Преобразователь пачки импульсов в прямоугольный импульс

 

Союз Советскнк

Сецнапнстнческнк респубинк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< и951683 (б1) дополнительное к авт. свив-ву (22)Заявлено 14. 01.81 (2!) 3236421 18 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 03 К 5/156

ГеаударстеенаыМ комитет

СССР оо делам взабретенкв в открытой (53) УДK 621.

° 373(088.8) Опубликовано 15.08.82. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 18.08.82 (72) Авторы изобретения

l ,1

М.П. Козинцев, В.В. Войко и А.С. Карлюка

Государственный ордена Трудового Красного Знамени проектный институт "Южгипрошахт" (7l) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАЧКИ ИМПУЛЬСОВ

В ПРЯМОУГОЛЬНЫИ ИМПУЛЬС го

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах телемеханики, элект-. роизмерительных системах и в системах сбора и обработки информации .

Известен преобразователь, содержащий счетчик импульсов, RS-триггер, генератор опорных импульсов, формирователь импульсов, блок запрета, элемент И, элемент ИЛИ и элемент эа- 1о держки (1 ).

Однако такое устройство характеризуется недостаточно высокой точностью преобразования и ограниченным диапазоном частот импульсов в пачке.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является преобразователь, содержащий четыре триггера, два реверсивных счетчика, два дещифратора, четыре элемента И, генератор опорных импульсов, элементы ИЛИ и НЕ (2 ).

Данный преобразователь имеет расширенный частотный диапазон импульсов в последовательности, но не позволяет сформировать прямоугольный импульс, длительность которого равна длительности последовательности (пачки) импульсов, что сужает его функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет формирования прямоугольного импульса, задержанного на величину периода следования импульсов пачки, длительность которого равна длительности пачки импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь пачки импульсок в прямоугольный импульс, содержащий генератор опорных импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй элемент И, первый вход которого соединен с первым выходом первого триг гера, первый вход которого соединен с

3 95168 первым входом второго триггера и с входной шиной, третий триггер, элемент ИЛИ-НЕ, два реверсивных счетчика, первый вход первого из которых соединен с выходом первого элемента

И, введены два формирователя импульсов, причем выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к вторым входам первого и второго триггеров и к первому входу третьего триггера, второй вход кото- >о рого через первый формирователь импульсов соединен с первым выходом второго триггера, второй выход которого подключен к первому входу второго реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, а третий вход соединен с первым выходом первого триггера, первый вход первого триггера через второй формирователь импуль- що сов соединен:с-втерым входом второго элемента И, выход которого подключен к входу генератора опорных импульсов, причем первый выход третьего триггера соединен с вторым входом первого эле- д мента И и с вторым входом первого реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с первым выходом второго триггера, выходы первого и второго реверсивных счетчиков подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ.

На фиг, 1 приведена функциональная блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - временная диаграмма работы преобразователя.

Преобразователь (фиг. 1) содержит генератор 1 опорных импульсов, триггеры 2, 3 и 4, элементы И 5 и 6, элемент ИЛИ-НЕ 7, Формирователи 8 и 9 импульсов, реверсивные счетчики

10 и 11 на фиг. 1 также показана входная шина 12.

В данном преобразователе используются триггер 2 RST-типа и триггеры 3 и 4 RS-типа.

Преобразователь пачки импульсов в прямоугольный импульс работает сле" дующим образом.

В исходном состоянии реверсивные счетчики 10 и 11 установлены в еди а ничное состояние, на выходе счетчиков 10 и 11 присутствует низкий потенциал, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7высокий потенциал (см. Фиг. 2м), триггеры 2, 3 и 4 установлены в нуле i C вое состояние, при котором на их единичном выходе присутствует низкий потенциал, а на нулевом выходе.высокий, на выходе формирователей 8

3 4 и 3 импульсов 2 — высокий потенциал

l( на выходе элементов И 5 и 6 — низкий потенциал, на входной шине 12высокий потенциал, генератор 1 опорных импульсов находится в заторможенном состоянии при наличии низкого потенциала на его управляющем входе.

Предположим, что реверсивные счетчики 10 и 11 работают на вычитание при наличии низкого потенциала на их управляющих входах и на сложение при наличии высокого потенциала, а формирователи 8 и 9 импульсов запускаются при изменении потенциала на их входах с высокого на низкий.

При поступлении первого отрицательного импульса пачки (фиг. 2) на входную шину 12 триггер 2 (фиг. 2,е,ж) и триггер 3 (фиг..2,в,н) устанавливаются в единичное состояние и запускается Формирователь 9 импульсов (фиг. 2,б), на выходе которого вырабатывается отрицательный импульс, удерживающий низкий потенциал на выходе элемента И 6 (фиг. 2,г), Длительность отрицательного импульса фор. мирователя 9 импульсов выбирается несколько ольшей времени переходных процессов в преобразователе и меньшей периода следования импульсов опорной частоты.

При установлении триггера 2 в единичное состояние на его единичном выходе появляется высокий потенциал, а на нулевом выходе — низкий потенциал . При этом в счетчике 10 устанавливается режим сложения, а в счетчике 11 - режим вычитания.

При установлении триггера 3 в единичное состояние на его единичном выходе (фиг. 2,в) появляется высокий (разрешающий) потенциал, а на нулевом выходе (фиг. 2,в) - низкий потенциал, Следовательно, на первом выходе преобразователя появляется передний фронт прямоугольного импульса, совпадающий с моментом прихода первого импульса пачки.

Триггер 4 продолжает оставаться в нулевом состоянии (фиг. 2,к,о), и низкий потенциал его единичного выхода (фиг. 2,к) удерживает элемент 15 в закрытом состоянии (фиг. 2,л). После окончания импульса формирователя

9 генератор 1 начинает вырабатывать импульсы опорной частоты (фиг. 2,д).

Счетчик 10 продолжает оставаться в исходном состоянии, так как импульсы опорной частоты на его вход не по951683 ступают, а счетчик 11 работает на вычитание до прихода второго импульса пачки. При поступлении второго импульса пачки триггер 2 устанавливается в нулевое состояние, на управляю-5 щем входе счетчика 10 появляется низкий потенциал (режим вычитания), а на управляющем входе счетчика 11 высокий потенциал (режим сложения).

Изменение потенциала с высокого на 10 низкий на единичном выходе триггера i приводит к срабатыванию формирователя 8, выходной отрицательный импульс которого (фиг. 2,и) устанавливает триггер 4 в единичное состояние, при 15 котором открывается элемент И 5 по другому входу. Длительность импульса формирователя 8 выбирается несколько меньшей, чем длительность импульса переполнения счетчиков 10 и 11 íà zp выходе элемента ИЛИ-НЕ 7. Одновременно с появлением второго импульса срабатывает формирователь 9, выходной импульс которого через элемент И 6 блокирует генератор 1 опорных импуль-25 сов.

После окончания импульса формирователя 9 генератор 1 начинает вырабатывать импульсы опорной частоты, з» которые поступают на вход счетчика

11, увеличивая его содержимое, и через элемент И 5 - на вход счетчика

10, уменьшая его содержимое.

Следовательно, к моменту появления второго импульса пачки содержимое счетчика 11 уменьшается на величину, соответствующую периоду следования импульсов пачки, а счетчик 10 продолжает оставаться в исходном (эа- 4р полненном) состоянии (все разряды счетчика 10 находятся в единичном состоянии).

После появления второго импульса пачки в счетчике 11 устанавливается 45 режим сложения, а в счетчике 10 - режим вычитания .

К моменту появления третьего импульса пачки счетчик 11 оказывается заполненным, так как на его вход поступает такое же количество импульсов опорной частоты, которое вычитается из него к моменту прихода второго импульса пачки. Из счетчика 10 вычитается число, соответствующее периоду следования импульсов пачки.

В момент прихода третьего импульса пачки триггер 2 устанавливается в единичное состояние, в счетчике 10режим сложения,в счетчике 11 - режим вычитания, запускается формирователь

9, своим выходным импульсом через элемент И 6 блокируя генератор l, а триггеры 3 и 4 продолжают оставаться в единичном состоянии.

После окончания импульса формирователя 9 импульсы опорной частоты начинают. поступать на вход счетчиков

1О и 11. Содержимое счетчика 10 начинает увеличиваться, а содержимое счетчика 11 начинает уменьшаться. Далее с приходом последующих импульсов пачки процесс преобразования повторяется. Следовательно, к моменту прихода очередного импульса пачки из одного из счетчиков вычитается число, соответствующее периоду следования импульсов пачки, а второй счетчик оказывается заполненным.

В момент прихода очередного импульса пачки блокируется генератор 1 опорных импульсов и изменяется режим работы счетчиков 10, 11, т.е. если счетчик работал на сложение, то будет работать на вычитание и наоборот.

Если очередной импульс пачки на входную шину 12 преобразователя не поступает, то генератор 1 опорных импульсов не блокируется, и его очередной импульс, поступив на входы обоих счетчиков 10 и 11, вызывает переполнение того реверсивного счетчика, который к этому моменту работал на сложение и оказался заполненным.

Предположим, что на входную шину

12 поступила пачка из пяти импульсов (фиг; 2,а). Тогда к моменту ожидаемого появления шестого импульса окажется заполненным счетчик 10. В момент ожидаемого появления шестого импульса формирователь 9 не срабатывает и очередной импульс генератора вызывает переполнение счетчика 10, положительный импульс переполнения которого поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 7. При этом на входе элемента ИЛИ-НЕ 7 появляется низкий потенциал (фиг. 2,м), возвращающий триг геры 2, 3 и 14 в исходное (нулевое) состояние. При установке триггеров

3 и 4 в исходное состояние на их единичных выходах появляется низкий потенциал, устанавливающий счетчики

10 и 11 в исходное состояние, а на нулевых выходах — высокий потенциал, отмечающий задний фронт прямоугольных импульсов на первом и втором выходах преобразователя .

7 9516

Следовательно, если очередной импульс к ожидаемому моменту времени не поступает на входную шину 12 преобразователя, то генератор 1 опорных импульсов не блокируется, и его очередной импульс, поступив на вход счетчиков 10 и ll вызывает переполнение того реверсивного счетчика, который к этому моменту работал на сложение и оказался заполненным, По IG импульсу переполнения этого счетчика преобразователь возвращается в исходное состояние до прихода следующей пачки импульсов.

Таким образом, на первом выходе 15 преобразователя (фиг, 2,и) формируется прямоугольный импульс, передний фронт которого совпадает с моментом прихода первого импульса пачки, с длительностью, превышающей истинную про- г6 должительность пачки на величину, равную периоду следования импульсов. в пачке. На втором выходе преобразователя (фиг. 2,о) формируется прямоугольный импульс, передний фронт 25 которого совпадает с моментом появления второго импульса пачки с длительностью, равной истинной продолжи. тельности пачки импульсов.

Таким образом, предложенный пре- зо образователь (по сравнению с известным) позволяет расширить функциональные возможности так как преобразователь формирует на первом выходе прямоугольный импульс, передний фронт которого совпадает с первым импульсом пачки, а длительность превышает длительность пачки не более чем на период следования импульсов в пачке и на другом выходе импульс, передний фронт которого совпадает с вторым импульсом пачки, а длительность равна длительности пачки. формула изобретения

Преобразователь пачки импульсов в прямоугольный импульс, содержащий

83 8 генератор опорных импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй элемент И, первый вход которого соединен с.первым выходом первого триггера, первый вход которого соединен с первым входом второго триггера и с входной шиной, третий триггер, элемент

ИЛИ-НЕ, два реверсивных счетчика, первый вход первого из которых соединен с выходом первого элемента И, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два формирователя импульсов, причем выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к вторым входам первого и второго триггеров и к первому входу третьего триггера, второй вход которого через первый формирователь импульсов соединен с первым выходом второго триггера, второй выход которого подключен к первому входу второго реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, а третий вход соединен с первым выходом первого триггера, первый вход первого триггера через второй формирователь импульсов соединен с вТорым входом второго элемента И, выход которого подключен к входу гене.ратора опорных импульсов, причем первый выход третьего триггера соединен с вторым входом первого элемента И и с вторым входом первого реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с первым выходом второго триггера, выходы первого и второго реверсивных счетчиков подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

N ?36367, кл. " 03 K 5/156, за 1980 r, 2. Авторское свидетельство СССР 809534, кл. H 03 I 5/156, 1979 r.

951683

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5972/74

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель Ю. Тюпич

Редактор Л. Веселовская Техред И. Тенер Корректор N. Шароши