Устройство воспроизведения прямоугольных импульсов

 

0AИС НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

i790234 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 06.09.78 (21) 2662287/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 231280. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 23.12. 80 (51}М. Кл.З

H 03 К 5/19

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 621.337 (088 . 8) (72) Автор изобретения

В. Л. Чураков

I (>1

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах передачи сигнала по проводным линиям связи на большие расстояния .

Известно многоканальное устройство задержки и воспроизведения прямоугольных импульсов, содержащее элемент И, один вход которого подключен к входу устройства, другой вход — к выходу генератора импульсов и входу другого элемента И. Выход первого элемента И подключен к счетчику импульсов, нулевые выходы каждого разряца которого подключены ко входам группы элементов И. Между входом устройства и вторыми входами группы элементов И включены последовательно соединенные элементы НЕ, элемент ИЛИ и одновибратор . Выходы группы элементов И подключены к входам другого счетчика импульсов . Выходы элементов задержки фронта подключены к первым входам элементов "Память", а выход другого счетчика импульсов — ко вторым входам элементов "Память", выход которых является выходом устройства (1) .

Однако известное устройство не позволяет восстанавливать полученный искаженный сигнал до номинального значения длительности .

Известно также устройство воспро изведения прямоугольных импульсов, 5 содержащее трит>гер управления, единичный вход которого соединен со входом устройства, входом элемента

HE и входом элемента И, выход — с входом генератора, выход которого

10 подключен к входу счетчика импульсов, выходы которого подключены ко входам дешифратора, одна группа выходов которого через элемент ИЛИ, элемент И соединена со входом формирователя зад15 него фронта, состоящего из последовательно соединенных второго счетчика импульсов, второго дешифратора и блока коммутации, выход которого соединен со входами "сброс" управляю20 щего триггера, первого и второго счетчиков импульсов и триггера памяти, единичный вход которого соединен с выходом первого дешифратора, а выход — с выходом устройства (2) .

Однако старт-стопные генераторы, примененные в этом устройстве, не обладают высокой точностью и стабильностью частоты> поэтому при воснр»иэ30 ведении длительных по времени сигна790234 лов известное устройство не обеспечивает необходимую точность .

Наиболее близкое предлагаемому устройство воспроизведения прямоугольных импульсов содержит элементы запрета и формирователи переднего и заднего фронтов, входы которых coåдинены с входной шиной, а выход последнего иэ которых через элемент за- держки подключен к второму элементу запрета, выход которого через формиронатель импульсов соединен с первым входом первого элемента И, второй элемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора опорных импульсов, второй вход — к выходу триггера, первый вход которого соединен с выходом формирователя переднего фронта, второй вход с Р,-входом счетного триггера, а выход — с вторым входом второго элемента И (3) .

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет восстанавпивать на выходе сигнал до номинального значения .

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Для достижения указанной цели в устройство, содержащее генератор, элемент задержки, формирователь заднего фронта, два элемента И, первый вход первого из которых соединен с выходом первого триггера, введены второй триггер, блок выделения периода, блок выделения строба, блок коррекции частот, блок управления. анализатор, блок определения времени, дополнительные элементы И, первые входы которых соединены с входной шиной, и формирователь строба, входы которого соединены с выходами элемента задержки, а выходы — через дополнительные элементы И вЂ” с входами блока определения времени, первый выход которого подключен к первому входу формирователя заднего фронта, второй выход — к первым входам блока выделения периода, блок выделения строба, анализатора, блока управления и первого триггера, а третьи выходы, к вторым входам анализатора и блока выделения строба, третий вход которого соединен с первым выходом анализатора и нторым входом блока выделения периода, четвертый вход — с втоРым выходом анализатора и третьим входом блока выделения периода, пятый вход — с выходом блока коррекции частот, а выход — с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к ныходу блока выделения периода, четвертый вход которого соединен с выходом генератора, входом элемента задержки и вторым входом блока управления, а пятый вход — с первым выходом блока управления, третий вход которого подключен к третьему входу, анализатора, четвертый вход к первому входу блока коррекции частот, первому влоду второт о триггер,, второму входу первого триггера и выходу формирователя заднего фронта, а второй выход — к второму нходу блока коррекции частот, причем второй вход

5 формирователя заднего фронта соединен с одним из выходов формирователя строба, а третий вход — с выходом нторого элемента И и вторым входом первого элемента И, выход которого под О ключен к второму входу второго триггера .

На фиг . 1 приведена электрическая функциональная схема устройства воспроизведения прямоугольных импульсов; на фиг. 2 — пример конкретного выполнения устройства; на фиг . 3 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

УстРойство воспроизведения прямоугольных импульсов содержит генераЩ тор 1., например кварцевый генератор, выход которого через элемент 2 задержки соединен с входами формирователя 3 стробов, выходы которого через элементы И 4, соединенные с входной шиной, подключены к блоку 5 определения времени поступления входного сигнала, выходы которого соединены с входами анализатора б некратности частот.

Входы блока 7 управления соединены с выходами генератора 1, „анализатора 6 и выходом д блока 5 определения времени, а выход - co входом блока 8 коррекции частот. Входы блока 9 ныделения строба соединены с выходами блока 5 определения времени, а управляющие входы — с выходами анализатора б и блока 8 коррекции частот. Входы блока 10 выделения пе40 риода соединены с выходами генератора 1, блока 5 определения времени, анализатора 6 и блока 7 управления .

Выходы блоков 9 выделения строба и

10 выттеления периода через элемент

И 11 соединены с входом формирователя

12 заднего фронта, другие входы которого соединены с выходами формирователя 3 стробов и блока 5 определения времени, а выход — c первым входом

® тРиггеРа 13, второй вход которого подключен к выходу д -блока 5 определения времени, а выход через элемент И 14, первый вход которого сое,динен с выходом элемента И 11, — к первому входу триггера 15, второй вход которого и один из входов блока

7 управления и блока 8 коррекции частот соединены с выходом формирователя 12 заднего фронта.

Блок 5 определения времени предназначен для определения номера строба поступления переднего фронта и формирования управляющих сигналов поступления переднего и заднего фронтов входного сигнала и состоит из регистра 1б„и дешифратора 17(фиг. 2).

790234

ЗО

Анализатор 6 некратности частот предназначен для определения кратности частоты генератора 1 частоте нходного сигнала, формирует сигналы некратности, опережения или запаздывания частоты и состоит из регистров

18, 19 и дешифратора 20 .

Блок 8 коррекции частот предназначен для формирования сигнала коррекции частот и состоит из счетчиков 21 и 22 импульсов, регистра 23, блока

24 полного совпадения .

Блок 9 выполнения строба предназ вЂ, начен для выделения строба переднего фронта в периоде генератора 1 и состоит из регистра 25 и блока 26 коммутации .

Блок 10 выделения периода предназ— начен для выделения периода генератора 1 для формирования переднего фронта выходного сигнала и состоит из регистров 27, 28 и блока 29 полного совпадения . формирователь 12 заднего фронта состоит из триггера 30, элемента

И 31, счетчика 32 импульсов, элемента

И 33, элемента 35 задержки на один такт, триггеров 34 и 36 и блока 37 коммутации .

Устройство работает следующим об. разом.

Сигнал генератора 1 (фиг. 3a) поступает на элемент 2 задержки, общая задержка которого равна полонине периода генератора 1, частота которого выбирается кратной образующей частоте входного сигнала, но не менее, чем в 4 раза выше ее, сдвинутые серии частот с равноотстоящих выводов элемента 2 задержки поступают на входы формирователя 3 стробов, который формирует в пределах каждой из полуволн генератора 1 rl стробон (фиг. Зб), спрашивающих на элементах И 4 входной сигнал таким образом, что на выходе элемента И 4 1 -го формируется сигнал и записывается "1" н соответствующий триггер регистра 16 блока 5 определения времени, если входной сигнал перекрывает по времени j-ый строб.

Дешифратор 17 этого блока дешифрирует состояние регистра 16 по следующему алгоритму: если j-ый триггер регистра 16 находится в состоянии "1" а (j -1) -ый в состоянии "0", то на

j-ом выходе дешифратора 17 формируется потенциал нахождения переднего фронта входного сигнала под j-ым стробом; если s -ый триггер регистра

16 находится н состоянии "0", а (i-1)

ый в состоянии "1", то дешифратор 17 (1+1) -ым стробом выдает сигнал заднего фронта. Так, например, входной сигнал (фиг. 3 г) - сигнал заднего фронта (фиг. 3 и), или входной сигнал (фиг. 3 л) - сигнал заднего фронта (фиг. 3 м), где i u j - номер одного из триггеров рассматриваемого регистра и соответствующего ему выхода дешифратора. Дешифратор 17 формирует импульс записи кода времени прихода переднего фронта входного сигнала в

5следующий полупериод генератора 1 после прихода переднего фронта входного сигнала (фиг. 39). По этому сигналу производится запись кода времени переднего фронта н регистр 25 блока 9 выделения строба и в регистр

18 анализатора 6 некратности частот, причем р значение кода времени из регистра 18 переписывается в регистр 19 того же блока, путем сравнения значений времени прихода переднего фронта входного сигнала определяется некратность частоты генератора 1 образующей частоте входного сигнала, которая всегда имеет место из-за разброса параметров генератора 1

Дешифратор 20 анализатора 6 дешифрирует состояние регистров 18 и 19 по следующему алгоритму: если i-ый триггер регистра 19 находится в состоянии "0", à (i-1)-ый в состоянии

"1" и i-ый триггер регистра 18 в состоянии "1", то формируется потенциал опережения частоты; если i-ый триггер регистра 19 находится н состоянии "1 ", а (i-1) -ый н состоянии

"0" и (i-1) -ый триггер регистра 18 в состоянии "1", то формируется потенциал запаздывания частоты; ныходные потенциалы дешифратора 20 "опережение"-и "запаздывание" частоты заведены на входы регHGTpcl 25 блока

9 выделения .строба и регистра 27 блока 10 выделения периода и управляют направлением сдвига информац»» в этих ренерсивных сднигоных регистрах. Кроме указанных выше сигналов, дешифратор 20 формирует сигнал некратности частот, если содержимое регистров

18 и 19 не равны,,пo которому блок

17 управления прекращает подачу частоты генератора 1 на счетный вход счетчика 21 блока 8 коррекции частот, переписывает содержимое счетчика 21 в регистр 23, сбрасывает счетчик 21 и вновь открывает поступление на его счетный вход частоты генератора 1.

Таким образом, на регистре 23 запоминается двоичный код количества периодон генератора 1 между двумя моментами перехода переднего фронта входного сигнала с одного строба формиронателя 3 стробов на другой . Счетчик 22 блока 8 коррекции частот счи ает количество периодов генератора 1 за время действия входного сигнала, код счетчика 22 постоянно сраннинается с содержимым регистра

23, блока 24 полного совпадения. В случае совпадения кодов формируется сигнал, который сдвигает ин(>ормацию в регистре 25, и в случае нозникнсвения переноса н этом регистре произ790234 водится сдвиг информации в регистре

28 блока 10 выделения периода. Таким образом, производится компенсация ошибки, вызванной некратностью частот генератора 1 и образующей частоты входного сигнала.

Код номера строба формирователя 3 стробов записывается с дешифратора

17 в регистр 25 по управляющему сигналу (фиг. ЗД) и, начиная со следующего периода генератора 1, блок 26 коммутации блока 9 выделения строба !О выдает сигнал (фиг . 3e) под тем временным стробом, под которым пришел передний фронт входного сигнала. Управляющий сигнал (фиг. Зд) фазирует сдвиговый регистр 27, который делит частоту генератора 1 до образующей частоты входного сигнала, регистр 28 устанавливается в "1" блоком 7 управления спустя один период частоты генератора 1. Таким образом, сигнал на блоке 29 полного совпадения блока 10 выделения периода формируется спустя период образующей частоты входного сигнала по отношению к моменту прихода переднего фронта (фиг . Зж) . При совпадении сигналов с блока 26 коммутации (фиг. 3e) и с блока 29 полного совпадения (фиг . Зж) элемент И 11 формирует сигнал, который проходит через элемент И 14, так как триггер

13 устанавливается в "1" управляю- ЗО щим сигналом с дешифратора 17 (фиг.ЗВ) и переводит в "1 " выходной триггер

15. Тем самым формируется передний фронт выходного сигнала (фиг. Зэ) .

По заднему, фронту входного сигна- 35 ла дешифратор 17 формирует импульс (фиг. Зи), который устанавливает в

"1" триггеры 30 и 36 формирователя

12 заднего фронта, сбрасывает в "0 " счетчик 32 и триггер 34, а также пос- 4() тупает на элемент 35 задержки на один такт. Триггер 30 сбрасывается в "0" сигналом с элемента И 11, поэтому на счетный вход счетчика 32 проходит высокочастотный сигнал, сформированный формирователем 3 стробов от момента прихода заднего фронта до сигнала (фиг. Зк). Так как в данном случае этот отрезок времени меньше половины периода образующей частоты входного сигнала, то элемент И 33, дешифрирующий состояние счетчика 32, которое соответствует половине периода образующей частоты, не срабатывает, и триггер 34 останется в "0". Таким образом, через блок 37 коммутации 55 проходит сигнал с элемента 35 задержки на один такт, задержанный на один период образующей Частоты входного сигнала, и выходной триггер 15 сбрасывается в "0". Так формируется задний фронт выходного сигнала (фиг.Зз) .

Этот же сигнал используется как сброс в"0" всего устройства.

В случае прихода на вход устройст- ва сигнала (фиг. Зл) промежуток вре — у мени между импульсом заднего фронта (фиг . Зм) и импульсом образующей частоты входного сигнала больше половины периода образующей частоты, и заполняющая частоты счетчика 32 (фиг. Зн ) переводит его в состояние, превышающее код половины периода; срабатывает элемент И 33, триггер 34 устанавливается в состояние "1" (фиг. 3o). Тогда блок 37 коммутации пропускает сигнал с выхода элемента

И 11 на сброс выходного триггера 15 и всего устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство восстанавливает сигнал до номинальной длительности с более высокой точностью, чем ранее известные устройства.

Формула изобретения

Устройство воспроизведения прямоугольных импульсов, содержащее генератор, элемент задержки, формирователь заднего фронта, два элемента И, первый вход первого из которых соединен с выходом первого триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй. триггер, блок выделения периода, блок выделения строба, блок коррекции частот, блок управления, анализатор, блок определения времени, дополнительные элементы И, первые входы которых соединены с входной шиной, и формирователь строба, входы которого соединены с выходами элемента задержки, а выходы — через дополнительные элементы И. — с входами блока определения времени, первый выход которого подключен к первому входу формирователя заднего фронта, второй выход — к первьм входам блока вЫделения периода, блока выделения строба, анализатора, блока управления и первого триггера, а третьи выходы — к вторым входам анализатора и блока выделения строба, третий вход которого соединен с первым выходом анализатора и вторым входом блока выделения периода, четвертый вход — с вторым выходом анализатора и третьим входом блока выделения периода, пятый вход — с выходом блока коррекции частот, а выход — с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока выделения периода, четвертый вход которого соединен с выходом генератора, входом элемента задержки и вторым входом блока управления, а пятый вход — с первым выходом блока управления, третий вход которого подключен к третьему выходу анализатора, четвертый вход — к первому входу блока коррекции частот, первому входу второго триггера, вто790234

Фиг. 7 рому входу первого триггера и выходу формирователя заднего фронта, а второй выход — к второму входу блока коррекции частот, причем второй вход формирователя заднего фронта соединен с одним из выходов формирователя строба, а третий вход — с выходом второго элемента И и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к второму входу второго триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское, видетельство СССР

Р 482882, кл. Н 03 К 5/20, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2516128, кл. Н 03 К 5/20, 1977 .

3. Авторское свидетельство СССР

540365, кл . Н 03 К 5/18, 1975.