Времяимпульсный квадратор

(19) (11) 3(51) 5 06 Р 7/552 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОВСНОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУдр, Обработкампульсных 1976,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ КВАДРАТОР,с одержащий триггер, первый и в торойэлементы И, элемент Задержки, первыйсчетчик, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения класса решаемыхзадач путем обеспечения возможностивозведения в квадрат непосредственно длительности входного импульса,и него введены второй и третий счетчики, первая и вторая схемы сравнения, коммутатор, генератор тактовой,частоты, первый выход которого соединен с информационным входом коммутатора, первый выход последнегосоединен с управляющим входом первойсхемы сравнения, выход которой соединен с входами сброса триггера, второго и третьего счетчиков, счетный вход третьего счетчика соединен с входом сброса перного счетчика и выходом второй схемы сравнения, управляющий вход которой соединен с выходом второго элемента И, перный нход которого соединен с выходом элемента задержки, вход последнего соединен с выходом первого элемента И, выход младшего разряда первого счетчика соединен с вторым входом второго элемента И, разрядные выходы первого счетчика (кроме младшего разряда) соединены соответственно с первой группой информационных выходов второй схемы сраннения, вторая группа информационных входов а которой соединена соответственно с разрядными выходами третьего счетчика, первая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена соответственно с разрядными выходами третьего счетчика, вторая группа информационных входов первой схемы сравнения соединена с соответствующими выходами второго счетчика, счетный вход которого соединен с вторым выходом коммутатора и нходом установки н единицу триггера, выход которого соединен с выходом устройства и перным входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым ныходом генератора тактовой частоты, а нход устройства соединен с управляющим входом комму П 7 т 2 ВИ 3 об ре 1 ение о) тс 5"го )т к 53 ытт тс)и"тельной технике, н частнос:и к техническим средствам для не в .инейногопреобразования времяимпульсных сигНаЛОН НЕ 1 ПОЛЕЕНЯ МНТЕМа ТЛтЕСКтикоп раций над кими). 5Известен )с или тель врсмяимг 1 ульГ -ных сигналон, сотержащий первый иВтОРОй СЧЕттгнки. ПЕРВЫЙ И ВтОрсй КЛЮ.ЧИт ТРИГГОР: ЗЛЕЕ 11 Т заДЕРЖКИ:т ТаК-тоный генератор, подключенный вторым )Овыходом к ран)0-е:;у входу первогоключа,. упранл 5 оги вход которого соединен с единичным выходом триггера,а выход - со счет:-ъ 1 входом первогосчетчика 1) . 15Недостатками известного устройства янляются сложность схемы, обуслонленная наличием н его согтаве реверсинных счетчиков и делителя частоты,а. также ограниченность ф лнкциональНЫУ НО ЭМО)КНОС ТЕй т ."." 110 3 ВОЛЯЮЩИХосуществлять кна- ртичное преобразование длит етьнос 1 л входных импуль -сов,Наиболее близким к предлагаемомупо технтлчеГ кой сущ:-;ости являетсявремяимпульсный тгвадратор г содержащий триггерт три элемента И, первыйИ Н ТОРОЙ ГЕТЧИКИ т ГРУППУ ЭЛЕМЕН -тов И, два элемент: задержки,. первыеВХОДЫ ЭЛЕМЕНТОН И Г)т ППЫ СОЕДИНЕН.1С РаЗРЯДНЫ:51 НЬХОтта 1: ПЕРВОГО СЧЕТчика, выходы элемен .ов И групгы соеДИНЕ НЫ С т;:азРЯДНЫтл 51 НХОДЗМИ ВГОРОГОсчетчика, выход гере олпепия котороГО СОЕДИНЕН О ПСРНЫМ ВХОДОМ ТРИГера и счегнь;м нхоном пеоного с.;"чг"ка 2,Недостатко:. данного устройстваЯ Н Л Я Е Т С Я Н Г Я 0 3 10)ГЛ 0 С Т Ь НО 3 3 Е Д Е Н Л Яв квадрат непосредственно длитель Оности нходнОго импульса)1 ель изобретения - рас)лреЗиеласса решаемых задач путе:, обеспе 1 Еля ВОЗМОЖНОСТИ ВО ЭВЕДЕЛЛГ 11 Кнад -1 ЕПОСрЕдСТНЕННО дЛИ Г ЗЛн -.ОСТИ 45нхогкого импульса. 113 лная цель ),остисан.с яЯРЕ;5 ИМПУЛЬС",ьттй КнаДГЗТОО СО 50 Д Ержащи й трЛГГЕ Г 1 . Гт ЕОНЫй И Н " Гтт)Е)йэлементы И, элемент задержкл, пер - аый счев .Нкт счетный вход которого СОЕДИНВС Г: =,тХОДОМ ПЕРНГГО ЗЛЕМЕН- та И, Г,.- тетт ЗторОй И Тро ели Г тЕтЧИКИ ПЕ,.ЗЯ. И ЗтОРаЯ СХЕМЫ СРЗННЕ- лия, том, атстр, 1 гелератор тагтовой 55 частоты :е;",аый выход которо-о сое- ГИНЕИ С . .тгтР "ацЛОНЬЬГМ НХОДОМ КОМмутатора т:-,е сный выход пссл лнегоСОЕДИНЕН, УПГЯН,35 та:тЛМ НХОЛГМ ГЕтавой схемы сране,:".к:. выход которой 60 соедин к: вход: и :-" роса триггера второго .:Третьег с".в .тчиков,. счетНЫй ННОВ."-этат. Гтт т а СОЕДИНЕН С В,ОВ;)М С.; 3" т,: Ет СЕЕТЧИКа.l ут раНЛЗЮЩИй НХОД КотОРОй СОЕДИНЕНс выходом второго элемента И, перныйтвход которого соединен с ныходомэлемента задержки, вход последнегоСОЕДИНЕН С НЫХОДОМ ПЕРВОГО ЭЛЕМЕН -та И, ныход младшего разряда первогосчетчика соединен с вторым входомвторого злемента И, разрядные выходыпервого счетчика (кроме младшего раз -ряда) соединены соответственно сперной группой информационных ныходонвторой схемы сраннения, вторая группа информационных входов которой соединена соответственно с разряднымивыходами третьего счетчика, перваягруппа информационных входов первойсхемы сравнения соединена соответст -ненно с разрядными выходами третьегосчетчика, вторая группа информационных входов первой схемы сравнениясоединена с соответствующими выходами второго счетчика, счетный входкоторого соединен с вторым выходомкоммутатора и входом установки вединицу триггера, выход которого соединек с выходом устройства и первымвходом первого элемента И, второйвхсд которого соединен с вторым ныходом генератора тактовой частоты,а вход устройства соединен с упранляющим входом коммутатора.На чертеже приведена функциональная схема устройства,Устройство содержит тактовый генератор 1, коммутатор 2, триггер 3,счетчики 4 - б, первый 7 и второй 8элементы И, элемент 9 задержки,герную 10 и вторую 11 схемы сравнения,:.".четчики 4 - б представляют собойнакапливающие двоичные счетчики импульсон; счетчики 4 и 5 идентичны,счетчик б имеет на один разряд боль -неЭлемект 9 задержки задерживаетимгульсы на время, достаточное длясрабатывания счетчика б .Гхелы 10 и 11 сравнения идентичны импульс, поданаемый на информационный вход схемы сравнения, проходит на его выход только в томслччае,. если кодовые комбинации,поступающие на абе группы входовэтого блока, совпадают,Устройство работает следующимобразом,Входная величина представлена/тДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ , тт ГРЯМОУГОЛЬ НОГОимпульса, Выходная величина такжепредставлена длительностью е зг)ямоугольного импульса, формируемого " помощью триггера 3, - длительностью его пребывания н единичном состоянии,В исходном состоянии устройстваимпульс на входе (т,е, единичныйсигнал на управляющем входе коммутатора 2) отсутствует, счетчики 41078428 Филиал ППП "Патент", г,ужгород,ул.Проектн 6, а также триггер 3 установленыв нуль, При этом импульсы с первоговыхода тактового генератора 1 проходят через коммутатор 2 на второйего выход, подтверждая через схему 11сравнения нулевое состояние тригге -ра 3 (элемент И 7 при этом закрыт),а также счетчиков 4 и 5,Пусть теперь на вход устройствапоступает прямоугольный импульс,В течение временипервый выходтактового генератора 1 оказываетсяподключенным через коммутатор 2 кединичному входу триггера 3 и счетному входу счетчика 4. Таким образом, первый же импульс с первого выхода тактового генератора 1 установит триггер 3 в единичное состояние,формируя тем самым передний фронтвыходного импульса; на счетчике 4подсчитываются тактовые импульсы завремя .д , т,е, формируется двоичныйкод числа и= 3 э (О -коэФфициентпропорциональности, д:1/Т).Принцип действия устройства основан на Формулеи =2 2-)(т,е, квадрат числа П равен суммепервых П нечетных чисел, начиная сединицы),Счетчик 4 фиксирует код длитель -ности входного импульса, на счетчике 6 формируется последовательностьвозрастающих нечетных чисел (начинаяс единицы), счетчик 5 подсчитываетколичество уже сформированных нечетных чисел,Сущность принципа действия устройства состоит в следующем.С момента установки триггера 3в едияичное состояние, т,е, с момента начала выходного и входного импульсов (начало выходного импульсаможет отставать от начала выходного,но не более чем на малую величину Т),тактовые импульсы формируют насчетчике 6 последовательность нечетных чисел ( участием элементов 5,Я - 1 С), причем формирование-гонечетного числа (-. 1, 2, ,П)занимает 2 - 1 тактов, После формирования каждого нечетного числа 10 счетчик 6 сбрасывается в нуль, ав счетчик 5 добавляется единица.Когда количество сформированных нечетных чисел, фиксируемое счетчиком 5, станет равным числу П, зафик-.15 сированному на счетчике 4, устрЬйство возвращается в исходное состояние;длительность азы пребывания триггера 3 в единичном состоянии оказывается при этом равнойЛ 2 л 720ВыхТл =Осэхф Таким об ра э ом, длит ель нос ть выходногоо импульса, нач инающегос я практически одновременно с 75 входным. будет равна (в определенном масштабе) квадрату длительности входного импульса. Новые функциональные возможности - формирование квадрата длитель - ности входного импульса, а также кодов последовательности приращений выходного сигнала (последовательности нечетных чисел) - позволяют рас,ширить класс задач, решаемых системами, включающими предлагаемое устройство, и повысить качество их функционирования, что в конечном итОге обеспечит получение значительного положительного экономического эффектаВНИИПИ Заказ 96 5/4 3 Тираж 699 Подписно