Устройство цифроуправляемой задержки

(22) Заявлено 13. 02. 79 (21) 272500 б/18-21с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 231280. Бюллетень ЙЫ 47Дата опубликования описания 25, 12. 80 р)(( 3 Н 03 К 5/13 Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ЦИФРОУПРАВЛЯЕМОЙ ЗАДЕРЖКИ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования временных интер-, валов в импульсной радиосвязи, радионавигации, телеметрии, различных схе мах таймирования, при исследованиях в области ядерной физики, в измерительной технике и т.д. К источникам временных интервалов предъявляются требования высокой стабильности(оце- О ниваемой величиной относительной временной нестабильности устройства) возможности регулирования в широком диапазоне с точной установкой заданной длительности и, в последнее вре- (5 мя, возможности управления кодом, поступающим от ЭВМ, что позволяет осуществлять автоматизацию управле- . ния различных устройств и производить контроль технологических параметров, 2 О протекающих в них процессов.В настоящее время в качествеустройств временной задержки и формирователей временных интервалов находят широкое применение устройства 25 квантованной задержки, в которых используется метод сравнения дискретных чисел - времязадающего (в рабочем счетчике) и фиксированного управляющего (в управляющем счетчи-. 3 О ке). Выходной импульс вырабатывается в момент достижения равенствазаписанных в обоих счетчиках чисел.Такой метод позволяет строить цифроуправляемые временные задержки, вели"чина которых регулируется от ЭВМ.Известно устройство задержки, со-,держащее каскад Исключающее ИЛИ,счетчик и выходной триггер 1 .Недостатком этого устройства является большая относительная временная погрешность.Известно также устройство, содержащее блок переключения режимови рода работы, логический элементИ, установочный счетчик, блок занесения числа и управления счетчиком,вход импульса разрешения счета, входвнешнего, запрещающего счет сигнала,вход,на который поступают счетныеимпульсы от внешнего генератора чтения, выход устройства, шины записи 2,Недостаток этого устройства заключается в большой нестабильностивременной привязки выходных импульсов к запускающему входному сигналу(максимальная величина определяет"ся периодом следования счетных импульсов). При этом относитель.наяпогрешность выработки времениогоинтервала задержки определяется какИ 1дг ч д 1,- т.,где Т=й Т ;1 - нестабильность временной привязки импульсов ко входному запускающему сигналу; Т - величина временного интервала задержки; Тс - период следования счетныхимпульсов; й - число, записанное вустановочный счетчик,Цель изобретения - уменьшениеотносительной временной погрешностиустройства цифроуправляемой задержки.Для достижения указанной цели вустройство цифроуправляемой задержки, содержащее управляющий триггер,стартовый вход которого соединенсо входом импульса старта, а одинвыход связан с первым входом логического элемента И, второй вход которого подключен ко входу внешнегозапрета, ныход элемента И соединенсо счетным входом установочного счетчика, соединенного с шинами чтенияи через регистр памяти с шинами записи, выход установочного счетчикасоединен со сбросовым входом управляющего триггера и выходом устройства, между входом импульсов счетаи третьим входом логического элемента И введен дополнительный счетчик,счетный вход которого соединен совходом импульсов счета, вход устанонки нуля связан со вторым выходомуправляющего триггера, а выход дополнительного счетчика соединен стретьим входом логического элемента И,На чертеже представлена структурная схема устройства цифроуправляемой задержки.Устройство содержит управляющий триггер 1, один выход которого связан с первым входом логического элемента И 2, установочный счетчик 3, счетный вход которого соединен с выходом логического элемента И, регистр 4 памяти, связанный с установочным счетчиком, вход 5 импульса старта, подключенный к одному из входов управляющего триггера, вход б внешнего запрета, соединенный со вторым входом логического элемента И, вход 7 импульса счета, шины 8 чтения установочного счетчика, выход 9 устройства цифроуправляемой задержки, который связан со вторым входом управляющего триггера и с выходом установочного счетчика, шины 10 записи, подключенные к Регистру памяти, дополнительный счетчик 11, счетный вход которого подсоединен ко входу импульсов счета, вход установки нуля связан со вторым выходом управляющего триггера, а выходдополнительного счет 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чика подключен к третьему входу логического элемента И.Устройство цифроуправляемой задержки работает следующим образом,В исходном, состоянии в регистр 4 памяти по шинам 10 записи занесено число М, соответствующее заданной величине задержки, Управляющий триггер 1 блокирует логический элемент И 2 и дополнительный счетчик 11. В установочном счетчике 3 записано число И, определяющее заданную величину задержки. На входе б сигнал запрета отсутствует, Импульсы счета от, внешнего генератора стабильной частоты поступают на вход 7 устройства. Сигнал с выхода 9 отсутствует. В момент прихода на вход 5 импульса старта управляющий триггер переключается в другое состояние и деблокирует логический элемент И и дополнительный счетчик, Счетчик 11 начинает делить импульсы, поступающие на его счетный вход с генератора стабильной частоты. С выхода дополнительного счетчика импульсы счета через логический элемент И поступают на установочный счетчик 3, который работает на вычитание. В момент, когда счетчик 3 устанавливается н нулевое состояние, на его выходе появляется задержанный во времени относительно стартового сигнала импульс, который поступает на выход устройства 9 и на сбросовый вход управляющего триггера 1, Триггер 1 переключается в начальное состояние. Одновременно с этим осуществляется перезапись числа из регистра 4 памяти в установочный счетчик 3. Таким образом, устройство возвращается в исходное состояние.Величина временной задержки относительно стартового сигнала определяется какт":н т (2) где Т =и То, Т, - период импульсов счета, поступающих на установочный счетчик; и -коэффициент деления дополнительного счетчика; ТО - период импульсов счета, поступающих со входа 7 на дополнительный счетчик 11. При этом относительная временная погрешность равнаР(3) где- нестабильность временной привязки выходных импульсов ко входному запускающему сигналу, величинакоторой определяется максимальнойвеличиной периода следования счетных импульсов, Из формул (2) и (3) следует, что относительная временная погрешность устройстна цифроуправляемой задержки составляетГ .(790221 ь И, Рад ьк епанская КПод о комитетаи открыти Раушская н Составите едактор О. Малец Техред А.Муска ректосноеССР аказ 9069/62 Тираж 99 ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва Ж,/5 аб лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Таким образом, относительная временная погрешность предлагаемогоустройства в ,-раз меньше, чем уизвестного устройства,Наиболее эффективно использоватьпредлагаемое устройство в случае,когда требуется расширить диапазонрегулирования величины задержки присохранении малой относительнойпогрешности формирования временогоинтервала и ограниченном объемеустановочного счетчика.Кроме того, введение дополнительного счетчика для уменьшения относительной временной погрешности величины задержки при сохранении постоянными длительности временного интервала задержки и дискретности регулирования приводит к уменьшению общегоколичества микросхем устройства цифроуправляемой задержки, так как нетребуется увеличения количества разрядов установочного счетчика и связанного с этим увеличения количестваэлементов организации памяти, записи и чтения состояния этого счетчика. Формула изобретенияУстройство цифроуправляемой задержки, содержащее управляющий триггер, стартовый вход которого соединен со входом импульса старта,а один выход связан с первым входомлогического элемента И, второй входкоторого подключен ко входу внешнего запрета, выход элемента И соединен со счетным входом установочногосчетчика, соединенного с шинамичтения и через регистр памяти с шинами записи, выход установочногосчетчика соединен со сбросовым входом управляющего триггера и выходомустройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшенияотносительной временной погрешностимежду входом импульсов счета и тре 15 тьим входом логического элемента Ив него введен дополнительный счетчиксчетный вход которого соединен совходом импульсов счета, вход усновки нуля связан со вторым выходомЩ управляющего триггера, а выход дополнительного счетчика связан с третьим входом логического элемента И,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии М 47-69405,кл, 98/9, Д 8, 28,04.77.2. Журнал "ПТЭ". 1975, 3,с. 92-95 (прототип).