Устройство дискретного действия для формирования функциональных временных задержек электрических сигналов

О 4-й И Е ЯВООИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскихоциалистических Республик Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 27.1,1969 ( 1307058/18-24) Кл, 42 гпз, 1/ присоединением заявкиКомитет о аелам изобретений и открытий ври Совете Министров СССРМПК б 061 1/00УДК 681.325.6(088,8) Присрите иковано 26,7111,1970, Бюллетень27 а опубликования описания 24.Х 1.1970 Авторыизобретения В. В. Смеляков, В, П, Гапченко, М. Я В, Н. Чинков, Л. Л, Балашов, А. В. ДоМ, В, Папаика, Е, Л, Рябченко, А. А, Горлач Минц,ошенко,В. Г, Мандрич аявител ТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ ВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВРЕМЕННЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИ ГНАЛ ДЛЯ ФОРМИРОХ ЗАДЕРЖЕК"к -25 где К, - постоянный циональости для данно Входной преобразов входной управляющий 30 аналоговой или дискрекоэффициентго канала.атель 1 пресигнал, задагной форме, в ропор оразует нный в оследоИзвестны устроиства дискретного действия для формирования функциональных временных задеркек электрических сигналов, содержащие счетчики, преобразователи, вентили и блок управления,Предлагаемое устройство отличается тем, что оно содержит суммирующий счетчик, блок управления с логическими элементами и счетчиком циклов, входной преобразователь,преобразующий аналоговый или дискретный управляющий сигнал в последовательность импульсов с периодом следования, пропорциональным величине управляющего сигнала, и блок формирования задержанных сигналов, содеркащий ряд параллельных выходных каналов, каждый из которых содержит схему И и формирователь задержанных сигналов, Первый вход суммирующего счетчика через вентиль блока управления связан с выходом входного преобразователя, а выход подключен к блоку формирования задержанных сигналов, второй вход которого соединен с блоком управления, а выход - со вторыми входами суммирующего счетчика.Это позволяет повысить точность формирозания функциональных задержек до 0,1 - 0,2% при том же диапазоне изменения длительности задержек, так как погрешность задержки определяется только погрешностью входного преобразователя аналога в код, а при дискретном управляющем сигнале погрешность значительно ниже; обеспечить независимость формирования различных задержек по отдельным каналам, возможность из 5 менения числа каналов и независимость регулировки длительности задержек по каналам,так как отключение или подключение новыхканалов и регулировка длительности задержек по отдельным каналам не связаны с пеО рестройкой каналов и блока управления,Иа фиг. 1 приведена функциональная схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы задержек по различнымканалам, поясняющие работу устройства при5 одновременном формировании задержек погг каналам,Предположим, что устройство должно реализовать линейную зависимость длительностизадержек тпо каналу порядка К от величи 0 ны управляющего входного сигнала, заданного в аналоговой форме, в виде напряженияУ или в дискретной форме - в виде числового кода Лг .вательность коротких импульсов, длительность интервала следования которых Т, пропорциональна величине входного сигнала: Т, =КУ,(2) где К - постоянный коэффициент пропорциональности характеристики входного сигнала.Пусть в течение времени т с момента го 10 дачи в блок управления старт-импульса Ь через вентиль 2 в суммирующий счетчик 3 поступит Лк импульсов. Тогда величины - Лк и Т, связаны соотношением=Л, 7,=Як К, Уу (З) 15 Из формул (1) и (3) видно, что прп выполнении условия К,К-. - Л кКп Лк -Ка(о) Таким образом, отсечка интервала задержки т=тк по каналу порядка К осуществляется по моменту поступления в суммирующий 25 счетчик 3 числа импульсов Ук, определяемого заранее из формулы (4). Этот момент фиксируется состоянием триггерных ячеек суммирующего счетчика 3, при котором на выходе одной из схем И, подключенной к выходам З 0 триггерных ячеек счетчика в соответствии с числом Ук, появляется импульс, задержанный на время ".Задержанные импульсы поступают на свои формирователи, которые формируют выход ные сигналы определенного вида - импульсные, потенциальные или иные, в зависимости от требований, предъявляемых к устройству.Управляемый входной сигнал, заданный цифровым кодом Л, преобразуется в указан ную последовательность импульсов посредством периодического описывания показаний Л счетчика входного преобразователя импульсами эталонной частоты ,. При этом длительность каждого списывания пропорциональна 45 величине сигнала Л,Задержку на величину Лт, по любому каналу порядка К устанавливают независимо от настройки и регулировки других каналов путем изменения числа Лв соответствии с ко торым схема подключается к суммирующему счетчику 3.Дискретность изменения интервала задержки к не превышает одного импульса, а по времени - одного периода Т,. 55Рассмотрим работу устройства на примере временной диаграммы потенциальных выходных сигналов по и каналам.Длительность задержек по каналам т 1(т (показана на фиг. 2. Все каналы отклю чаются одновременно. через интервал времени Т после включения устройства. При отсутствии сигнала выключение устройство должно обеспечивать периодическую выдачу задержанных сигналов после повторения т за данных циклов работы, каждый из которых имеет период Т.В случае поступления импульса выключение устройство должно отработать до конца текущего периода.Устройство должно обеспечивать заданную программу работы при аналоговом управляющем сигнале на входе, заданном в виде напряжения У, или дискретном сигнале, заданном цифровым одом ЛДлительность задержек по каналам пропорциональна величине сигнала:к=Кк Ь Кк - коэффициентыпропорциональности по отдельным каналам.Влок управления 4 содержит кроме вентиля 2 вентиль 5, два триггера управления б и7, счетчик циклов 8 и мультивиоратор задержки импульсов 9, В состав олока 10 формирования задержанных сигналов входят логические схемы И 11, триггеры 12, формирующие потенциальные, выходные сигналы,импульсной усилитель 13 и выходные электронные ключи 14 и 15,В исходном состоянии отдельные триггерыблока управления и счетчиков находятся впроизвольном состоянии, При поступленииимпульсов пуска все триггерные ячейкиблока управления и счетчика 3 устанавливаются в нулевое состояние, а в счетчик 8 вводится заданное число циклов т. Вентиль 2открывается, а вентиль 5 закрывается до момента поступления команды Выключение.С момента открытия вентиля 2 в счетчик 3 начинают поступать импульсы с периодом следования То. Имеется в виду, что к началу поступления импульса пуска сигнал управления и питание на схему поданы,При поступлении первых У импульсов, соответствующих времени задержки т 1, триггерные ячейки суммирующего счетчика 3 устанавливаются в такое состояние, при которомна выходе схемы И 11 первого канала появляется импульс, включающий через триггер 12 этого канала входной электронныйключ. Лналогично подключаются остальныеканалы с задержками т(тз((тприпоступлении в счетчик 3 числа импульсовЛ 2(фЗ(При поступлении числа импульсов У+1, соответствующих моменту отключения всех каналов, срабатывает схема с 1,+1.Выходной импульс сброса схемы У,+,пройдя усилитель 13, устанавливает триггерные ячейки счетчика 3 и блока 10 формирования задержанных сигналов в состояние О ивводит единицу в счетчик циклов 8, При этомэлектронные ключи 14 отключают через триггер 12 все и каналов. Если не поступит команда Выключение, работа устройства повторяется в той же последовательности до техпор, пока не будет сделано т заданных циклов по счетчику циклов 8. По окончании тциклов (периодов) импульс переполнениясчетчика 8 устанавливает триггер управления б в состояние 1, закрывает вентиль 2 ичерез мультивибратор задержки 9, работающий в ждущем режиме, включает электронный ключ 15 (и+1) канала на время Л 1, необходимое для отключения цепей питания ипрекращения работы схемы,Схема может быть выключена в любой момент по сигналу Выключение и до отработки т заданных циклов, При поступлении импульса Выключение открывается вентиль 5с тем, чтобы по окончании текущего периодаимпульс сброса усилителя 13 через вентиль 5,триггер б и мультивибратор задержки 9 включил электронный ключ 15 (и+1) на время Л 1,необходимое для отключения цепей литания ипрекращения работы схемы.При поступлении на вход преобразователя 1дискретного управляющего сигнала в видецифрового кода У схема работает аналогично.Из формул (3) и (5) видно, что относительная погрешность формирования интерваловзадержки дтопределяется выражениема-,= аК- ВУ+;Уу. (6)При нормальной работе счетчика 3 оЛг = О,14 апряжение управления С подается на входной преобразователь непосредственно, поэтод 11 у =О,Таким образом, при аналоговом сигнале погрешность формирования интервалов задержки дт, определяется только погрешностьювходного преобразователя оК . 6При дискретном входном сигнале погрешность может быть значительно меньше, практически сколь угодно малой.5 Предмет изобретенияУстройство дискретного действия для формирования функциональных временных задержек электрических сигналов, содержащее счетчики, преобразователи, вентили и блок 10 управления, отличаошееся тем, что, с цельюповышения точности, надежности, стабильности и помехоустойчивости формирования задержек при аналоговом дискрегном управляющих сигналах, обеспечения езавпсимэсти 15 формирования и регулировки задержек отдельных каналов и изменения числа каналов, оно содержит суммирующий "четчпк, блок управления с логическими элементамп и с етчиком циклов, входной преобразователь, преоб разующий аналоговый или дискретный управляющий сигнал в последовагельпосгь импульсов с периодом следования, пропорциональным величине управляющего сигнала, и блек формирования задержанных сигналов, содер жащий ряд параллельных выходных каналов,каждый из которых содержит схему И и формирователь задержанных сигналов, при этом первый вход суммирующего счетчика через вентиль блока управления связан с выхоЗ 0 дом входного преобразователя, а выход подключен к блоку формирования задержапых сигналов, второй вход которого соединен с блоком управления, а выход - со вго ымн входамн суммирующего счетчика.иг Фыв Составитель А, А. Плащии Редактор Б, федотов Техред Л. Я. Левина (орректор О. С. Зайцеваипография, пр, Сапунова, 2 Заказ 3289,8ЦНИППИ 1(омитет импупьсВыкяючение " Тираж 480 Подписноео делагв изобретений и открытий при Совете Минисгров СССР Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5