Адаптивный формирователь импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 750034 А 5 н 5 Н 03 К 5 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ТО%27овательский институт поникеетельство СССРК 4/02 1982.правочйик по цифроанацифровым преобразовасвязь, 1982, с. 259, рис,(21) 4882012/21 (22) 11.11,90 (46) 23.07.92. Бюл, (71) Научно-исслед измерительной тех (72) А,Н, Чистяков (56) Авторское саид %936403, кл, Н 03Гнатек Ю.Р. С логовым и аналоготелям. М.: Радио и 4.129.(54) АДАПТИВНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ. (57) Изобретение предназначено для задания формы импульсов путем дискретизации сигнала по временй и амплйтуде, Цель изобретения - расщирение 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 адаптации с соответствующими связями, 1 з,п, ф-лы. 6 ил..мируется при каждом запуске мультивибра- температуры окружающей среды, старетора 74 - сигналом с выхода 83 регистра 86 ния элементов. Введенные в схему блока(фиг. 6 з) датчика 12 двоичных кодов, кото- адаптации датчик двоичных кодов, датчикрыйявляетсяпризнакомготовностирезуль 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 переводйтся 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 фактическоенеобходим импульс запуска (фиг. бе), 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 эталонныхвремя запускавсигналуправленияповходу кодов от указанного значейия амплитуды,77 триггером (фиг. бж) замещается с по- что исключает регулировочные операции вмощью элемента 47 указанный импульс за- предлагаемом формирователе и упрощаетпуска. Это обеспечивает однозначное его изготовление,состояние триггера 84 в датчике 12 в начале 20 Программа - набор эталонных кодов вкаждого цикла работы регистра 86. Выход-датчике эталонйых кодов для неизменнойной импульс мультивибратора 75 поступает формы выходных импульсов предлагаемоготакже на счетныйвход счетчика адреса для формирователя также является неизменПЗУ датчика 13 эталонных кодов, обес- ной, не зависит от разброса параметров репечивая при этом переключение указанного 25 альной нагрузки, поскольку в процессесчетчика адреса и, следовательно, выходно- адаптации (программирования запоминаюго эталонного кода датчика 13, Окончание щего устройства) учитываются реальныевторого 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 вотдельного 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 б и. или медленно меняющимися (от температуустройство 4 управлеййя, где соответствен ры и т.п.), в формирователе достаточно од но записывается в ОЗУ 88 и вызывает про- нократной операции адаптации - прицвсс переключения в режим формирования,включении питания, что однако не исключа При.этом происходит запись нулевого со- ет имеющейся возможности проведениястояния в счетчик 5 и триггер 59 устройства " указанной операции в любой необходимйй4 уг 1 равления; . : . " 40 момент времени.Таким образом, в предлагаемом Форми- Достоинством предлагаемого формиро. рователев отличие от известного имеется вателя являетсяучет 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 - Формированииблока 9 адаптации и устройства 4 управле-, импульсов, т,е. вносимые искажения,за счетния в режиме программирования по эталон- ЦАП учитйваются в сумме с искаженияминому набору цифровых кодов в датчике реальной нагрузки при адаптации. Это энаэталонных кодов определяется соответству- чительно снижает требованйя.к точности иющий набор реально необходимых кодов 50 стабильности ЦАП,что, всвоюочередь,даетдлярежима формирования с учетом искаже- возможность использовать в ЦАП наиболеений в реальной нагрузке, Это устраняет не- бйстродействующие варианты построенияобходимость подбора программы схемы,аэтодаетвозможностьувеличиватьзапоминающего устройства 6 вручную для частоту генератора тактовых импульсов;каждого экземпляра конкретной нагрузки 55 что, в свою очередь, позволяет формироватьпредлагаемых формирователей. что упро- импульсные сигналы с большей крутизнойщает их изготовление, а также обеспечивает изменения напряжения, что является важ- поддержаниеточностиформированиявэкс- ным при использовании предлагаемогоплуатации. - при изменении паРаметров ре- формирователя для Формирования импульальной нагрузки от воздействиясов микросекундной длительности.ф о рмул а изобретен ия 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области примененйя путем 10 Обеспечения автоматической компенсации изменений параметров реальной нагрузки в процессе эксплуатации, в неговведены устройство управления, блок адаптэцйи и блок стробирования, первый вход которого сое динен с обьединенными первыми выходами запоминающего устройства и блока адаптации, второй выход которого подклвчен к первому информационному входу запоминающего устройства, второй информацион 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 стробировэния, выход 30 которого подключен к входу цифроаналого. вогопреобразователя; третий выходустройства управления соединен с входом.управления запоминающего устройства, второй выход которого подключен к третье му входу устройства управления. четвертый выход которого соединен с входом счетчика, пятый выход устройства управления подключен к входу генератора тактовых им-пульсов, выход которого соединенс 40 четвертым входом устройства управления, пятый и шестой входы которого подключены соответственно к шине сигнала внешнего запуска и шине сйтнала запуска адаптации, а шестой и седьмой выходы устройства управления соединены соответственно с третьим и четвертымвйходами блока адаптации,2, Формирователь по и; 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок адаптации содержит датчик двоичйых кодов,. запоминающий 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 которогосоединен 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 перемножающего цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом компарэтора, второй вход которого подключен к первому входу блока адаптации,Редактор А.Козориз Корректор Э,Лончагкова ааодстеен но насда тел ьсткий комбинат Патент", т. ужгород, ую. Гаг гари на, 10а УВ Заказ 2603 ВНИИПИ и3750034 оставитель М.Леоноваехретд М.Моргентал . Тираж: : . Подписноеарственного комитетаг йо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж, Рауаская наб 4/5Изобретение относится к радиотехнике Схема блока 9 адаптации (фиг, 2) содери импульснойтехникеи предназнэчено для жит датчик 12 двоичных кодов, датчик 13 задания формы импульсовэталонных кодой, запоминающий ЦАП 14,Цель изобретения - расшйрение обла- перемножающйй ЦАП.15, компаратор 16, стиприменения путемобеспечения.автома шину 10 сигнэлаобратнойсвязи, второй 17, 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,Нафиг. 1 изображена схема формиро- при этом вход управления датчика 12 двоичеателя имгуФьсое; 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 лизэции устройствауправления на фиг. 4 и датчика 12 двойчных кодов подключен к вы - схемы" вариантов реалйзации датчика ходу компаратора 16, первый вход которого двоичных кодов и запомйнаощего 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 выходомФормирователь имнульсое (фиг. 1) со блока 9 адаптации и "йодкдсчен 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 соедине тактовых импульсов; устройство 4 управ- ны соответственно с первым 20 и четвертым ления, счетчйк 5, зйчоминающее устройство . 23 выходом блока 9 адаптации, вход записи 6, блок 7 стробироввния, цифроайалоговыйзапоминающего ЦАП 14 подключей к четпреобразовательЦАП) 8, блок 9 адаптации. вертому входу 19 блока 9 адаптации, третий шину 10 сигнала обратной связи, выходную 25 вход 18 которого соединен с входом датчика шину 11 формйрователяимпульсов, при 13 эталонных код 6 в, первый выход которого этом выход ЦАП 8 соединен с шиной 11; а подключенк цифровому входуперемножа- . вход ЦАП 8 подклвчен квыходу блока 7 ющего ЦАП 15, второйвыход 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 подключенкшине 10 сигнала обратной эдаптацйи, 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:эдаптацйй соединен с жит йход 24 внешнего запуска устройства 4 первым информационным входом запоми управления, вход 25 зэйускэ адаптации, нэющегоустройства 6, второй информаци- первый 26 и второй.27 входы устройства 4 онный вход которого объединен спервым управления, второй 28; первый 29-31, чет входом уСтройстйа 4 управлеййяи под-вертый 32 и 33; третий 34-38, шестой 39 и ключен к третьему выходу блока 9 адапта, йятый 41 выходы устройства 4 управлеции, второй вход коТорого соедйнен с 40 ноя, четвертый вход 42 устройстваупрзвлепервым выходом"уСтройства 4 управления, ния, седьмой ейход 43 "устройства 4 второйвходкоторогоподключейкчетверто- 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. инверторыСоответственноС" шестьгми седьмым выхо 49-55;триггеры 56-63,элементыИ-ИЛИ-НЕ дом устройства 4 уйрзвлбния, второй выход 64 й 65, И 66-.68, И-НЕ 69-73, мультивибракоторого йодключен к"второму входу блока торы 74 и 75..7 с 1 робирования, третий йчетверть 1 й выхо- Приэтом вход 24 внешнего запуска со-, ды устройства управления 4 подключены к единвн с входом триггера Шмиттэ 45, выход.входу управления запоминающегоустрой которого подключен к объединенным перво ства" 6 и входусЧетЧика 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 упрэелейия, четвертый;"пятый й шестой вхо- триггера 56; вход начальной установки и ин.ды которого подключЬйысоответстеейно к 55 формационныйвходкоторогообъединеныс выходу генератора "3 т 1 ковых "импульсов; входом инвертора 46, первыми входами шйне 1 внешйего запуска и шине 2 запуска И-ИЛИ-НЕ 64 и 65, входом синхронизации адаптации," э пятый выход устройства 4 уп- триггера 60,-первйм входом элемента И 68, равления соединен с входом генератора 3 первымвходом запуска мультивибратора тактовых импульсов, . 75, входамй начальной установки триггеров62 и 63, первыми входами элементов И-НЕ 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 объединеннымвыходу 35 и вхотации, выход триггера 56 подключен к. 5 дуинвертора 53, выходкоторогосоединенс второму входу элемента И 66, выход которо- выходами 32 и 36, выход элемента И-ИЛИ- го соединен с первыми входами элементов НЕ 65 подключен к вйходу 33, вход единичИ 67 ивходоминвертора 51,выходкоторого ной установки триггера 61 соединен с подключен к, входу синхронизации тригге- выходом триггера 60, информационный ра 62, информационный входкоторогообь вход которого и информационный вход единен с входом инвертора 54, выходом 31, триггера 61 подключены к корпусуустройствторым входом второго элемента 67 и под- ва, второйвходмультивибратора 75 объедиключен к первому выходу триггера 62, вто- нен с входами синхронизации триггеров 59 рой выход которого соединен с вторым и 61 иподключенквыходумультивибратора входом первого элемента И 67, выход кото 74, вход которого соединей с входом 27, рого подключен к первому входу первого вцход первогоэлемента 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 объедйнен с выходом 30 и ийформационным входом триггера 58, вы- подключен к выходу элемента И-НЕ 73, пер ход инвертора 47 подключен к входу синхвый вход которого соединен с выходом трйг- ронизации триггера 56,гера 63, второй вход элемента И-НЕ 71 Датчик 12 двоичныхкодов(фиг.4)содерподключен к выходу второго элемента 67, жит входы 76-79 управления, информаци- выходэлементаИ-НЕ 71 соединенс 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 управ- триггера 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, вхо 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 ИИЛИ-НЕ 64 и 65 и второму входу элемента вход которого соединен с выходом управля- И-НЕ 69. выход которого соединен с входа- емого инвертора 85, вход которого подклюмиустановки в единичное состояниетригге чен к выходу "триггера 84, вход ров 57 и 58, входы сиихронизацйи 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 приближе- И-ИЛИ-НЕ 64, третий вход которого соеди- - ния подключены в входу блока 87 инвертонен с входом 42, а четвертый вход элемента 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 88 шинных формирователей, выединен с выходом 41, а информационный ход которого подключен к первому выходу вход триггера 57 подключен к первому вы, 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 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 б, оперативное рого объединен с входом единичной уста- . запоминающее устройство (ОЗУ) 98, ре(третье состояние) угистр 99, инвертор 100, при этом вход 89адреса подключен к адресному входу ОЗУ98, информационные входы которого соединены с первым 90 и вторым 91 информационными входами запоминающего 5устройства 6, входы управления: "Запись/чтение" и стробирование выхода подключены соответственно к входу 92управления (через инвертор 100) и входу 93запоминающего устройства 6, входы 94 и 95 10управления которого соединены соответственно с входом синхронизации (С) и управления состоянием выхода (Е 2) регистра 99,информационный вход которого подключен к первому выходу ОЗУ 98; второй выход которого соединен с вторым выходом97 запоминающего устройства 6, первыйвыход"которого подключен к выходу регистра 99,На фиг, 6 изображены диаграммы рзботы предлэгаемого формирователя; где приняты следующие обозначения: а - . сигнал нэшине 1 внешнего запуска; б - тактовые импульсы на входе 76 регистра 86 последовательного приближения (в датчике 12 25двоичных кодов блока 9); Ь - сигнал йа втором входе блока У стробирования г - сигнална выходе триггера 57 устройства 4 управления; д - сигнал на выходе триггера 59,:устройства 4 управления: е - сигнал на вхо-. 30де 79 запуска регистра 86 датчика 12 двоичных кодов блока 9 адаптации:ж - сигналнавходе 77 триггера 84 датчика 12 двоичныхкодов блока 9 адаптации: з - сигнал готовности на выходе 83 регистра 86 последовательного приближения 86 (датчик 12 блока 9):и- выходные импульсы мультивибратора 75устройства 4 управления; к - сигнал на выходе элемента 68 устройства 4 управления;л - сигнал на втором выходе 43 триггера 61 40устройства 4 управления; м - сигнал на ши,не 2 запуска адэйтации,Генератор 3 тактовых импульсов можетбыть реализован на интегральной микросхеме 530 1 Т 1, имеющей вход управления, 45При этом схема включейия указанной микросхемы типовая; рекомендованная соответствующими техническими условиямиизготовителя.,Счетчик 5 реализуется на микросхеме 5053 ОИЕ 17, включенной в режиме суммирования тактовых импульсов. прерываемого призаписи нулевого состояния всех разрядов.Блок 7 стробировайия может быть реализован на логическихэлементах И-НЕ микросхемы 530 ЛАЗ. при этом выход каждогоразряда параллельного кода с выхода запоминающего устройства 6 подключен к первому входу соответствующего элементаИ-НЕ, имеющего два логицеских эквивален 8тных между собой входа, а вторые входыэлементов И-НЕ всех разрядов объединеныи образуют второй вход блока У стробирования, выходом которого являются выходыуказанных элементов И-НЕ,. Датчик 13 эталонных кодов может бытьреализован как на однократно програм-мируемом запоминающем устройстве(микросхемы серии 556), так и на перепрограммируемых ПЗУ - например, микросхемы558 РРЗ, 1601 РР 1; 573 РФ 6, при этом счет-.чик адреса в указанном датчике эталонныхкодов является суммирующим счетчиком,имеющим счетный вход и вход установки внулевое состояние, выходы разрядов счетчика подключены на соответствующие адресные входы ПЗУ. При этом один разрядадреса указанного ПЗУ объединен с входом.установки счетчика адреса в нулевое состояние. один выходной разряд ПЗУ подключен ко второму выходу датчика 13. а остальные разряды выходов ПЗУ соединяются с первым выходом датчика 13 (и далее на цифровой вход перемножающего ЦАП 15),Формирователь имеет два режима работы: формирование импульсов (сокращенно -формирование) по находящейся в эапомийающем устройстве 6 программе; программирование запоминающего устройства 6 всоответствии с данными. находящимися в датчике 13 эталонных кодов и фактическйми значениями параметров реальной нагрузки (сокращенно - программирование),Переключение режимов работы осуществляется триггером 59 устройства 4 управления; при этом уровень логического нуля на выходе указанного триггера соответствует режиму формирования. а уровень логической единицы - режиму программирования. Работа формирователя в. режиме формирования заключается в следующем Исходным состоянием счетчика 5 является нулевое состояние всех разрядов. При этом элемент И-НЕ 69 открыт по второму входу, а триггеры 57 и 58 находятся в нулевом состоянии. которое (выходным сигналом триггера 57) запрещает работу генератора 3 тактовых импульсов. 8 регистре 99 запоминающего устройства 6 хранится нулевое состояние всех разрядов, регистр,99 находится в активном состоянии по выходу, а блок 88 шинных формирователей - в состоянии высокого импеданса Нз элементе И-ИЛИ-НЕ 64 разрешен вход 42, подключенный к выходу генератора 3, на элементе 65 разрешено прохождение сигнала с второго выхода триггера 58.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 уровеньлогической единицы - разрешение соответствует записи в счетчик 5 (тип для управления ЦАП 8 кодами запоминаю 530 ИЕ 17) нулевой информации в параллель- щего 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 шине 11). выхода элемента 64 происходит установка С приходом по шине 1 на вход 24 вйешнего триггера 57 в исходное состояние, 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 ре- шине 1 (вход 24), при этом длительность гистра 99, тактовый вход счетчика 5 и вход импульса запуска выбирается короче про- .(СЕ) 93 стробирования ОЗУ 98, находящего 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 выходной код; зада- санные процессы повторяются,ющий адрес ячеек ОЗУ 98, Указанный 30выходной код ОЗУ 98 записывается в каж- Работа формирователя в режиме пра-дом такте(периоде колебаний генератора 3) граммирования заключается в следующем.в регистр 99,выполняющий функцию буфер- Исходным состоянием элементов схеного обеспечения одновременного (па: мы, участвующих в режиме формирования, фронту на входе синхронизации регистра 35 являются текущие состояния формирова) 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 слепреобраэовании цифрового кодав ЦАП 8. 40 дующие исходные состояния: триггер 59 - нуПоследовательно изменяясь, адреса ОЗУ 98левое; 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 импульсные сигналы управления блоком нала завершается с помощью записанного адаптации не поступают, Мультивибраторы в одной из ячеек ОЗУ 98 признака оконца и 75 работаютвждущем режиме, поэтому ния, который поступает на второй выход 97 исходно ими не формируются импульсы ОЗУ 98 и далее в устройство 4 управления выходныхсигналов,ЭлементИ 68 закрытбланавход 44 инвертора 49.Приэтом.поступив 55 годаря исходному нулевому состояниюна 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 соответственно 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 чте 1ния ОЗУ 98 иисходноесостояниедатчика 13 минающего устройства 6 переводится вв блоке 9 адаптации.:- .третье состояние, а первый выход блокаИсходное состояние блока 9 адаптации адаптации - в активное состояние; в блок 9до начала программирования является пас- адаптаций выдаются сигналы управления (ссивйым. При этом, поскольку отсутствуют 5 выходов 1, 6 и 7 устройства 4 на входы 2-4импульсные сигйалы управления по,еторо- соответственно блока 9); на второй входму и четвертому входам блока 9 адаптацйи. блока 7, стробирования поступают стробисостояние датчика 12, ЦАП 14 и 15.может . рующие импульсы (фиг. 6 в),быть произвольным, Компаратор 16 также Работа устройства в режимепрограмможет находиться.в произвольном состоя мирования происходит далее в два этапа:нии - соответствующем уровню напряже- определение цифрового кода максимумания на выходе ЦАП 15 и амплитуде амплитуды импульсовобратнойсвязи; пооимпульсов на первом входе блока 9 адапта чередное .определение цифровйх кодов (иции. Указанныеимпульсы йа первом входе их запись е запоминающее устройство 6)блока 9 адаптации в предлагаемом устрой для каждого эталонного уровня и соответстстве являются сигналом обратной связи при вующеготакта работы режима формирова-работе в режиме программированйя ния,Из датчика 13 эталонных кодов в исход- На обоих этапах устройство 4 упрзвленом состоянии (в соответствии с поступив- ния формйрует сигналы для счетчика 5, за: шим сйгналом иэ устройства 4 управления 20 поминающего устройства 6, блока 9по третьему входу блока 9 адаптации на адаптации и блока 7 стробирования,синх. вход 18 указанного датчика) выдается на ронййе с импульсами, поступающими попервый выход (на вход ЦАП 15) йсходнйй аине 1 внешнегозапускз(фиг,6 з). Врезульединичный код всех разрядов. на второй татена первомэтапеиэблока 9 адаптации,выход 22 и далее через третий выход блока 25 выдается цифровой код по первому выходу9 адаптациинз второй информационный . соответственно нз йервый вход блока 7вход запоминающего. устройства 6 и первый стробирования с единичными уровнями вовходустройства 4 управление постуйзетис- всех разрядах, что при открывании по втоходный уровень логического нуля, что обес- . рому (стробйрующему) входу блока 7 стропечивает исходноесостояние инвертора 50, 30 бирования, ведет к формированию наэлемента И-НЕ 70. Поскольку исходным для выходе ЦАП 8 импульсов максимальной амрежима программйрования является режим плитуды, Указанные имйульсы поступают вформирования, в котором запоминающее реальную нагрузку, имеющую выход обратустройство 6 находится в режиме чтения нойсвязи,накоторый выходнойсигнал ре- .ОЗУ 98, логический уровень на его втором 35 альнойнагрузки 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 жаютсявсигналенавыходеобратнойсеязи,.:блоке 9 здайтации осуществляет запомина-: который поступает на шину 10 и первыйнйе входйой информации по перепаду отуров вход блока 9 адаптации.ня логической ецийицы к уровйю логического 8 течение первого этапа блоком 9 адапнуля. е отсутствие таких перепадов напря- тации осуществляется определение цифрожение на-втором выходе 43 триггера 61 ввого кода, соответствующего максимумуустройстве 4 управления и.соответственно: амплитуды. послечего на четвертый выходнаседьмомвыходеустройства 4;четвертом 45 блокаадаптациивыдаетсяпризнзкготовновходе блока .9 адаптации и входе записи . сти, который, поступив по второму входу еЦАП 14 указанный ЦАП 14 находится в ре-: устройство 4, вйзывает-переключение вы.жиме преобразования входного значения . ходныхсигнзловустройства 4 управления вцйфрювого кода, 8 исходном состоянии дат- режим второго этапа. На первом этапе започик 12 двоичных кодов и первый выход 20 50 мийающее устройство 6 остается е состояблока 9 адаптацйи находятся етретьемсо- . нии чтения. поэтому цифровой код,стоянии за счет блокаМ шинных формиро- соответствующий максимуму амплитудывателей, управляемых сигналом с уровнемимпульсов на айне 10 и поступающий налогического нуля, поступающим по входу первый информационный вход запоминаю 78. С приходом" на шину 2 запуска адаМа Мего устройства 6 не записывается в поции импульса запуска(фиг. 6 и) устройство 4 следнее, а счетчйк 5 при этом не изменяетуправления запрещает попятбму выходу своего нулевого состояния. т.е. цифровойработу генератора 3 тактовых импульсов; екод максймума амплитуды формируетсясчетчик 5 заносится исходное нулевое со-. блоком 9 адаптации, запоминание этого костоянйе всех разрядое, первыйвыход эапо- да происходит также в блоке 9 адаптации по14 1750034 13перепаду, 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 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 вания и блока 9 адаптации, После этого ется и начинается второй этап программи- вновь начинает работать генератор 3 такторования, вых импульсов, т,е. происходит процессПри этом работа предлагаемого устрой- формирования импульсов, кэк было описаства происходитследующим образом. Блок но, с той разницей, что цифровые коды.9 адаптациипоочередноопределяетцифро считываемые нэ каждомтакте 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 кажений формь 1 импульсов зэ счет реальной . хода блока 9) до получения равенства амп- нагрузки,литуды импульсов на шине 10 и Крометого,припрограммированииосуустановленного внутри блока 9 эталонногоществляется по хранимомув памяти блока уровня напряжения, соответствующегоэта адаптации эталонному представление лонному коду блока 9. Приполучении равен: формируемых импульсов в видепоследова- ства амплитуды импульсов обратной связи тельности эталонных цифровых кодов пол(на шине 10)изблока 9 адэптации 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 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 (по первому информационно- товых импульсов определяются значения му входу устройства 6). 35 эталонных цифровых кодов (отсчеты эмплиПосле 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 выбирает- одного 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 по" ние максимальной амплитуды Оп импульса, порядку эталонный код (уровень напряже-которое далее запоминается в блоке 9 эдэпния), После этого блок 9 адаптации вновь"45 тэции ввидецифровогокодэ, Нэборэтэлон.повторяет цикл определения цифрового ко- ных цифровых кодов для блока 9 хранится в дэ,соответствующеготекущемуэталонномудатчике 13 эталонных кодов в виде относи- коду. далее вновь формируется признак го- тельных значений. Поскольку при этом этэтовности на четвертом выходе блока 9 и лонный код датчика 13 в перемножэющем соответственнопроисходятописанные про ЦАП 15 умножается нэ величину ОЛ 1, храницессы записи в запоминающее устройство мую в запоминающем ЦАП 14, нэ выходе6. счетчик 5 и т,д, Число таких циклов опре- ЦАП 15 и первом входе компарэторэ 16 для деляется выбранным числом дискретов по каждого отсчета формирования импульса времени режима формирования. После оп- выдается эталонный уровень напряжения с ределения и.записи последнего цифрового 55 учетом реального максимума амплитуды кода второго этапа программирование из (Оп). Запоминание О,п 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 ампли10 15 30 35 40 ции и далее, поступая в устройство 4 с управления, вызйвает переход к следующе- т туды, 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 кодов осуществляет поиск уже не через ЦАП14, как на первом этапе программированйя.а через блок 7 стробирования, ЦАП 8 и реальную нагрузку, На втором этапе програм мирования 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 20 ввыход 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 датчике 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 переключение в режим формирования. В процессе программирования датчик 12 двоичных кодов получает от устройства 4 управления через 50второй вход,7 блока 9 адаптации необходимые сигналы управления, соответствующим 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 адаптаму циклу работы (определению следу осего 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, бм) триггер 59 устанавливается в состояние логической - . единицы по выходу (фиг. 6 д). 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 логи. ческий нуль с первого выхода триггера 61, поступив на второй вход элемента 68; удер-. живает его по выходу в исходном состоянии логического нуля, несмотря на поступивший уровень логической единицы - с выхода триггера 59 (фиг. 6 д). Выходной сигнал триггера 59 (фиг. 6 д) открывает по первым входам элементы 64, 65, 71 и 72 и прекращается удержание в нулевом состоянии триггеров 56. 62 и 63, Пройдя через;инвертор ць, 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 второговыхода 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, 6 а). внешнего запуска (по шине 1), пройдя через элементы 45 и 47 на синхронизирующий вход триггера 56, записывает в него логичекую единицу (фиг. 6 г), Выходной сигнал риггера 56 при этом открывает элемент 66,1750034 17 . . .18Последующие импульсы (фиг. 6 а) после от- выходу устройства 4 управления поступает крытия элемента 66 проходят через инвер- в блок адаптации - в датчик 12 двоичных тор 51 на синхронизирующий входтриггера кодов, на вход управления элементом ИСК, который начинает работать в счетном ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 85 и блоком 88 винных ре)киме, формируя при этом (фиг, 6 б) им 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 нализация регистра. 86 на микросхеме 564 входе блока 7 стробирования независимо от ИР 13 предполагает момент срабатывания 10 состояний выходов блока 87 ийверторов и указанного регистра по перепадам от низ- регистРа 86, По шестому выходу устройства кого уровня (логического нуля) к высокому 4 управления выходной сйгнал элемента.(логической единице). Для подготовки осу 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, 6 ж) запоминающео уст)ойства (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 выходу элемента 68. В ячейке памяти ПЗУ ке 12 двоичных кодов в единичное состоя- датчика 13 с нулевым адресОм запрограмние, Далеесдвинутый по временимировзны логические единицы всех разстробирующий импульс(фиг, 6 в), пройдя че- рядов, поэтому на первом этапе рез блок 7, ЦАП 8, реальную нагрузку на программирования формирователя пере- шину 10 и вход компаратора 16 в блоке 9 25 множающий ЦАП 15 передает напряжение адаптации. дает соответствующую реакцию со своего аналогового входа на 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 кампарзторз 16 устанавливается жением на первом (опорном) входе компав нулевое состояние или остается в единиц рзтора 16 управляет датчик 12 двоичных ном состояний при отсутствии импульсов кодов(через ЦАП 14), В конце первого этапа компзратора 16, После этого возникает так- программирования по сигналу записи, потирующий перепад регистра 86 последова- ступившему с второго вйхода триггера 61 тельного приближения и результат, (фиг. бл) - перепад из "1" в "0", ЦАП 14 хранимый в триггере 84, учитывается в реги запоминает входной цифровой код резульстре 86, Поскольку логика наличия импульса тата определения максимума амплйтудына выходекомпаратора для первого и вто- сигнала обратной связи и отключается по рого этапов противоположна в цепи инфор- приему входных цифровых кодов, удержи- мационного входа регистра . 86 вая на втором этапе программирования выпоследовательного приближения, включа ходное напряжение неизменного значения, етсяэлемент 85, выполняющий функцию уп- соответствующего записанному. На втором равляемого по входу 78 инвертора этапе счетчик адреса в датчике 13 эталон- выходного 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 этзТаблица истинности управляемого ин- лонного уровня первой ступени фврмироваверторз 85 совпадает с таблицей элемента ния, который перемножается в ЦАП 15 с ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, поэтому конкрет- напряжениеммаксимумаамплитудысвыхоная реализация может быть в виде микро- да ЦАП 14 и соответствующее выходное нзсхемы 564 ЛП 2, 50 пряжение ЦАП 15 подается на первый входТаким образом, на первом этапе про- компаратора 16, т.е, на втором этапе про граммирования с выхода элемента 68(фиг. граммирования напряжением на первом 6 к) 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" ОЗУ 98 черезинвертор 100 (через реальную нагрузку), амплитудой на по входу 92),удерживает устройство 6 в со- шйне 10 сигнала обратной связи, т.е, на стоянии чтения, Тот же сигнал по первому втором входе компаратора 16. Выходной