Формирователь импульсов

(1 и 843209 Союз СоветскииСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. Н 03 К 5/156 с присоединением заявки РЙ -Гооудорстеенный комитет(23) Приоритет -Опубликовано 30.06.81. Бктллетень РЙ 24 по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30.06,81(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах анализа и обработки информации, которую несут периодические и квазопериодические импульсы последо 5вательности.При анализе информации, которая заложена в указанных импульсных последовательностях, часто встает задача приведения анализирующих устройств10 в готовность перед приходом очередного импульса последовательности (с опережением включения анализирующего устройства или его отдельного канала на небольшой отрезок времени по отношению к входному импульсу). Это дает возможность, например проанализировать характер нарастания фронта импульсного напряжения с начального этапа, начальную стадию переходнык процессов, связанных с появлением .импульса и т.д. В подобных случаях для подключения анализирующих устройств требуется "опережающий" импульс напряжения или тока. Получить опережающий сигнал по отношению к одиночному импульсу физически невозможно. При обработке импульсной последовательности "опережающий" сигнал по отношению к очередному импульсу получают за счет задержки предыдущего импульса последовательности. Еслитребуемое время "опережения", 0а Т - период повторения анализируемых импульсов, то обеспечив задержку и-го импульса последовательности на велйчину Т - 1 , получим сигнал, "опережающий" п + 1-й импульс последовательности именно на величину й . Задерж 0ка импульса может осуществляться как на аналоговых, так и на цифровых элементах.Известно устройство, состоящее из реверсивного счетчика импульсов и двух генераторов тактовых импульсов с неравными частотами повторения 111.Недостатками такого устройства являются невозможность получения задан843209 25 ного опережения при неизвестной, и,в частности, изменяющейся скважностивходного сигнала и малая точностьподдержания величины опережения дляимпульсных последовательностей с ма 5лой длительностью импульсов и большойскважностью.Известны также устройства, в которых задержка импульсов входной последовательности обеспечивается с по.мощью ждущих мультивибраторов илидругих заторможенных генераторов, запускаемых импульсами анализируемойимпульсной последовательности и имеющих длительность выходного импульса 15= т - с 2.ОНедостатком данного устройства приполучении "опережающих" импульсовявляется невозможность получения малого (порядка единиц процентов от20периода повторения Т) опережения, атакже непропорциональное изменениеопережения при изменении периодавходных импульсов Т.Если например, Тмак/Тмин=10, т.е.иэмейении периода величина опережения существенно изменяется: при Т=Твыходной импульс близок к переднемуфронту очередного импульса, при Т=Т,выходной импульс близок к заднемуфронту воздействующего импульса (опережение составляет 0,91 Тм ц , т.е.увеличивается почти в 100 раз).Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства, аименно получение малых значений временного опережения и обеспечение зависимости между величиной опережения и периодом следования входныхимпульсов, близкой к пропорциональной,Для достижения указанной цели вформирователь импульсов, содержащий 45преобразователь период-амплитуда пилообразного напряжения, пик-детекторна ключевом элементе, накопительныйкондесатор и разрядный резистор, включенный параллельно накопительномукондесатору, и усилитель-ограничитель,введен резистор, один вывод .которого соединен с другим выводом накопительного конденсатора и входом уси. лителя-ограничителя, другой выводрезистора соединен с общей шиной, авход пик-детектора соединен с выходом преобразователя период-амплитуда пилообразного нанряжения,ФНа фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений,поясняющие его работу,Формирователь импульсов состоитиз преобразователя 1 период-амплитудапилообразного напряжения, пик-детектора 2, включающего в свой составключевой элемент 3 (диод, если использован диодный пик-детектор, илиэмиттерный переход транзистора, еслииспользован пик-детектор, работающийпо принципу эмиттерного детектирования), накопительный конденсатор 4 иразрядный резистор 5, резистор б,усилитель-ограничитель 7, При этомвыход преобразователя период-амплитуда пилообразного напряжения соединен с одним выводом ключевого элемента 3, другой вывод которого соединен с выводом накопительного .конденсатора 4 и выводом разрядного резистора 5. Другой вывод накопительного.конДенсатора 4 и другой вывод разрядного резистора 5 соединены со входомусилителя-ограничителя 7 и выводом,резистора 6, другой вывод которогосоединен с корпусом устройства. Выход усилителя-ограничителя 7 является выходом устройства, выход преобразователя 1 период-амплитуда пилообразного напряжения - с входом устройства, При указанных связях элементоврезистор 6 (малой величины) включенв цепь заряда накопительного конденсатора 4 пик-детектора 2 последовательно. Устройство работает следующим образом.Преобразователь период-амплитуда пилообразного напряжения работает по принципу линейного заряда конденсатора преобразователя. При воздействии входного импульса конденсатор разряжается до нуля, Разряд происходит по переднему фронту входного импульса и зан мает малое время, значительно меньшее периода повторения входных импульсов. В течение периода повторения импульсов Т конденсатор преобразователя заряжается по линейному закону, С появлением фронта следующего импульса входной последовательности конденсатор преобразователя 1 вновь разряжается до нулевого напряжения, и процессы в преобразователе 1 повторяются. На выходе преобразователя 1 образуются импульсы пилообразной формы с малым временем обратного хода,амплитуда этик импульсов практически пропорциональна периоду повторения импульсов входной последовательности Т (см. фиг,2). Указанные импульсы поступают на вход пик-детектора 2. На копительный конденсатор 4 пик-детектора 2 заряжается через ключевой элемент 3 (например, диод, включенный в прямом направлении, или транзистор, если использован пик-детектор с эмит терным детектированием) и резистор 6 малой величины. В результате заряда накопительный конденсатор 4 заряжен до напряжения, практически равного амплитуде выходных импульсов преобразо вателя 1. Когда в течение обратногохода пилообразного выходного напряжения преобразователя 1 напряжение на входе пик-детектора 2 падает также до нуля, ключевой элемент 3 выклю О чается. Накопительный конденсатор 4, отключенный от выхода преобразователя 1, разряжается через разрядный резистор 5. В силу большой величины сопротивления резистора 5 постоянная 25 времени цепи разряда конденсатора 4 велика. На начальном участке разрядной экспоненты закон уменьшения напряже- . ния на накопительном конденсаторе 4 близок К линейному. Напряжение на ЗО конденсаторе 4.медленно, по закону, близкому к линейному, уменьшается. Напряжение на выходе преобразователя 1 при очередном цикле формирования пилообразного импульса растет. 35 Когда напряжение на входе пик-детектора 2 превышает напряжение на накопительном конденсаторе 4, ключевой элемент 3 вновь включается, и начинается новый цикл подзаряда накопительного конденсатора 4. На резисторе 6 выделяется импульс напряжения, вызванный протеканием зарядного тока. Так как подзаряд накопительного кон 45 денсатора 4 производится вершинсй пилообразного импульса преобразователя 1то ток подзаряда протекает лишь в моменты времени, непосредственно предшествующие появлению очеред-ного входного импульса, Усилитель- ограничитель 7 усиливает импульсы, снимаемые с резистора 6, и преобразует их в импульсы стандартной амплитуды и прямоугольной (точнее почти прямоугольной) формы. Передний фронт импульса усилителя-ограничителя 7 опережает импульс входной последовательности на время Если период повторения импульсов входной последовательности увеличился, то амплитуда импульсов пилообразного напряжения на выходе преобразователя 1 возрастает, Соответственно возрастает и напряжение на накопительном конденсаторе 4. Теперь, при большем значении периода Т накопительный конденсатор 4 разряжается большее, время, Время опережения й возрастает, при этом величина опережения остается пр 4 мерно пропорциональной периоду следования импульсов входной последовательности.Предлагаемое устройство позволяет получать малые опережения СО, составляющие единицы (или десяток)процентов от периода Т, пропорциональность полученного опережения периоду следования импульсов входной последовательности Т, работать при априорно неизвестном значении частоты пов-. торения входных импульсов, лежащей в заданном диапазоне Г, - Гмокстакже предполагает исключение жестких,требований к точности настройки и стабильности отдельных элементов устройства, Устройство целесообразноприменять для получения опережающихимпульсов в случаях средней (не выше 15-207.) точности поддержания заданного опережения,Формула изобретенияФормирователь импульсов, .содержащий преобразователь период-амплитудапилообразного напряжения, пик-детектор на ключевом элементе, накопительный конденсатор и разрядный резистор,включенный параллельно накопительному конденсатору, и усилитель-ограничитель, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введенрезистор, один вывод которого соединен с другим выводом накопительногоконденсатора и входом усилителя ограничителя, другой вывод резистора соединен с общей шиной, а вход пик-детектора соединен с выходом преобразователя период в . амплитуда пилообразного напряжения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 511685, кл. Н 03 К 5/153, 11.04.74,2. Важенина З.П. и др. Методы исхемы временной задержки импульсныхсигналов. "Советское радио", 1971,с,10-17, рис.1.1.843209 и Входные импульс Вынодное напряжение прео оотел апряяение на накопительном конденсаторе модные импуль Составитель А.ТимофеевТех 2 ед А АчКорректор Л.Иван елинска едак тор венного ретении Ж, Р город, ул,Проектная,4 л ППП "Патент", г Заказ 5163/81 ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, 988комитети открыушская ПодписноСССРйб.,д.4/5