Преобразователь импульсов

О П И С А Н И Е 1 ) 750717ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик(088.8) по делам нзооретеннй н открытийДата опубликования описания 28.07.80(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для преобразования двух последовательностей импульсов в третью импульсную последовательность, длительность импульсов и частота их следования которой соответственно равны периоду следования импульсов одной последовательности и частоте следования другой последовательности.Известно устройство для преобразования импульсов, содержащее источник эталонного тока, ключ, интегрирующую емкость, компаратор, триггер и источник эталонного напряжения 1 .Недостаток устройства - ограниченные функциональные возможности,Наиболее близким является преобразователь импульсов, содержащий первый элемент И, подключенный первым входом к первой входной шине преобразователя импульсов, вторым входом - к выходу первого триггера, а выходом - к счетному входу второго триггера, первый выход которого соединен с первым установочным входом первого триггера, подключенного вторым установочным входом к выходной шине преобразователя импульсов и к первому выходу третьего триггера, соединенного установочными входами соответственно с второй входной шиной преобразователя импульсов и выходом компаратора, подключенного первым входом к шине нулевого потенциала, 5а вторым входом - к выходу блока преобразования длительности импульсов в напряжение, входы которого соответственно соединены с вторыми установочными входами второго и третьего триггеров 2.Недостаток устройства - ограниченный 10 частотный диапазон изменения входных сигналов, а именно максимальная частота второй импульсной последовательности должна быть в три раза меньше частоты первой импульсной последовательности. Это ограничение вызвано тем, что после окончания 15ввыходного импульса устроиство с приходом очередного импульса первой последовательности переходит в режим заряда, который длится в течение времени одного периода следования импульсов первой последовало тельности, и если в течение этого времениприходит импульс второй последовательности, то работа устройства становится неустойчивой из-за возможности одновременного включения цепей заряда и разряда3блока преобразователя длительности импульсов в напряжение.Цель изобретения - расширение частотного диапазона,С этой целью в преобразователь импульсов, содержащий первый элемент И, подключенный первым входом к первой входной шине преобразователя импульсов, вторым входом - к выходу первого триггера, а выходом - к счетному входу в"орого триггера, первый выход которого соединен с первым установочным входом первого триггера, подключенного вторым установочным входом к выходной шине преобразователя им. пульсов и к первому выходу третьего триггера, соединенного установочными - входамн соответственно с второй шиной преобразователя импульсов и выходом компаратора, подключенного первым входом к шине нулевого потенциала, а вторым входом к выходу блока преобразования длительности импульсов в напряжение, дополнительно введены второй и третий элементы И, подключенные выходами к входам блока преобразования длительности импульсов в напряжение, причем первый вход второго элемента И, подключенного вторым входом к второму выходу второго триггера, соединен с первым выходом третьего триггера, подключенного вторым выходом к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера.На чертеже изображена блок-схема устройства.Преобразователь импульсов содержит первый, второй и третий триггеры 1, 2, 3, блок 4 преобразования длительности импульсов в напряжение, выполненный на источнике 5 постоянного по величине зарядноразрядного тока и интегратора 6, компаратор 7, первый, второй и третий элементы И 8, 9 и 10. Элемент И 8 подключен первым входом к первой входной шине 11 преобразователя импульсов и соединен вторым входом с выходом (инверсным) триггера 1, Выход элемента И 8 подключен к счетному входу триггера 2, соединенного первым выходом с первым установочным входом триггера 1 и с вторым входом элемента И 10.Второй (инверсный) выход триггера 2 подключен к второму входу элемента И 9. Выходы элементов И 9 и 10 соединены соответственно с входами блока 4 преобразования длительности импульсов в напряжение, подключенного выходом к второму входу компаратора 7. Выход компаратора 7, соединенного первым входом с шиной нулевого потенциала, подключен к одному установочному входу триггера 3, другой установочный вход которого соединен с второй входной шиной 12 преобразователя импульсов. Первый выход триггера 3 подключен к второму установочному входу триггера 1, 4первому входу элемента И 9 и выходнойшине 13 преобразователя импульсов. Второй (инверсный) выход триггера 3 соединен с первым входом элемента И 10,Работает устройство следующим образом,Первая последовательность импульсовР поступает на шину 11, соединенную спервым входом элемента И 8. Вторая импульсная последовательность К поступаетна шину 12, соединенную с одним из установочных входов триггера 3 (входом установки триггера в нуль). Перед началом ра боты триггер 1 находится в нулевом состоянии, а триггеры 2 и 3 - в единичном состоянии. При этом на второй вход элемента И 8подан разрешающий потенциал с выходатриггера 1, аналогично с первых выходовтриггеров 2 и 3 поданы разрешающие потенциалы на второй вход элемента И 10 и первый вход элемента И 9 соответственно. Срабатывание триггеров 1 - 3 происходит в моюменты изменения на их входах низкого по.тенциала на высокий. 25 30 35 4 Я 4 В момент прихода первого импульса последовательности Р открывается элемент И 8, выходной импульс которого переключает триггер 2 в нулевое состояние. Потенциалом с второго выхода триггера 2 открывается элемент И 9, а сигналом с выхода элемента И 9 включается в источнике 5 цепь заряда интегратора 6. Зарядный ток поступает на интегратор 6 до момента прихода следующего импульса 1., В момент прихода этого импульса сигналом с выхода элемента И 8 триггер 2 возвращается в исходное единичное состояние. При этом низким потенциалом с второго выхода триггера 2 закрывается по второму входу элемент И 9, а высоким потенциалом с первого выхода триггера 2 открывается по второму входу элемент И 1 О. При появлении высокого потенциала на первом выходе триггера 2, его передним фронтом устанавливается в единичное состояние триггер 1 (несмотря на наличие на его втором входе высокого потенциала с первого выхода триггера 3), При этом закрываются элементы И 8 и 9, а на интеграторе 6 запоминается напряжение, пропорциональное временному интервалу между двумя импульсами последовательности Р .В момент прихода импульса Р триггер 3 устанавливается в нулевое состояние. При этом на первом выходе триггера 3 и, соответственно, выходной шине 13 формируется передний фронт выходного сигнала К и закрывается по первому входу элемент И 9.Сигналом с второго выхода триггера 3 через элемент И 10 включается в источнике 5 цепь разряда интегратора 6. В момент перехода выходного напряжения интегратора 6 через нуль на выходе компаратора 7 появляется сигнал, который возвращает триг 75075гер 3 в единичное состояние. Низким потенциалом второго выхода триггера 3 закрывается по первому входу элемент И 10,выключая цепь разряда интегратора 6. Высоким потенциалом первого выхода триггера 3 открывается по первому входу элемент И 9 и возврашается в нулевое состояние триггер 1, который открывает по второму входу элемент И 8. На выходной шине 13 формируется задний фронт выходного сигнала устройства.С приходом очередного импульса последовательности Г триггер 2 снова устанавливается в нулевое состояние, открывая элемент И 9 и включая в источнике 5 цепьзаряда интегратора 6. Если при этом очередной импульс последовательности К приходит до окончания заряда интегратора 6, 15то при установке триггера 3 в нулевое состояние на его первом выходе появляетсянизкий потенциал, по переднему фронту которого на выходной шине 13 формируетсяпередний фронт нового импульса последо 20вательности Р и закрывается элемент И 9,включая цепь заряда интегратора 6, С приходом следующего импульса последовательности Г 1 триггер 2 возврагцается в единичное состояние. При этом закрывается повторому входу эЛемент И 9, устанавливает- ися в единичное состояние триггер 1 (закрывая элемент И 8) и открывается элементИ 10, выходной сигнал которого включаетв источнике 5 цепь разряда интегратора 6.По окончанию разряда интегратора 6 блока 4 триггер 3 возврашается в единичноезосостояние. Соответственно закрывается элемент И 10, открывается по первому входуэлемент И 9, на выходе устройства формируется задний фронт последовательностиБ и возвращается в нулевое состояние триггер 1. В дальнейшем работа устройства протекает аналогичным образом,Таким образом, предлагаемое устройство в отличие от известного обеспечиваетнормальную работу при поступлении импульсов второй последовательности Г не только после окончания процесса заряда интегра 17ьтора блока преобразования длиТельности импульсов в напряжение, но и до окончания процесса заряда, что позволяет увеличить частотный диапазон изменения входных сигналов.Формула изобретенияПреобразователь импульсов, содержащий первый элемент И, подключенный первым входом к первой входной шине преобразователя импульсов, вторым входом -к выходу первого триггера, а выходомк счетному входу второго триггера, первыйвыход которого соединен с первым установочным входом первого триггера, подключенного вторым установочным входом к выходной шине преобразователя импульсов ик первому выходу третьего триггера, соединенного установочными входами соответственно с второй входной шиной преобразователя импульсов и выходом компаратора, подключенного первым входом к шиненулевого потенциала, а вторым входомк выходу блока преобразования длительности импульсов в напряжение, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в преобразователь импульсов дополнительно введены второй и третий элементы И, подключенные выходамик входам блока преобразования длительности импульсов в напряжение, причем первый вход второго элемента И, подключенного вторым входом к второму выходу второго триггера, соединен с первым выходомтретьего триггера, подключенного вторымвыходом к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Куликов С. В. Импулвсные измерительные преобразователи, М Энергия, 1974,с. 82 - 84.2. Авторское свидетельство СССРМо 515268, кл. Н 03 К 5/13, 1975 (прототип),Редактор М. ЛиковичЗаказ 4479/23ЦНИИПпо113035, Мфилиал ППП Составитель С Техред К. Шуф Тираж 995Государственного к елам изобретений и сква, Ж - 35, Раушс Патент, г. Ужгоро К нови КорректорПодписноем итета СССРоткрытийая наб., д. 4/5ул. Проектная,