Формирователь импульсов с линейным изменением периода их следования

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - повышение стабильности закона изменения периода следования импульсов. Предлагаемый формирователь содержит задающий генератор I, формирователь 2 частоты 3, переключатель 3 режима, элементы 2И-ИЛИ 4 и 5, реверсивные счетчики 6 и 7, блок 8 управления , блоки 9 и 10 совпадения, элемент ИЛИ II, триггер 12. Принцип действия формиро-- вателя заключается в генерировании первой и второй тактовых частот с помощью высокостабильных задающего генератора 1 и формирователя 2 частоты, одновремен

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

{ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- (21) 4804981/09 (22) 23.03.90 (46) 07.03.93, Бюл. Ме 9 (71) Научно-исследовательский институт

"РИФ" Производственного обьединения им. В.И. Ленина (72) В.П. Шенягин (56) Автооское свидетельство СССР N

1451831 кл. Н 03 С 3/08, 1987. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ С

ЛИНЕЙНЫМ ИЗМЕНЕНИЕМ ПЕРИОДАИХ

СЛЕДОВАНИЯ

„„Я „„1800640 А1 (я)s Н 04 (27/12, Н 03 С 3/00 (57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения — повышение стабильности закона изменения периода следования импульсов. Предлагаемый формирователь содержит задающий генератор

1, формирователь 2 частоты 3, переключатель 3 режима, элементы 2И-ИЛИ 4 и 5, реверсивные счетчики 6 и 7, блок 8 управления, блоки 9 и 10 совпадения, элемент ИЛИ

11, триггер 12. Принцип действия формиро-вателя заключается в генерировании первой и второй тактовых частот с помощью высокостабильных задающего генератора 1 и формирователя 2 частоты, одновремен1800640

15

40 ном заполнении первой частотой первого реверсивного счетчика 6 или 7 и считывания второй частотой второго реверсивного счетчика 7 или 6 до определенного значения кода, например нулевого. В эти моменты происходит формирование выходного сигнала и смена режима работы с помощью триггера 12 и элементов 2И-ИЛИ 4, 5 реверсивных счетчиков 6 и 7. Второй счетчик 7 заполняется первой частотой, а первый 6 считывается второй частотой до установленного Значения кода, которое также выявляется блоками 9 и 10 совпадения и приводит к формированию выходного сигнала. Далее

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах с модуляцией импульсов путем линейного изменения периода их следования, Цель изобретения — повышение стабильности закона изменения периода следования импульсов.

Ка фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 — временные диаграммы,.поясняющие его работу

Устройство содержит задающий генератор "., формирователь 2 частоты, переклю-. чатель 3 режима, первый и второй элементы

2И вЂ” ИЛИ 4 и 5, первый и второй реверсивные счетчики 6 и 7, блок 8 управления, первый и второй блоки совпадения 9 и 10, элемент ИЛИ 11 и триггер 12.

Задающий ген ерато р 1 содержит тактовый генератор 13 и первую дифференцирующую цепь 14, а формирователь 2 частоты содержит счетчик 15 переключатель 16 частоты и вторую дифференцирующую цепь 17.

Принцип действия формирователя основан на генерировании первой и второй

ràêToâûx частот, находящихся в неизменном фазовых соотношениях, одновременном заполнении первой частотой первого реверсивного счетчика 6 и считывания второй частотой второго реверсивного счетчика 7 до определенного значения кода, например нулевого. В эти моменты происходит формирование выходных импульсов и смена режимов работы (с помощью триггера

12) первого и второго элементов 2И-ИЛИ 4 и 5 и реверсивных счетчиков б и 7 — второй реверсивный счетчик 7 заполняется первой частотой, а первый реверсивный счетчик 6 считывается второй частотой до установленного значения кода, которое также выявляется первым и вторым блоками совпадения

9 и 10 выполненными в виде дешифраторов, и приводит к формированию выходных импроцессы в схеме циклично повторяются.

Причем при формировании падающего характера закона модуляции частоты счетчики

6, 7 заполняются большей частотой, а считываются меньшей; при формировании нара- : стающего характера закона — наоборот.

Смена характера закона модуляции производится при помощи переключателя 3. Начальный период выходного сигнала задается блоком 8 управления путем установки одного из реверсивных счетчиков в исходное положение, код которОго характеризует этот период. 2 ил. пульсов. Далее процессы в схеме повторяются, Причем при формировании падающего характера изменения периода следования выходных импульсов реверсивные счетчики заполняются большой частотой, а считываются меньшей; при формировании нарастающего характера закона — наоборот. Смена характера закона изменения периода следования импульсов производится с помощью переключателя 3 режима. Начальный период выходных импульсов задаются блоком управления 8 путем установки одного из реверсивных счетчиков в исходное положение, код которого характеризует этот период.

Устройство работает следующим образом.

Переключатели 3 режима устанавливаются в положение, соответствующее требуемому характеру закона изменения периодов следования импульсов — падающему или нарастающему.

Блок 8 управления перед началом формирования импульсов устанавливает первый реверсивный счетчик 6 в-положение, соответствующее коду, который определяет начальный период следования выходных импульсов.

B исходном состоянии при отсутствии запускающего входного видеоимпульса задающий генератор 1 формирует высокостабильную периодическую последовательность коротких импульсов частотой f< (фиг, 2 г), полученную в результате дифференцирования цепью 14 сигнала типа "меандр" тактового генератора 13 (фиг, 2 б), инверсный сигнал которого поступает на вход формирователя

2 частоты. На его выходе после деления счетчиком 15 (фиг. 2 в) и дифференцирования цепью 17 формируется высокостабильная периодическая последовательность коротких импульсов (фиг. 2 д) частотой

1800640 который с момечта т4 до 13 считывается до нулевого значения частотой f2 эа время Т4 = п1З/f2 = 1 1!т2 ТЗ = пТЗ = и Т1.

Аналогично Тк = tk — tk-1 = nTk 1 = n T1, На выходе элемента ИЛИ 11, а следовательно, и выходе 2 формирователя формируется эталонная последовательность коротких импульсов (фиг. 2 м) в моменты времени t1, т2, тз...лк, равные (фиг. 3)

Т1 (1 + Aj Т 1,,1 + и - п-)Т1... (1 + n + и + ....+ и )Т1 или

2 3

Т1 Т1, Т....

A=1 n — 1

A — 1

Т1 л — 1 что соответствует перио2дам сигнала Т1, Т2, Тз...Т равным Т;, пТ1, и Т1 ... и Т1.

Полученная последовательность им. пульсов является последовательностью с линейным изменением периода их следования с нарастающим или спадающим характером закона в зависимости от первоначальной установки переключателя 4 режима. Стабильность закона определяется стабильностью соотношений частот f1/f2 = n и неизменностью их фазовых соотношений, что легко осу.цествимо на практике, На выходах триггера 12 формируется выходнол сигнал типа "меандр". Последовательность этих импульсов может использоваться в качестве выходного сигнала формирователя "Вых. 1". Пр окончании запускающего стробирующего видеоимпульса на входной шине устройства первый и второй элементы 2И вЂ” ИЛИ 4 и 5 закрываются. Второй реверсивный счетчик 7 и триггер

12 обнуляются,а первый реверсивный счетчик 6 устанавливается в исходное состояние, соответству ощее коду mp для . формирования начального периода.

Смечг х"ð:àêò;åðà закона изменения периода следования выходных импульсов осуществляется с помощью переключателя 4 режима с одноврел.енной сменой кода начальной установки первого реверсивного счетчика 6 при помощи блока S управления, Посредством переключателя 16 формирователя 2 частоты происходит изменение значения частоты f2, а слЕдаватЕльнс И ВЕличины периода следования выходных импульсов. При этом счетчик 15 входящий в состав формирователя 2 частоты может быть выполнен B виде двоичного счетчика; например, суммирующего. если отношение частот задающего генератора 1 и формирователя 2 частоты определяется четными числами или в виде кольцевого счетчика с фиксированным числом состояний. если отношение частот определяется нечетными числами, Второе схемное решение позволяет получить и четные числа, характеризую5 щие отношение частот генератора 1 и формирователя 2 частоты. Импульсы формирователя 2 частоты формируются из импульсов задающего генератора 1 путем деления на необходимый коэффициент, на10 ходясь в неизменных фазовых соотношениях. Блок 8 управления может быть выполнен в виде шифратора и переключателя.

Формула изобретения

15 Формирователь импульсов с линейным изменением периода их следования, содержащий задающий генератор, первый и второй блоки совпадения, выходы которых соединены соответственно с первым и вто20 рым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера, первый выход которого соединен соответственно с первыми входами первого и второго элементов 2И вЂ” ИЛИ, а второй выход тригге25 ра соединен соответственно с вторыми входами первого и второго элементов 2И вЂ” ИЛИ, третьи и четвертые входы которых соединены являются входом форл1ирователя,о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения ..

30 стабильности закона изменения периода следования импульсов, введены формирователь частоты, переключатель режима, первый и второй реверсивные счетчики и блок управления, причем первый выход за35 дающего генератора соединен с первым входом переключателя режима, второй выход задающего генератора через формирователь частоты соединен с вторым входом переключателя режима, первый и второй

40 выходы переключателя режима соединены соответственно с пятыми и шестыми входами первого и второго элементов 2И-ИЛИ, выходы которых соединены со счетными входами соответственно первого и второго

45 реверсивных счетчиков, выходы которых соединены с соответствующими входами соответственно первого и второго блоков совпадения, первый выход триггера соединен с входом установки режима сложения

50 первого реверсивного счетчика, входом установки режима вычитания второго реверсивного счетчика и является первым выходом формирователя, второй выход триггера соединен с входом установки ре55 жима вычитания первого реверсивного счетчика и входом установки режил1а сложения второго реверсивного счетчика. установочные входы триггера и блока управлен являются входом формирователя, выходы блока управления соединены с соответству.

1800640

12

f1

n где n — коэффициент деления счетчика 16.

Импульсы частотой f1 и f2, находящиеся . 5

30 в неизменных фазовых соотношениях, проходят на выходы переключателя 3 режима, положение которого определяет характер

Закона изменения периода следования сигнала. На выходах первого и второго элементов 2И-ИЛИ 4 и 5 сигналы отсутствуют.

Первый реверсивный счетчик 6 находится в

Положении, при котором на его выходах установлен код, т. е, записано число mo такое, чтобы его сосчитать частотой f2 за время

7 п1о ma

tp t0 — = u —.

f2 б

Этот код m< задается блоком 8 управления.

Второй реверсивный счетчик 7 находится в положении, при котором на его выходах присутствуют нулевые потенциалы. На выходах первого и второго блоков совпадения

9 и 10 и элемента ИЛИ 11 сигналы отсутствуют. Триггер 12 находится в произвольном . СОСтоянии.

С приходом на вход устройства стробирующего импульса (фиг, 2 а) в момент tp элементы 2И-ИЛИ 4 и 5 открываются по входам 3 и 4. Входным сигналом формирователя является последовательность пачек видеоимпульсов с заданными. периодом следования, длительностью и амплитудой потенциала логической единицы. Триггер

12 устанавливается в нулевое состояние, при котором на его втором (инверсном) выходе присутствует потенциал логической единицы (фиг. 2 е), а на первом (прямом) выходе — нулевой потенциал (фиг. 2 ж). Его единичный потенциал переводит первый реверсивный счетчик 6 по входу "—" в режим

"Вычитание", а второй реверсивный счетчик

7 — по входу "+" в режим "Сложение". Одно,временно единичный потенциал открывает первый элемент 2И-ИЛИ 4 по входу 2,на его выход проходят импульсы формирователя 2 частоты частотой 2 (фиг. 2 з), а второй элемент 2И вЂ” ИЛИ 5 открывается по входу 1 и на его выход поступают импульсы задающего гЕнератора 1 частотой f1 (фиг. 2 и) в случае установки переключателя 3 режима в положение, соответствующее формированию падающего характера закона изменения периодов следования сигнала (фиг. 1), Первый реверсивный счетчик 6 считывается частотой f2 формирователя 2 частоты др момента ta, когда на его выходах устанавливается код, равный коду блока 9 совпадения, например нулевой. При этом импульс с выхода блока 9 совпадения (фиг, 2 к) посту35

55 пает через элемент ИЛИ 11 (фиг. 2 м) на счетный вход триггера 12, переключая его в единичное состояние. Первый реверсивный счетчик 6 переводится в режим "Сложение", а второй реверсивный счетчик 7 — в режим

"Вычитание". Второй реверсивный счетчик

7 до этого оказывается заполненным за время to — to импульсами частотой f1, ЗадаЮщего генератора 1 до некоторого кода, соответствующего записанному числу импульсов

mp = f1(tp — tp ).

На фиг. 2 показано, например, что за время to — to на вход второго реверсивного счетчика 7 поступило два импульса. Одновременно единичный потенциал с первого выхода триггера 12 открывает первый элемент 2И-ИЛИ 4 по входу 1, пропуская на его выход импульсы с выхода задающего генератора 1, Второй элемент 2И-ИЛИ 5 открывается по входу 2 и на его выход проходят импульсы формирователя 2 частотой 12. С мОмента 10 до t1 за время Т1 = (по/f2 = 1/Рмин, где Р»,„— нижнее граничное значение частоты модуляции, второй реверсивный счетчик 7 считывается импульсами частоты f2 формирователя 2 частоты до нулевого значения, на что реагирует второй блок 10 совпадения и на его выходе в момент t1, формируется импульс (фиг-. 2 л), который че-рез элемент ИЛИ 11 (фиг. 2 м) поступает на счетный вход триггера 12, переключая его в исходное состояние. Первый реверсивный счетчик 6 за время Т1 оказывается заполненным импульсами частоты f1, задающего генератора 1 до кода, соответствующему записанному числу импульсов m1 = 11Т1 (на фиг. 2 — четыре импульса), Первый реверсивный счетчик 6 переводится в режим "Вычитания", а второй реверсивный счетчик 7 — в режим "Сложение".

Единичный потенциал с второго выхода триггера 12 пропускает на вход первого реверсивного счетчика 6 частоту f2 формирователя 2 частоты, а на вход второго реверсивного счетчика 7 — частоту f1 генератора 1. Теперь начинает считываться первый реверсивный счетчик 6, а второй реверсивный счетчик 7 заполняется.

Первый реверсивный счетчик 6 считывается до нулевого значения за время Т2 = t2—

t1 = m1/f2 = f1/f2 Т1 = nT1.

Далее процессы в схеме повторяются. В результате за время Т2 частотой f1 во втором реверсивном счетчике 7 будет записан код

П12 = f1 Т2 который с момента тз до t2 считывается до нулевого значения частотой f2 за время

ТЗ = п12/f2 = т1/т2 Т2 = пТ2 = и Т1

За время Тз в первом реверсивном счетчике

6 частотой f1 будет записан код п1з = f1, 10

1800640

Составитель Д.Куприйчук

Редактор Т.Федотов Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л.Ливринц

Заказ 1175 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 ющими установленными входами первого реверсивного счетчика, выход элемента

ИЛИ является вторым выходом формирователя.