Цифровой дифференциальный времяимпульсный модулятор

Союз СоветскихСоциалмс тически иРеспубликГ О П И С А Н И Е746912ИЗОБРЕТЕНИЯ(23) Приоритет ао деиам нзоЬретеннй . н открытий(72) Авторы изобретения М. Н, Горбачев, В, А. Добрыдень и В. М, Трохин Харысовский инженерно строительный институти Украинский заочный политехнический институт(54) ЦИФРОВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОРаИзобретение относитсяк импульсной технике, Целью изобретения является расширение и может быть, использовано в составе автомати- функциональных возможностей. ческих систем управления техийческими объек Поставленная цель достигается тем, что вустройство, содержащее генератор тактовыхИзвестно устройство, преобразующее раз- импульсов,два блока синхронизации, четыре ность чисел импульсов, поступающих на два вхо- элемента И, триггер, даа счетчика, первые дв, в широтно. модулированный сигнал 11, входы которых соединены с соответствующимНедостатком этого устройства является то, выходом геиератора тактовых импульсов, что оно не разделяет выходной импульс по соот- вторые входы счетчиков подключены к выходам ветствующим выходным калайитоеСть ймеет,соответствующих блоков синхронизации, первые узкие функциональные возможности.""входы которых соединены с шиной входногоИзвестно устройство, содержащее генератор сигнала, а вторые и третьи входы подключены тактовых импульсов, два блока синхронизации, к соответствующим выходам генератора такто. два счетчика, четыре элемента И, триггер, при- вых импульсов, введены три триггера, два элечем первые входы обоих счетчиков соединены, мента ИЛИ, два ключа и два элемента задержс соответствующим выходом генератора тактовых ки, причем выходы первого и второго счетчиков импульсов, вторые входы счетчиков подключены соединены соответственно с единичными входами к выходам соответствующих блоков синхрони- первого и второго триггеров, нулевой выход запои, первые входы которых соедийеньт с шиной первого и. единичный выход второго триггеров входного сигнала, а вторые и третьи входы о соединены со входами первого элемента И, подключены к соответствующйм выходйм "гене-"-" - нулевой выход второго и единичный выход ратора тактовых-импульСов 2. первого триггеров - со входами второго элемен.Недостатками этого устройства являются уз. " та И, выходы первого н второго элементов И кие функциональные возможности, соединены с управляющими входами соответ-746912 3ственно первого и второго ключей, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены со счетным входом третьего триггера, выход первого ключа соединен с нулевым, а выход второго - с единичным входом четвертого триггера, выходы генератора тактовых импульсов5 через второй элемент ИЛИ и первый элемент задержки соединены с сигнальными входами обоих ключей, выход первого элемента задержки через второй элемент задержки подключен к нулевым входам первого и второго триггеров, единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого эле. ментов И, вторые входы которь 1 х соединены соответственно с нулевым и единичным выхо 15 дами четвертого триггера./На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Цифровой дифференщальиый времяимпульс. ный модулятор содержит генератор 1 тактовых импульсов, блоки 2 и 3 синхронизации, счетчики 4 и 5, триггеры 6-9, элементы 10 и 11 задержки, элементы ИЛИ 12 и 13, ключи 14 и 15, элементы И 16-19, входы 20 и 21 и выходы 22 и 23, причем входы 24 счетчиков 4 и 5 соединены с выходом 25 генератора 1 тактовых импульсов, входы 26 счетчиков 4 и 5 соединены свыходами блоков 2 и 3 синхрони. зации соответственно, входы 27 и 28 блоков 2 и 3 синхронизации соединены с выходами 29 и ЗО генератора 1 тактовых импульсов, входы 31 блоков 2 и 3 синхронизации соединены с шинами 20 и 21 входных сигналов, выходы счетчиков 4 и 5 соединены с единичны. З 5 ми входами триггеров 6 и 7 соответственно, нулевой выход триггера 6 и единичный выход, триггера 7 соединены со входами элемента И 16, нулевой выход триггера 7 и единичный выход триггера 6 соединены со входами элемента И 1740 выходы элементов И 16 н 17 соединены соответственно с управляющими входами ключей 14 и 15; выходы которых через элемент ИЛИ 13 соединены со счетным входом триггера 8, выход ключа 15 соединен с нулевым, а выход 45 второго - с единичным входами триггера 9, выходы генератора 1 тактовых импульсов через элемент ИЛИ 12 и элемент 10 задержки соединен с сигнальными входами ключей 14 и 15, выход элемента 10 задержки подключен50 через элемент 11 задержки к нулевым входам триггеров 6 и 7, единичный выход триггера 8 соединен с одним из входов элементов И 18 и 19, другиевходы которых соединены с нулевым и единичным выходами триггера 9, выходы эле 55 ментов И 18 и 19 соединены с цинами выход:ных 22 и 23 сигналов.Цифровой дифференциальный времяймпулъс. ный модулятор работает следующим образом. 4Генератор 1 тактовых импульсов непрерывногенерирует на выходе ЗО короткие однополяр.ные импульсы с периодом Т. Эти же импульсы,задержанные на время Т/3 и 2 Т/3, появляютсясоответственно на выходах 29 и 25 генератора 1.Импульс, поступающий на вход 31 блока 2синхронизации, запоминается в нем и поступает .на его выход синхронно с очередным импульсом.с выхода 29 генератора 1, Аналогично импульс,поступающий на вход 31 блока 3 синхрониза.ции, поступает на его выход синхронно с очеред.ным импульсом с выхода ЗО. Блоки синхронизации ликвидируют возможность сбоев за счетсовпадения импульсов на входах 20 или 21 симпульсом на выходе 25 генератора 1.Счетчики 4 и 5 идентичны и представляютсобой обычные п.разрядные двоичные счетчикис двумя счетными входами.Триггеры 6-9 имеют импульсные входы ипотенциальные выходы: после импульса, поступившего на единичный входтриггер устанавливается в единичное состояние, в котором единичный потенциал присутствует на единичном выходе.потенциал присутствует на единимном выходе.Элементы 10 и 11 обеспечивают задержкувходных импульсов на время ,о исоответственно, причем 1, е + ь= С Т/3; времяЪС 1 е должно быть достаточным для завершенияпоследовательно протекающих процессов перехода счетчика иэ состояния 111 в нуль, сраба.тывания триггера, элемента И и открывания управляемого им ключа время1, должнобыть достаточным для прохождения импульсас выхода элемента 10 через ключи 14 или 15,В исходном состоянии счетчики 4 и 5, атакже триперы 6-9 установлены в нуль. Приэтом ключи 14 и 15 закрыты, а сигналы навыходых 22 и 23 отсутствуют,Предлагаемый цифровой дифференциальныйвремяимпульсйый модулятор формирует импульсы на выходе 23 в случае, если количествоимпульсов Н 2 е, поступившее на вход 20, большеколичества импульсов Й 2 поступившего навход 21, то есть о= Изо - Й 22) О, причемдлительность выходных импульсов ь определяется из формулТЕ 20 121)На выходе 22 импульсы формируются приБ.С 0 с длительностью, определяемой по тойже формуле.При О О на обоих выходах импульсы отсутствуют,Процесс работы устройства рассмотрим сначала для случая О = О, когда на входы 20 и21 импульсы не поступают, Тогда на входысчетчиков 4 и 5 импульсы поступают толькд свыхода 25 генератора 1. Импульсы переполненияна выходах счетчиков будут возникать приэтом одновременно, с периодом Т 2 п, опрокидывая триггеры б и 7 в единичное состояние. Клю746912 30 5чи 13 и 14 остаются при этом закрытыми,и импульс с выхода 25 генератора Т, вызвавшийпереполнение счетчиков, пройдя через элементИЛИ 12 и элементы 10 и 11 задержки, возвратиттриггеры 6 и 7 в нуль, прежде чем на входысчетчиков поступит очередной импульс, т. е.устройство возвратится в исходное состояние.Таким образом, выходной сигнал в этом режиме равен нулю, что соответствует равенствуО=О.Пусть е ) О, т. е, на вход 20 поступило нао импупьсов больше, чем на вход 21, Входныеимпульсы вводятся через блоки 2 и 3 синхро.низации в счетчики 4 и 5, причем одновремен.но пересчитываются импульсы, поступающиена вход 24 этих счетчиков. Счетчик 4 пере.полнится раньше счетчика 5 на время, равноеТ б.При переполнении счетчика 4 импульс с еговыхода переключит триггер б в единичное состояние, при этом ключ 15 откроется, а ключ14 будет закрыт. Импульс, пришедший с выхо.да элемента 10 задержки пройдет через ключ 14и установит триггер 8 и 9 в единипу, что приведет к тому, что на выходе 23 установится2единица. Импульс, прошедший через элемент 11задержки, вернет триггер б в исходное состояние,Через время о Т переполнится счетчик 5,триггер 7 установится в единичное состояние,ключ 14 откроется, а ключ 15 закроется,Импульс с выхода элемента 10 задержкипереключит триггеры 8 и 9 в исходное состоя.ние, Таким образом, единица на выходе 23находилась в течение времени Т о.При Б ( 0 первым переполнится счетчик 5,3и импульс с выхода. элемента 10 задержки, пройдя через ключ 14, включит триггер 8 вединичное состояние оставляя триггер 9 в нулевое. При этом единица появится на выходе 2240Эта единица исчезнет через время О Т послетого, как счетчик 4 переполнится, и импульс,прошедший через ключ 14, вернет в исходноесостояние триггеры 8 и 9.Расширение функциональных возможностей45устройства, а именно - возможность получениявремяимпульсного выходного сигнала, нозволяет существенно расширить область его применения. 6Формула изобретения 3Цифровой дифференциальный времяимпульс.ный модулятор, содержащий генератор тактовых импулъсов, два блока синхронизации,четыре злемента И, триггер, два счетчика,пер-.вые входы которых соединены с соответствую.щим выходом генератора тактовых импульсов,вторые входы счетчиков подключены к выходамсоответствующих блоков синхронизации, первыеЪвходы которых соединены с шиной входногосигнала, а вторые и третьи входы подключенык соответствующим выходам генератора такта.выхимпульсов,отличающийся тем,что, с целью расширения фуйкциональных воз.можностей устройства, в него введены три триг. гера, два элемента ИЛИ, два ключа и дваэлемента задержки, причем выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с единичными входами первого и второго триг. геров, нулевой выход первого и единичный выход второго триггеров соединены со входами первого элемента И, нулевой выход второго и единичный выход первого триггеров - со входами второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с управляющими входами Соответственно первого ивторого - ключей, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены со счетным входом третье го триггера, выход первого ключа соединен с нулевым, а выход второго - с единичным входом четвертого триггера выходы генератора тактовых импульсов через второй элемент ИЛИ и первый элемент задержки соединень", с сигнальными входами обоих ключей, выход первого элемента задержки через второй элемент задержки подключен к нулевым входам первого и второго триггеров, единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с нуле вым и единичным выходами четвертого триггера. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР М 305577,кл. Н 03 К 7/10, 20.02.70,2. Авторское свидетельство СССР Я 403044,кл, Н 03 К 7/08, 17.06,71 (прототип).итель Н, К д М, Петко Сост Тех Тираж ЦНИИПИ Государственн по делм изобретений 33035, Москва, Ж, Ра5 Редактор И. АхмедовЗаказ 3974/52 го комитета открытий ушская наб., ов Корректор Г. НазароваПодписноеР