НЕ 69 и входу инвертора 47, выход соедйнен с треТьим входом устройства 4 которогосоединенсвходомсинхройизации упраелейия, четвертый,"пятый и шестой вхо- триггера 56; вход начальной уСтановки-и ин-. ды которого подклЮчейы соответстеейно к 55 формационный вход:которого объединены с выходу генератора" 3 так"овых импульсов; входом инвертора 46, первыми входами шйне 1 внешйего запуска и шине 2 запуска И-ИЛИ-НЕ 64 и 65, входом синхронизации адаптации," а пятый выход устройства 4 уп- триггера 60,-первйм входом элемента И 68, "равления соединен с входом генератора 3 первым входом запуска мультивибратора тактовых импульсов, . 75, входамй начальной установки триггеров

1750034

62 и 63, первыми входами элементов И-HE новки триггера. 60 и подключен к первому

71 и 72, выходом 34, и подключен к выходу выходу триггера 61, второй выход которого триггера 59, вход единичной установки ко- соединен с выходом 43, выход инвертора 52 торого соединен с входом 25 запуска адап- подключен к объединенным выходу 35 и вхотации. выход триггера 56 подключен к 5 ду инвертора 53, выход которого соединен с второму входу элемента И 66, выход которо- выходами 32 и 36, выход элемента И-ИЛИго соединен с первыми входами элементов НЕ 65 подключен к вйходу 33, вход единичИ67ивходоминвертора51,выходкоторого ной установки триггера 61 соединен с подключен к ., входу синхронизации тригге- выходом триггера 60, информационный ра 62, информационный вход которого объ- 10 вход которого и информационный вход единен с входом инвертора 54, выходом 31, триггера 61 подключены к корпусуустройствторым входом второго элемента 67 и под- ва, второй вход мультивибратора 75 объедиключен к первому выходу триггера 62, вто- нен с входами синхронизации триггеров 59 рой выход которого соединен с вторым ибl иподключенк выходумультивибратора входом первого"элемента И 67, выход кото- 15 74. вход которого соединей с входом 27, рого подключен к первому входу nepeoro выход первого элемента ИЛИ-НЕ 48 соедиэлемента ИЛИ-НЕ 48, второй вход которого нен с выходом 29, вход 44 подключен к входу соединен с выходом второго элемента 48, инвертора 49, выход которого соединен с вход которого обьедйнен с выходом 30 и ийформационным входом триггера 58, выподключен к выходу элемента И-НЕ 73, пер- 20 ход инвертора 47 подключен к входу синхвый вход которого соединен с выходом трйг- ронизации триггера 56. гера 63, второй вход элемента И-НЕ 71 Датчик12двоичныхкодов(фиг.4)содерподключен к выходу второго элемента 67, жит входы 76-79 управления, информацивыходэлементаИ-НЕ71соединенс вторым онный вход 80, первый 81, второй 82 и входом элемента И-НЕ 72. выход которого 25 третий 83 выходы, триггер 84, управляемый подключен к выходу 28, выход инвертора 54 инвертор 85; регистр 86 последовательного соединен с входом инвертора 55 и вторым приближения, блок 87 инверторов, блок 88 входом элемента И-НЕ 73, выход инвертора шийных формирователей, при этом входы

55 подключен к входу синхронизации 76-79 управления образуют вход 17 ynpasтриггера 63, вход установки в единичное 30 ления датчика. входы 76-78 соединены сосостояние которого объединен с выходом 40 ответственно с тактовым входом регистра и подключен к первому выходу мультивиб- 86 последовательного приближения, вхоратора 75, информационный вход триггера дом единичной установки триггера 84, вхо63 соединен с корпусом устройства, выход дами управления инвертора 85 и блока 88 инвертора 46 подключен к объединенным 35 шинных формирователей, вход 79 подклювходам установки в нулевое состояние триг-. чен к входу запуска регистра 86 последовагеров 57 и 58, вторым входам элементов тельного приближейия, информационный

И=ИЛИ-НЕ 64 и 65 и второму входу элемента . вход которого соединен с выходом управляИ-НЕ 69. выход которого соединен с входа- емого инвертора 85, вход которого подклюмиустановки в единичное состояниетригге- 40 чен к выходу "триггера 84, вход ров 57 и 58, входы синхронизацйи которых, синхронизации которого соединен с инфор- . объединены с входом инвертора 52, выхо- мациоинйм входом 80, цифровые выходы дом 37 и подключены к выходу элемента регистра 86 последовательного приближеИ-ИЛИ-НЕ 64, третий вход которого соеди- — ния подключены в входу блока 87 инвертоненс входом42. а четвертый входэлемента 45. ров; выход которого соединен с вторым

И-ИЛИ-НЕ 64 подключен к второму выходу- выходом датчика 12 двоичных кодов и вхомультивибратора 75, выход триггера 57 со- дом блока ВВ шинных формирователей, выединен с выходом 41, а информационный ход которого подключен к первому выходу вход триггера 57 подключен к первому вы- 81, выход сигнала готовности регистров 86 ходу триггера 58, второй выход которого 50 последовательного приближения соединен соединен с третьим входом элемента И- с третьим выходом 83, информационный

ИЛИ-НЕ 65, четвертый вход которого под-: вход триггера 84 и вход разрешенйя работы ключен к выходу элемента И-НЕ 70, первый регистра 86 последовательного приближевход которого объединен с информацион- ния подключены к корпусу формирователя, ным входом триггера 59 и подключен к вы- 55 Запоминающее устройство (фиг, 5) соходу инвертора 50, вход которого соединен . держит вход 89 адреса, первый 90 и второй с входом 26, второй вход элемента И-НЕ 70 91 информационные входы, входы 92-95 объединен с выходами 38 и 39 и подключен управления, первый 96 и второй 97 выходы к выходу элемента И 68. второй вход кото- запоминающего устройства 6, оперативное рого объединен с входом единичной уста- . запоминающее устройство (ОЗУ) 98, ре7 1750034 8 гистр 99, инвертор 100, при этом вход 89 тных между собой входа, а вторые входы адреса подключен к адресному входу ОЗУ элементов И-НЕ всех разрядов объединены

98, информационные входы которого соеди- и образуют второй вход блока 7 стробированены с первым 90 и вторым 91 информаци- ния, выходом которого являются выходы онными входами запоминающего 5 указанных элементов И-НЕ. устройства 6, входы управления: "За- .. Датчик 13 эталонных кодов может быть пись/чтение" и стробирование выхода под- реализован как на однократно програм- .. ключенй соответственно к входу 92 мируемом запоминающем устройстве управления (через инвертор 100) и входу 93 (микросхемы серии 556), так и на перепрогзапоминающего устройства 6, входы 94 и 95 10 раммируемых ПЗУ вЂ” например, микросхемы управления которого соединены соответст- 558РРЗ, 1601РР1; 573РФ6, при этом счет-. венно с входом синхронизации (С) и управ- чик адреса в указанном датчике эталонных ления состоянием выхода (Е2) регистра 99, кодов является суммирующим счетчиком, информационный вход которого нодклю- имеющим счетный вход и вход установки в чен к первому выходу ОЗУ 98; второй вы- 15 нулевое состояние, выходы разрядов счетход которого соединен с вторым выходом чика подключены на соответствующие ад97 запоминающего устройства 6;. первый : ресные входы ПЗУ. При этом один разряд выход" которого подключен к выходу реги- адреса указанного ПЗУ объединен с входом. стра.99, .: .. -.: установки счетчика адреса в нулевое состоНа фиг. 6 изображены диаграммы рзбо- 20 яние. один выходной разряд ПЗУ подключен ты предлэгаемого формирователя; где при- ко второму выходу датчика 13. а остальные нять следующие обозначения: а — сигнал нэ .разряды выходов ПЗУ соединяются с первым шине 1 внешнего запуска; б — тактовые им- выходом датчика 13 (и далее на цифровой пульсы на входе 76 регистра 86 последова- вход перемножающего ЦАП 15), тельного приближения (в датчике 12 25 Формирователь имеет два режима радвоичных кодов блока 9); в - сигнал йа вто- боты: формирование импульсов (сокращен- . ромвходеблокаУстробирования г-сигнал " но - формирование) по находящейся в на выходе триггера 57 устройства 4 управ- эапомийающем устройстве 6 программе; ления; д — сигнал на выходе триггера 59 программирование запоминающегоустрой,:устройства 4 управления: е — сигнал на вхо- 30 ства 6 в соответствии с данными. находящиде 79 запуска регистра 86 датчика 12 дво- мися в датчике 13 эталонных кодов и ичных кодов блока 9 адаптации: ж — сигнал фактическйми значениями параметров ре на входе 77 триггера 84 датчика 12 двоичных альной нагрузки (сокращенно — программикодов блока 9 адаптации: з — сигнал готов- рование), ности на выходе 83 регистра 86 последова- 35 Переключение режимов работы осущетельного приближения 86 (датчик 12 блока 9): ствляется триггером 59 устройства 4 управ. и- выходные импульсы мультивибратора 75 ления; при этом уровень логического нуля устройства 4 управления; к — сигнал на вы- на выходе укаэанного триггера соответствуходе элемента 68 устройства. 4 управления; ет режиму формирования. а уровень norweл — сигнал нэ втором выходе 43 триггера 61 40 ской единицы — режиму программирования. устройства4 управления; м — сигнал наши- Работа формирователя в.режиме фор.не 2 запуска адайтации, . мирования заключается в следующем.

Генератор 3 тактовых импульсов может Исходным состоянием счетчика 5 являбыть реализован на инте ральной микро- ется нулевое состояние всех разрядов. При схеме 530 ГГ1. имеющей вход управления, 45 этом элемент И-HE 69 открыт по второму

При этом схема включейия указанной мик- входу, э триггеры 57 и 58 находятся в нулеросхемы типовая; рекомендованная соот- вом состоянии. которое (выходным сигнаветствующими техническими условиями поае триггера 57) запрещает работу изготовителя;,: - . генератора 3 тактовых импульсов. 8 регистСчетчик 5 реализуется на микросхеме 50 ре 99 запоминающего устройства 6 хранит53ОИЕ17,включенной врежимесуммирова- ся нулевое состояние всех разрядов, ния тактовых импульсов. прерываемого при регистр 99 находится в активном состоянии записи нулевого состояния всех разрядов. по выходу, а блок 88 шинных формировэтеБлок 7 стробировайия может быть реа- лей — в состоянии высокого импеданса лизован налогических элементах И-HE мик- 55 (третье состояние). росхемы 530 ЛАЗ. при этом выход каждого разряда параллельного кода с выхода запо- На элементе И-ИЛИ-НЕ 64 разрешен минающего устройства 6 подключен к пер- вход42,подключенныйквыходугенератора вому входу соответствующего элемента 3, на элементе 65 разрешено прохождение

И-НЕ, имеющего два логических эквивален- сигнала с второго выхода триггера 58.

1750034

На второй вход(стробирования) блока 7 элемента 65 логическая единица, разрешавстробирования с.выхода элемента 72 посто- шая счетчику 5 последовательный счет, смеянно (в режиме формирования) подается няется на логический нуль, что уровень логической единицы — разрешение соответствует записи в счетчик 5 (тип для управления ЦАП 8 кодами запоминаю- 5 530ИЕ17) нулевой информации в параллельщего устройства 6. При этом нулевой код с . ном коде (постоянно задан подключением выхода запоминающего устройства 6 пре- входов счетчика к уровню логического нуля образуется ЦАП 8 в соответствующий ис- — корпуса), Одновременно уровень логичеходный выходной 9 уровень напряжения. ского нуля с первого выхода триггера 58

Блок 9 адаптации в режиме формирования 10 поступает на информационный вход триггенаходится в пассивном состоянии (не влия- ра 57 и следующим тактовым импульсом с етна формувыходныхсигналов на шине11). выхода элемента 64 происходит установка

C приходом по шине 1 на вход 24 внешнего триггера 57 в исходноесостояние, что вызызапуска импульса запуска последний прохо-" вает прекращение работы генератора 3 такдит через элементы 45 и 69 на входы уста- 15 товых импульсов. Одновременно новки триггеров 57 и 58 в единичное последнимтактовымимпульсомгенератора .состояние, которое по выходу триггера.57 3 в счетчик 5 и регистр 99 записывается поступает на вход разрешения формирова - исходный нулевой код. ния выходных импульсов генератора 3 так- . Таким образом завершается цикл работовых импульсов. Импульсы с выхода 20 ты предлагаемого формирователя. Особенгенератора.3 проходят через элементы ностью режима формирования является . 64,52 и 53 на выходы 35,36 и 37 и далее . наличие внешнего запуска устройства по соответственно на вход синхронизации рв- шине 1 (вход 24), при этом длительность гистра 99, тактовый вход счетчика 5 и вход; импульса запуска выбирается короче ripo- . (СЕ) 93 стробирования ОЗУ 98, находящего- 25 цесса формирования полного сигнала предся постоянно в режиме чтения для режима ложенным устройством с тем, чтобы схема, формирования..: .::,:: " могла вернуться в исходное состояние;

По мере суммирования импульсов счет- : В.следующеМ цикле формирования опичиком 5 изменяется его; зада- санные процессы повторяются. ющий адрес ячеек ОЗУ 98, Указанный 30 выходной код ОЗУ 98 записывается в каж- Работа формирователя в режиме про- дом такте(периоде колебаний генератора 3) граммирования заключается в следующем. в регистр 99, выполняющий функцию буфер- Исходным состоянием элементов схеного обеспечения одновременного (no мы, участвующих в режиме формирования, фронту на входе синхронизации регистра 35 являются текущие состояния формирова99) появления уровней выходного кода за- ния, т.е. до начала работы в режиме про-- поминающего устройства 6 и удержания эа- . граммирования формирователь находится в писанного кода в течение каждого такта. режиме формирования, При этом триггеры

Это исключает возможные искажения при 59-61, 56, 62 и 63 соответственно имеют сле. преобраэовании цифрового кода в ЦАП 8. 40 дующие исходные состояниИ: триггер 59 — нуПоследовательно изменяясь, адреса ОЗУ98 левое; триггер 60 — единичное; триггер 61— проходят от нулевого до максимального нулевое; триггер 56 — нулевое; триггеры 62 синхронно с импульсами генератора 3 так- и 63 — нулевое. . товых импульсов, соответствующие выход- Исходный уровень логического йуля с ные коды ОЗУ 98 через регистр 99, 45 выхода триггера 56 запрещает прохождепостоянно открытый в режиме формирова- ние импульсов с выхода элемента 45 (внешния блок 7 стробирования преобразуются него запуска по шине 1) через элемент И 66, ЦАП 8 в ступенчатое напряжение, аппрокси- поэтому исходно на первый выход устройстмирующее необходимую форму сигнала.. ва 4 управления (в составе выходов 29-31)

Процесс формирования необходимого сиг- 50 импульсные сигналы управления блоком нала завершается с помощью записанного адаптации не поступают. Мультивибраторы в одной из ячеек ОЗУ 98 признака оконча- 74и75работаютвждущем режиме, поэтому ния, который поступает на второй выход 97 исходно ими не формируются импульсы

ОЗУ 98 и далее в устройство 4 управления выходныхсигналов,ЭлементИ68закрытбланавход44инвертора49.Приэтом. поступив 55 годаря исходному нулевому состоянию на информационный вход тритгера 58, сиг- триггера 59, поэтому уровень логического нал с выхода инвертора 49 в виде уровня нуля с выхода элемента 68 поступает на логического нуля записывается очередным выходы 38 и 39 и далее соо1ветственно в тактовым импульсом с выхода элемента 64 запоминающее устройство 6 (вход 92) и датв указанный триггер. После этого на выходе чик 13 эталонных кодов задает режим чтеФ

1750034

12 ния 03У98иисходноесостояниедатчика13 минающего устройства 6 переводится в вблоке9адзптации.: - третье состояние, а первый выход блока

Исходное состояние блока 9 адаптации адаптации — в активное состояние; в блок 9 до начала программирования является пас- . адаптации выдаются сигналы управления (с сивйым. При этом, поскольку отсутствуют 5 выходов 1, 6 и 7 устройства 4 на входы 2-4 импульсные сигйалы управления по.второ- соответственно блока 9); на второй вход му и четвертому входам блока 9 адаптацйи. блока 7, стробирования поступают стробисостояние датчика 12, ЦАП 14 и 15-может рующие импульсы (фиг. 6s). быть произвольным, Компаратор 16 также Работа устройства в режиме програм-. может находиться.в произвольном состоя- 10 мирования происходит далее в два этапа: нии — соответствующем уровню напряже- определение цифрового кода максимума ния на выходе ЦАП 15 и амплитуде амплитуды импульсов обратной связи; пооимпульсов на первом входе блока 9 адапта- чередное .определение цифровйх кодов (и ции. Указанные импульсы йа первом входе их запись в запоминающее устройство 6) блока 9 адаптации в предлагаемом устрой- 15 для каждогоэталонногоуровня и соответстстве являются сигналом обратной связи при вующего такта работы режима формироваработе в режиме программированйя.. ния.

Из датчика 13 эталонных кодов в исход- На обоих этапах устройство 4 упрзвле ном состоянии (a соответствии с поступив- ния формйрует сигналы для счетчика 5, за: шим сйгналом иэ устройства 4 управления 20 поминающего устройства 6, блока 9 по третьему входу блока 9 адаптации на адаптации и блока 7 стробирования,синх. вход 18 указанного датчика) выдается на ронййе с импульсами. поступающими по .первый выход (на вход ЦАП 15) йсходнйй аине1внешнегозапускз(фиг.6з). Bрезульединичный код всех разрядов. на второй татена первомэтапеиэблока9адаптации, выход 22 и далее через третий выход блока 25 выдается цифровой код по первому выходу

9 адаптации на второй информационный . соответственно нз йервый вход блока 7 вход запоминающего. устройства 6 и первый стробирования с единичными уровнями во входустройства 4 управления постуйаетис- всех разрядах, что при открывании по втоходный уровень логического нуля, что обес- рому (стробйрующему) входу блока 7 стро печивает исходноесостояние инвертора50, 30 бирования, ведет к формированию на элемента И-HE 70. Поскольку исходным для выходе ЦАП 8 импульсов максимальной амрежима программйрования является режим плитуды. Указанные имйульсы поступают в формирования, в котором запоминающее реальную нагрузку. имеющую выход обратустройство 6 находится i режиме чтения ной связи. на который выходнойсигнал ре03У 98, логический уровень на его втором 35 альной нагрузки передается без искажений ,информационном входе 91 не оказывает (линейно). Поэтому возникающие в реаль-. влияния на работу запоминающего устрой- ной нагрузке искажения адекватно отобраства 6. Так кзк запоминающий.ЦАП 14 в жзютсявсигналенавыходеобратнойсвязи, .:блоке 9 здайтации осуществляет запомина-: который -поступает на шину 10 и первый нйе входйой информации по перепадуотypoe-. 40 вход блока 9 адаптации. . ня логической ецийицы к уровйю логического 8 течение первого этапа блоком 9 адапнуля. в отсутствие таких перепадов напря- тации осуществляется определение цифрожение на-втором выходе 43 триггера 61 в вого кода, соответствующего максимуму устройстве 4 управления и соответственно: амплитуды. после чего на четвертый выход. наседьмом выходеустройства4;четвертом 45 блокаадаптациивыдаетсяпризнзкготовновходе блока .9 адаптации и входе записи сти, который, поступив по второму входу в

ЦАП 14 указанный ЦАП 14 находится в ре- устройство 4. вйзывает-переключение выжиме преобразования входного значения . ходныхсигнзловустройства4управленияв цйфрювого кода. 8 исходном состоянии дат- режим второго этапа. На первом этапе sanoчик 12 двоичных кодов и первый выход 20 50 мийзющее устройство 6 остается в состояблока 9 адаптацйи находятся в третьем со- . нии чтения. поэтому цифровой код, стоянии за счет блока 88 еиннйх формиро- соответствующий максимуму амплитуды вателей, управляемых сигналом с уровнем импульсов на айне 10 и поступающий на логического нуля, поступающим по входу первый информационный вход за оминаю78. C приходом" на шину 2 запуска адаМа- 55 щего устройства 6 не записывается в поции импульса запуска(фиг. 6и) устройство 4 следнее, а счетчйк 5 при этом не изменяет

ynpaiineíèÿ запрещает по" пятбму выходу своего нулевого состояния. т.е. цифровой работу генератора 3 тактовых импульсов: в код максймума амплитуды формируется счетчик 5 заносится исходное нулевое со-. блоком 9 адаптации, запоминание этого костоянйе всех разрядов, первый выход эапо- да происходит также в блоке 9 адаптации по

14 1750034

13 перепаду, поступающему из устройства 4 ройства 6 по второму информационному управления по седьмому выходу через чет- входу), а по первому входу устройства 4 вертый вход блока 9. Указанный перепад управления указанный признак интерпревозникает как ответ устройства 4 управле- - тируется как условие окончания програмния на появление первого признака готов- 5 мирования, после чето устройство 4 ности, поступающего по второму входу из управления переключается в режим формиблокэ 9 адаптации на первом этапе про- рования, соответственно изменяя пр:; этом граммирования, т.е. при первом появлении управляющие сигналы для счетчика 5, запопризнака готовности на четвертом выходе минающего устройства 6, блока 7 стробироблока 9 адаптации первый этап заканчива- 10 вания и блока 9 адаптации, После этого ется и начинается второй этап программи- вновь начинает работать генератор 3 такторования, вых импульсов, т,е. происходит процесс

При этом работа предлагаемого устрой- формирования импульсов, кэк было описэства происходит следующим образом. Блок но, с той разницей, что цифровые коды.

9 адаптации поочередно определяет цифро- 15 считываемые нэ каждом такте из запоминавые коды, соответствующие хранимым внут- ющего устройства, являются теми, которые ри блока 9 эталонным значениям кодов. Это обеспечивают требуемую форму импульса определение идет путем поочередного за- не на выходе ЦАП 11, а на выходе реальной дания значений цифровых кодов на первый нагрузки. Этим достигается устранение исвход блока 7 стробирования (с первого вы- 20 кажений формы импульсов зэ счет реальной . хода блока 9) до получения равенства амп- нагрузки, литуды импульсов на шине 10 и Крометого,припрограммированииосуустановленного внутри блока 9 эталонного ществляется по хранимому в памяти блока уровня напряжения. соответствующегоэта- 9 адаптации эталонному представление лонному коду блока 9. При получении равен- 25: формируемых импульсов в виде последова- ства амплитуды импульсов обратной связи тельности эталонных цифровых кодов пол(на шине10)изблока9адэптации выдается учения другой (отличной отэталонной) по четвертому выходу признак готовности; последовательности цифровых кодов, занокоторый по второму входу поступает в уст- симых в запоминающее устройство 6. Укэ. ройство 4 управления. Устройство 4 управ- 30 зэнное эталонное представление ления при этом формирует вначале сигналы определяется расчетным путем при аппрокзаписи цифрового кода, равного определен- симации требуемой формы импульсов, т.е. в ному в блоке 9 адаптации, в запоминающее соответствии с периодом генератора 3 такустройство 6 (no первому информационно- товых импульсов определяются значения му входу устройства 6). 35 эталонных цифровых кодов (отсчеты амплиПосле записи укаэанного кода в ячейку туды в точке начала каждого следующего с адресом,соответствующим цифровомуко- периода генератора 3) Эти эталонные цифду на выходе счетчика 5. устройство 4 управ- ровые коды и заносятся в память блока 9 ления наращивает адрес путем подачи адаптации, Период генератора 3 выбираетодного импульса нэ счетный вход счетчика 40 ся обычно, исходя из известной теоремы

5. Кроме того,, устройство 4 управления по Котельникова. На первом этапе программишестому выходу выдает команду переклю- . рования определяется фактическое значечения блока 9 адаптации нэ следующий no" ние максимальной амплитуды U импульса, порядку эталонный код (уровень напряже- которое далее запоминается в блоке 9 эдэпния). После этого блок 9 адаптации вновь" 45 тэции ввидецифровогокода. Нэборэтэлонповторяет цикл определения цифрового ко- ных цифровых кодов для блока 9 хранится е дэ,соответствующеготекущемуэталонному датчике 13 эталонных кодов в виде относикоду. далее вновь формируется признак ro- тельных значений. Поскольку при этом этэтовности на четвертом выходе блока 9 и лонный код датчика 13 в перемножэющем соответственно происходят описанные про- 50 ЦАП 15 умножается нэ величину U, храницессы записи в запоминающее устройство мую в запоминающем ЦАП 14, нэ выходе

6. счетчик 5 и т.д. Число таких циклов onpe - ЦАП 15 и первом входе компэрэтора 16 для деляется выбранным числом дискретов по каждого отсчета формирования импульса времени режима формирования. После on- выдается эталонный уровень напряжения с ределения и.записи последнего цифрового 55 учетом реального максимума амплитуды кода второго этапа программирование из (Up)). Запоминание Um происходит нэ перблока 9 адаптации выдается нэ третий вы- вом этапе в ЦАП 14, при этом из датчика 13 ход признак окончания, который записыва- эталонных кодов выдается единичный код ется в соответствующую ячейку (с всех разрядов, т.е. при поиске цифрового очередным адресом запоминающего уст- кода, соответствующего максймуму ампли1750034

15 дов осуществляет поиск уже не через ЦАП

14, как на первом этапе программированйя. а через блок 7 стробирования, ЦАП 8 и реальную нагрузку, На втором этапе програм- 20

40 получает от устройства 4 управления через 50 второй вход,17 блока 9 адаптации необходимые сигналы управления, соответствуютуды, изменяется с помощью датчика 12 двоичных кодов цифровой. код на цифровом входе ЦАП 14 (при неизменном единичном

:коде на цифровом входе ЦАП 15).

В конце первого этапа программирования перепадом по,четвертому входу 19 блока 9 адаптаций производится запись-запоминание цифрового кода с входа ЦАП 14 в его внутреннюю память и в дальнейшем на втором этапе программирования этот код хранится в ЦАП 14 и его выходное напряжение сохраняется постоянным в соответствии с указанным кодом.

На втором этапе программирования становится активным первый выход 20 блока 9 адаптации, т.е. датчик 12 двоичных комирования для каждого значения эталонного цифрового кода, выдаваемого. последовательнодатчиком 13 эталонных кодов, по указанной цепи (блок 7, ЦАП 8. реальная нагрузка) прохождения выдаваемых датчиком 12 на первый 20ввыход цифровых кодов; по выходному сигналу компаратора

16 находится датчиком 12 цифровой код. давший равенство амплитуд сигналов по первому входу компаратора (эталон) и по второму входу — с шины 10 сигнала обратной связи. После определения кода в датчи ке 12 через его первый выход (и второй выход 21 блока 9) этот код "передается в запоминающее устройство 6. где запоминается в очередной ячейке памяти, Далее датчик 13 эталонных кодов по сигналам уп-. равления на третьем входе 18 блока 9 адап. тации переходит к выдаче следующего эталонного кода и т.д. Признак окончания (в виде логической единицы в одном из разря.дов) записан в датчике 13 эталонных кодов блока 9 и далее, постуйая на второй информационный вход запоминающего устройства 6 и первый вход устройства 4 управления, соответственно записывается в устройство

6 и запускает устройство 4 на переклкИение в режим формирования. В процессе программирования датчик 12 двоичных кодов щим образом синхронизированные с моментами времени стробирования блока 7 стробирования, что обеспечивает правильный результат при считывании его с выхода компаратора 16. Признак готовности выдается на четвертый выход 23 блока 9 адаптации и далее, поступая в устройство 4 управления, вызйвает переход к следующе30

35 му циклу работы (оп ределени ю следило щего цифрового кода), Рассмотрим работу устройства при конкретной реализации одного из вариантов устройства 4 управления, счетчика 5, запоминающего устройства 6 и датчика 12 двоичных кодов.

С приходом на шину 2 запуска адаптации импульса запуска (фиг. 6м) триггер 59 устанавливается в состояние логической - . единицы по выходу (фиг. 6д). Возникший при этом перепад (от низкого уровня к высокому) запускает одновременно триггер 60 и мультивибратор 75. При этом взаимодействие триггеров 60 и 61 приводит к установке (в следующей последовательности; нулевой уровень на выходе триггера 60, нулевой уровень на первом выходе триггера

61, единичный уровень на выходе триггера

60) триггера 61 в единичное состояние, т.е. на первом выходе триггера 61 — логический нуль, а на втором — единица, Поэтому логический нуль с первого выхода триггера 61, поступив на второй вход элемента 68; удерживает его по выходу в исходном состоянии логического нуля. несмотря на поступивший уровень логической единицы — с выхода триггера 59 (фиг. 6д). Выходной сигнал триггера 59 (фиг. 6д) открывает по первым входам элементы 64. 65. 71 и 72 и прекращается удержание в нулевом состоянии триггеров 56. 62 и 63, Пройдя через;инвертор чь, указанный сигнал устанавливает в нулевое состояние триггеры 57 и 58 и закрывает элементы 64 и 65 по вторым входам. При этом процесс формирования выходных импуль-.. сов в предлагаемом устройстве прерывается. так как выходной сигнал триггера 57 становйтся запрещающим для генератора 3 тактовых импульсов, а сигналы управления счетчиком 5, запоминающим устройством 6 (выходы 32-38) заменяются на сигналы, поступающие через элементы 64 и 65 по четвертым входам, соответственно со второго выхода мультивибратора 75 и элемента

И-НЕ 70,который приустановке триггера 61 в единичйое состояние (описано выше) имеет на выходе уровень логической единицы.

Поэтому элемент 65 обеспечивает(в начале режима программирования) на выходе уровень логического нуля, который, поступив на вход счетчика 5. обеспечивает установку по; следнего в йулевое состояние. Ближайший к моменту установки триггера 59 в единичное состояние из импульсов (фиг. 6а).внешнего запуска (no шине 1), пройдя через элементы 45 и 47 на синхронизирующий вход триггера 56, записывает в него логическую единицу (фиг. 6г). Выходной сигнал триггера 56 при этом открывает элемент 66.

1750034

17 .. i(8

Последующие импульсы (фиг. 6а) после от- выходу устройства 4 управления поступает крытия элемента 66 проходят через инвер- в блок адаптации — в датчик 12 двоичных тор 51 на синхронизирующий вход триггера кодов, на вход управления элементом ИСК62, который начинает работать в счетном ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 85 и блоком 88 шинных режиме, формируя при этом (фиг, бб) им- 5 формирователей, при этом. блок 88 нахопульсы для тактирования регистра 86 после- дится в третьем состоянии по выходу, что довательного приближения в датчике 12 обеспечивает на первом этапе программидвоичных кодов. При этом конкретная реа- рования наличиеедйничной информации на лизация регистра. 86 на микросхеме 564 входе блока 7 стробировэния независимо от

ИР13 предполагает момент срабатывания 10 состояний выходов блока 87 ийверторов и указанного регистра по перепадам oi низ- регистра 86, По шестому выходу устройства кого уровня (логического нуля) к высокому 4 управления выходной сйгнал элемента .(логической единице). Для подготовки осу- 68 поступает в блок 9 адаптации — на вход ществления очередного цикла регистра 86 датчика 13 эталонных кодов, который соимпульсы с выхода верхнего элемента 67 и 15 стоит из счетчика адреса и постоянного импульсы с выхода элемента 73 (фиг, 6ж) запоминающе о устройства (ПЗУ), один через нижний (выполняющий функцию ин- адресный вход которого объединен с вховертора) элемент 48 объединяются-по ИЛИ дом установки счетчика адреса в нулевое верхним элементом 48 и через выход 29 состояние и подключен к указанному . поступают на установку триггера 84 вдатчи- 20 выходу элемента 68. В ячейке памяти ПЗУ ке 12 двоичных кодов в единичное состоя- датчика 13 с нулевым адресбм запрограмние. Далее сдвинутый по времени мированы логические единицы всех разстробирующий импульс(фиг. 6в), пройдя че- рядов, поэтому на первом этапе рез блок 7, ЦАП 8, реальную нагрузку на программирования формирователя перешину 10 и вход компаратора 16 в блоке 9 25 множающий ЦАП 15 передает напряжение адаптации. дает соответствующую реакцию со своего аналогового входа нэ выход с покомпаратора 16 на вход синхронизации стоянным множителемцифрового кода,т.е. триггера 84, который в случае прихода им- . на первом этапе программирования напряпульса.от кампарзтора 16 устанавливается жением на первом (опорном) входе компа в нулевое состояние или остается в единич- 30 рзтора 16 управляет датчик 12 двоичных ном состояний при отсутствии импульсов кодов(через ЦАП 14), 8 конце первого этапа компэраторэ 16. После этого возникает тэк- программирования по сигналу записи, потирующий перепад регистра 86 последова- ступившему с второго вйхода триггера 61 тельного приближения и результат. (фиг. 6л) — перепад из "1" в "0", ЦАП 14 хранимый в триггере 84. учитывается в реги- 35 запоминает входной цифровой код резульстре 86. Поскольку логика наличия импульса тата определения максимума амплйтуды на выходе компараторэ для первого и вто- сигнала обратной связи и отключается по рого этапов противоположна в цепи инфор- приему входных цифровых кодов, удержимационного входа регистра . 86 вая на втором этапе программирования выпоследовательного приближения, включа- 40 ходное напряжение неизменного значения, ется элемент 85, выполняющий функцию уп- соответствующего записанному. На втором равляемого по входу 78 инвертора этапе счетчик адреса в датчике 13 эталонвыходного сигнала триггера 84: Сигнал уп- ных кодов освобождается от сигнала устаравления поступает с выхода элемента 68 новки в нулевое состояние и одновремейно устройства 4 управления. 45 ПЗУ датчика 13 выдает цифровой код этаТаблица истинности управляемого ин- лонного уровня первой ступени фврмироваверторэ 85 совпадает с таблицей элемента ния, который перемножается в ЦАП 15 с

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, поэтому конкрет- нэпряжениеммаксимумаамплитудысвыхоная реализация может быть в виде микро- да ЦАП 14 и соответствующее выходное нзсхемы 564 ЛП2. 50 пряжение ЦАП 15 подается нэ первый вход

Таким образом, на первом этапе про- компараторз 16, т.е, на втором этапе про граммирования с выхода элемента 68(фиг. граммировэния напряжением на первом

6к) устройства 4 управления выдается.уро- входе компаратора 16 управляет Датчик 13 вень логического нуля, который, поступив- эталонных кодов, в то время, как датчик 12 по третьему, выходу устройства 4 управле- 55 двоичных кодов управляет амплитудой вы ния на вход управления запоминающего ус - ходных (на шине 11) импульсов (через блок тройства 6 (конкретно вход управления . 7, ЦАП 8) формирователя и, следовательно

"Запись-чтение" ОЗУ98черезинвертор100 (через реальную нагрузку), амплитудой на повходу92).удерживаетустройствобвсо- шйне 10 сигнала обратной связи, т.е. на стоянии чтения. Тот же сигнал по первому втором входе компаратора 16. Выходной

1750034 импульс мультивибратора 75 (фиг. 6и) фор- дестабилизирующих факторов: изменения мируется при каждом запуске мультивибра- температуры окружающей среды, старетора 74 — сигналом с выхода 83 регистра 86 ния элементов. Введенные в схему блока (фиг. 6з) датчика 12 двоичных кодов, кото- адаптации датчик двоичных кодов, датчик рыйявляется признаком готовности резуль- 5 эталонных кодов, запоминающий и перетата определения датчиком 12 очередного множающий ЦАП, а также компаратор . цифрового кода, На втором этапе блок-88 обеспечивают функцию адаптации предшинных формирователей переводится в ак- лагаемого. формирователя. При этом истивное состояние, что и позволяет переда-. пользование, запоминающего ЦАП, вать цифровые коды из датчика 12 йа вход 10 соедийенного по выходу с аналоговым Вхоблока 7 стробирования. Поскольку для реги- дом перемножающего ЦАП, позволяет бло-. стра 86 последовательного приближения ку адаптации отслеживать фактическое необходим импульс запуска (фиг. 6е),.кото- значение максимальной амплитуды импуль рый формируется с помощью триггера 63; са обратной связи. Это устраняет зависиэлемента 73 в устройстве.4 управления, на 15 мость цифровых кодов датчика эталонных время запускавсигналуправленияповходу кодов от указанного значейия амплитуды, 77 триггером (фиг. бж) замещается с по- что исключает регулировочные операции в мощью элемента 47 указанный импульс за- предлагаемом формирователе и упрощает пуска. Это обеспечивает однозначное его изготовление. состояние триггера 84 в датчике 12 в начале 20 Программа — набор эталонных кодов в каждого цикла работы регистра 86. Выход- датчике эталонйых кодов для неизменной ной импульс мультивибратора 75 поступает формы выходных импульсов предлагаемого также на счетный вход счетчика адреса для формирователя также является неизменПЗУ датчика 13 эталонных кодов, обес- ной, íе зависит от разброса параметров репечивая при этом переключение указанного 25 альной на грузки, поскольку в процессе счетчика адреса и, следовательно, выходно- адаптации (программирования. запоминаю-. го эталонного кода датчика 13, Окончание щего устройства) учитываются реальные второго этапа программирования задается свойства(искажения, вносимые в формиропрэграммой ПЗУ датчика 13 эталонных ко- - вание) реальной нагрузки. Поскольку изме-.. дов ",при этом в одной из ячеек ПЗУ для 30 нения параметров реальной нагрузки в отдельного выходного разряда. подключен- зависимости от разброса параметров, их иэногб к третьему выходу 22 блока 9 адапта- менений от воздействия температуры и стации, записывается "1", которая далее рения являются однократными (разброс) поступает в запоминающее устройство 6 и или медленно меняющимися (от температуустройство 4 управлеййя, где соответствен- 35 ры и т.п.), в формирователе достаточно од-но записывается в 03У 88 и вызывает. про- нократной операции адаптации - при цвсс переключения в режйм формирования, . включении питания, что однако не исключаПри.этом происходит запись нулевого со- ет имеющейся возможности проведения стояния в счетчик 5 и триггер 59 устройства " указанной операции в любой необходимйй

4 управления; . : . - - " 40 момент времени.

Таким образом, в предлагаемом форми- Достоинством предлагаемого формиро. рователе в отличие от известного имеется вателя является учет искажений не только возможность адаптаций программы запо- реальной нагрузки, но и погрешностей ЦАП, минающего устройства 6 к параметрам ре- непосредственно участвующего в преобраальной нагрузки, поскольку за счет работы 45 зовании цифровых кодов — формировании блока 9 адаптации и устройства 4 управле- . импульсов, т,е. вносимые искажения,эа счет ния в режиме программирования по эталон- ЦАП учитйваются в сумме с искажениями ному набору цифровых кодов в датчике реальной нагрузки при адаптации. Это энаэталонных кодов определяется соответству- чительно снижает требованйя.к точности и ющий набор реально необходимых кодов 50 стабильности ЦАП,что, всвоюочередь,дает для режима формирования с учетом искаже- возможность использовать в ЦАП наиболее ний в реальной нагрузке. Это устраняет не- бйстродействующие варианты построения. обходимость подбора программы схемы, а это дает возможность увеличивать запоминающего устройства 6.вручную для частоту генератора тактовых импульсов; каждого экземпляра конкретной нагрузки 55 чтК в свою очередь, позволяет формировать предлагаемых формирователей. что упро- импульсные сигналы с большей крутизной щает их изготовление, а также обеспечивает изменения напряжения, что является важ- поддержаниеточностиформировэниявэкс- ным при использовании предлагаемого плуатации — при изменении параметров ре- формирователя для формирования импульальной нагрузки от воздействия сов микросекундной длительности.

1750034

Формула изобретения

1, Адаптивный формирователь импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик, выход которого соединен с 5 входом запоминающего устройства, цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к выходу формирователя, отличающийся тем, что, с целью расширения области примененйя путем 10 обеспечения автоматической компенсации изменений параметров реальной нагрузки в процессе эксплуатации, в него введены устройство управления, блок адаптацйи и блок стробирования, первый вход которого сое- 15 динен с объединенными первыми выходами запоминающего устройства и. блока адаптации, второй выход которого подклвчен к первому информационному входу запоминающего устройства, второй информацион- 20 ный вход которого объединен с первым входом устройства управления и соединен с третьим выходом блока адаптации. первый вход которого подключен к шине сигнала обратной связи, а второй вход соединен с 25 первым выходом устройства управления. . второй вход которого подключен к четвертому выходу блока адаптации, второй аыход . устройства управления соединен с вто-рым входом блока стробирования, выход 30 которого подключен к входу цифроаналого. вого преобразователя; третий выходустройства управления соединен с входом. управления запоминающего устройства, второй выход которого подключен к третье- 35 му входу устройства управления. четвертый выход которого соединен с входом счетчика, пятый выход устройства управления подключен к входу генератора тактовых им- пульсов, выход которого соединен с 40 четвертым входом устройства управления, пятый и шестой входы которого подключены соответственно к шине сигнала внешнего запуска и шине сйтнала запуска адап-.ации, а шестой и седьмой выходы устройства управления соединены соответственно с третьим и четвертым вйходами блока адаптации.

2. Формирователь по и; 1, о т л и v а юшийся тем, что блок адаптации содержит датчик двоичйых кодов,. запоминаю ций и перемножающий цифроаналоговые преобразователи, датчик эталоннйх кодов и компаратор, выход которого соединен с первым входом датчика двоичных кодов, второй вход которого является входом управления укаэанного датчика и подключен к второму входу блока адаптации, третий вход которого соединен с входом датчика эталонных кодов, первый выход которого подключен к цифровому входу перемножающего цифроаналогового преобразователя, аналоговый вход которого соединен с выходом запоминающего цифроаналогового преобразователя, вход записи которого подключен к четвертому входу блока адаптации, первый выход которого соединен с вторым" выходом датчика двоичных кодов, первый выход которого подключен к объединенным цифровому входу запоминающего цйфроаналогового преобразователя,и второму выходу блока адаптации, третий выход которого соединен с вторым выходом датчика эталонных кодов, а четвертый выход блока адаптации подключен к третьему выходу датчика двоичных кодов, выход перемножа-. ющего цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к первому входу блока адаптации, $750034 ь

1750034

Щl8. 5

Редактор А.Козориз

Заказ 2603 Тираж . . : . :::: Подписное

8НИИПИ Государственного комитетаг tio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

313035. Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5 а .и .К

Составитель М.Леонова

Техретд М.Моргентал . Корректор Э.Лончагкова

Производственно-издательский комбинат Патент", т. Ужгород, тл.Гагарина. 101