Устройство задержки импульсов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублнк ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11864495 61) Дополнительное к авт. свид-в 1)М, К(22) Заявлено 29,11,79 (21 с присоединением заявки М 9 45134/1 03 Н 9/ арствениый комитетСССРелаи изобретенийи открктий) Авторызобретеиия ов, П.А 71) Заявите едовательский инстиФут эл интроскопии Научно) УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ Цель изобретения - расширенпазона работы устройства за сч вышения точности синхронизации ни задержки с периодом следова задерживаемых сигналовДля этой цели в устройство, содержащее генератор счетных импульсов, подключенный ко входу делителя с диск ретной установкой коэффициента деления, а через элемент совпадений - ко входу счетчика, выходной триггер, введены дополнительные делитель, д элемента совпадений, счетчик, триггер ит 1 и формирователя коротких импульсов, при этом к выходу генератора счетных импульсов подключены соединенные последовательно делитель о задержки с с постоянным коэффициентом деления,времени задерж- первый дополнительный элемент совпаее генератор 20 дений, дополнительный счетчик, дополоединенный со нительный триггер и первый формировай ключевой эле- тель коротких импульсов, причем втощим счетчиком рой вход первого дополнительного эле-.элемент, управ- ,мЬнта совпадений соединен с инверсным соединен с вхо;выходом дополнительного триггера,до,полнительный счетчик вторым входом под устройства яв- ключен к выходу основного элемента хронизаций вре- совпадений, дополнительный триггер с периодом за- вторым входом подсоединен к входнойЗО шине, а прямым выходом - ко второму ие диает повреме- ния Изобретение относится к измерительй технике и может найти применение контрольно-измерительной аппаратуре, также в устройствах автоматической зработки нормализованных деталей. Известны устройства задержки импульв в виде управляемого одновибратойства обеспечивают 1 Осдвиг между К-тымым запускающими фиксированномимпульсов и сю обусловленнотельности импу 15 р И 7.Однако эти устро заданный временной задержанным и К+1-в импульсам только пр периоде запускающих большой погрешность нестабильностью дли са одновибратора. ва йльИзвестно устройствдискретной установкойки импульсов, содержащтактовых импульсов, ссчетчиком через первымент, и с компенсируючерез второй ключевойляющий вход которогодом устройства 2 1.Недостатком этоголяется отсутствие синмени задержки сигналапускающих импульсов.входу основного элемента совпадений, н выход первого формирователя коротких импульсов подключен ко входу выходного триггера, второй вход которого соединен с выходом счетчика; к выходу делителя с дискретной установкой коэффициента деления подключен второй формирователь коротких импульсов, выход которого соединен со входом второго дополнительного элемента совпадений, второй вход которого подключен к прямому выходу выходного триггера, а выход - ко второму входу счетчика, к инверсному выходу выходного триггера подключен третий формирователь коротких импульсов, выход которого соединен с выхо дом устройства.На Фиг.1 приведена Функциональная схема устройства задержки импульсов; на фиг.2 - диаграммы его работы.20Устройство задержки импульсов содержит генератор 1 счетных импульсовпоследовательно соединенные делитель2 с дискретной установкой коэффициента деления и второй формирователь3 коротких импульсов, соединенныевходом с выходом генератора 1 счетных импульсов; последовательно соединенные делитель 4 с постоянным коэффициентом деления, дополнительныйэлемент 5 совпадений, дополнительныйсчетчик б, дополнительный триггер 7,и формирователь 8 коротких импульсов,последовательно подключенные к выходугенератора счетных импульсов 1, причем дополнительный триггер 7 вторымвходом подсоединен к входной шине,а инверсным выходом - к другому входу дополнительного элемента совпадений 5; последовательно соединенныеэлемент совпадений 9, счетчик 10, 40выходной триггер 11 и третий формирователь 12 коротких импульсов, соединенные одним входом с выходом генератора счетных импульсов 1, а вторымВхОдОм с пРямым выхОдОм допОлни 45тельного триггера 7, причем выходной триггер 11 вторым входом подключен к выходу формирователя 8 коротких импульсов, а к выходу элемента совпадений 9 подключен второй вход дополнительного счетчика б, и третийэлемент 13 совпадений, подсоединенный одним входом к выходу второгоформирователя 3 коротких импульсов,другим входом - к прямому выходу выходного триггера 11, а выходом -55ко второму входу счетчика 10. Диаграммы 14 относятся к выходному сигналугенератора счетных импульсов 1 (Фиг.1),подаваемому на вход делителя 2 с дискретной установкой коэффициента деле- щния, на вход делителя 4 и на одиниз входов элемента совпадений 9,диаграмма 15 - к выходному сигналуделителя к постояннымкоэффициентам.деления, диаграммы 16 - к выходному д сигналу делителя 2 с Дискретной установкой коэффициента деления, диаграммы 17 - к сигналу входной шины, который необходимо задержать, диаграммы 18 - к выходному сигналу дополнительного триггера 7, диаграммы 19 к выходному сигналу элемента совпадений 9, диаграммы 20 - к выходному сигналу выходного триггера 11, диаграммы 21 - к выходному сигналу дополнительного элемента 5 совпадений диаграммы 22 - к выходному сигналу второго дополнительного элемента 13 совпадений, диаграммы 23 - к выходному сигналу третьего формирователя 12 коротких импульсов, который и является выходным сигналом устройства.Принцип работы устройства задержки импульсов заключается в следующем.Высокочастотные импульсы с периодом следования Тр(диаграммы 14, фиг.2) с выхода генератора 1 (фиг,1) одновременно поступают на входы двух делителей 2 и 4, Делитель 4 имеет постоянный коэффициент деления М, выходные импульсы которого (период следо- . вания Т=МТр (диаграмма 15) поступают йа один из входов дополнительного элемента 5 совпадений. Делитель 2 имеет регулируемый коэффициент део. ления, номинальный коэффициент деления данного делителя М=М, и установОчнь.Й ВиД МУ ВыхОДнОЙ импульс делителя 2 появляется на каждые М -М входных. Установкой кода Му обеспечивается возможность изменения коэффициента деления делителя 2. Период следования Т выходных сигналов делителя 2 (диаграммы 16 на фиг.2) определяется формулоит= (м -м) (1)Из данной формулы видно, что при изменении установочного кода Мот 0 до М у - 1 период следования имйульсов Т изменяется от М . Тр до Тр . Сигнал с выхода делителя 2, проходя через второй Формирователь 3 коротких импульсов (Фиг.1), поступает на один из входов второго дополнительного элемента 13 совпадений. При подаче входного импульса диаграммы 7(на фиг.2) дополнительный триггер 7 переходит в состояние "1" (диаграммы 18 на фиг.2) и по прямому выходу открывает элемент 9 совпадений, а по инверсному выходу выдает запрещающий сигнал на дополнительный элемент 5 совпадений (Фиг.1), при этом счетчик 6, емкость которого Мз перестает считать импульсы, период следования которых Т М- Тр. До прихо" да входного импульса в счетчик б будет записано число импульсов, равное1м =т/м . т, (2) тф:т-т" (3)При подаче разрешающего сигнала на элемент 5 совпадений счетчик б (фиг.1) начинает считать дополнение кй до переполнения (до Мэ)с перио.9дом То, идущее с выхода элемента 9 совпадений (диаграьнчы 19). В тот момент когда счетчик б переполнитФся, т.е, сосчитает дополнение к М, равноей -й"э з то(4) его выходной сигнал переводит дополнительный триггер 7 в состояние "0" (диаграммы 18 на фиг.2),а последний. в этот момент закрывает элемент 9 совпадений, открывает дополнительный элемент 5 совпадений и через формирователь 8 коротких импулЬсов 15 переводит выходной триггер 11 в состояние "1" (фиг.1) и (диаграммы 20 на фиг.2), последний в свою очередь, подает разрешающий сигнал на второй дополнительный элемент 13 совпадений, 20 Одновременно со счетчиком 6, считающим дополнение к й (М -М" ), это количество импульсов считает и счетчик 10 (фиг.1), т.е. к моменту подачи разрещающих сигналов на элементы 5 и 13 25 совпадений в счетчик 10 будет записано М -й"импульсов а счетчик б будетз ъ/чистым. Так как элементы 5 и 13 совпадений открыты, то счетчик 6 считает импульсы, период следования которых Т а счетчик 10 считает импульсы сВпериодом следования Т 1 (диаграммы 21 и 22 на фиг.2), определяемым по формуле (1), до переполнения, т.е. до М 4 . Так как следования Тст, то счетчик 10 считает дополнение к М-й до М 4 за время Т 4 (диаграммы 21 на фиг,2), которое определяется выражениемТ 4 (М 4 (й М) )Т (5)Выходной сигнал этого счетчика в момент переполнения переводит вы ходной триггер 11 в состояние "0" (диаграммы 20 на фиг.2 ), длительность выходного сигнала которого равна Т 4, а время задержки входного сигнала Т =ид =т,", Т 4.45При переходе выходного сигнала выходного триггера 11 на инвертирующем выходе с уровня "нуль" на уровень "единица" формирователь 3 коротких импульсов вырабатывает на выходе импульс, задержанный относительно входного на время Т а (диаграммы 23 на фиг.2). С приходом следующего входного импульса на вход дополнительного триггера 7 процесс пересчета пов 55 торяется, т.е. триггер 7 переходит в состояние "1" и по прямому выходу открывает элемент 9 совпадений, а по инвертирующему выходу запирает элемент 5, счетчик 6 перестает считать импульсы периодом следования 40 Т =М Т , в него будет записано число импульсов йэ,определяемое выражением2, У О ф( 2 ) , и т . д .Для определения погрешности уста - . новки времени задержки входного им- б 5 пульса Т из выраженийЗаодим2 3, 4 нахоТ МъТ - время, в течение которогоИсчетчик б считает дополнение к й" поэтому можно зак писать= (й.- М) (7)Подставляя выражение (б) в выражение (7), получаемВыражение 5) с учетом выражения (8) имеет видТ МъТ 4-(Й 4-Йъц .17 т ц 11 Т (9)Учитывая необходимое условие работы данного устройства задержки сигнала М +Т и выражение (1), получаемт:(, , и,-ч)т,1 1 о)Т й4 йр.1 ТоТак как время задержки определяется выражениемта т 4 +т 3то, подставляя в данное выражение формулу 8 и 9. получимт(й 1-М 4) Т МнутоТ -- (111зад й,-" Мг йНайдем выражение для отношения времени задержки Т др периоду следования входных импульсов Т;Таад м 4 Й 4 То (тй т й=4 -- ) - - М --- ) ( г) из которого видно, что ьыражение для погрешности 1 имеет вид(13)й т МВ частных случаях при Му =0 имеем Т/Т=1 и )=О, а при йу=йбад3 =-Ц -- ) и = оУ То 1 Т 3Т М т4П р и м е р. Если М=2 10, М=10,з Т=-2 с, То=2 10 тс, то . 1=- (10 10-" -4 -5.10 4)=-5 10, а в процентном выра 4жении =0,05. Суммарная погрешность данного устройства временной задержки сигнала включает в себя и погрешность от дискретности, которая определяется погрешностью установочного кода й.и равна для данного примера 0, 1, а счетчики б и 10 погрешность не вносят, так как они все время считают до переполнения. Итак, максимальная погрешность времени задержки входного импульса для данного примера =0,1+0,05=0,15.Анализ формулы 3) показывает, что чем больше частота генераторасчетных импульсов 1 (период То)и больше емкость (й) делителя 4, тем меньше погрешность задержкиПрименение данного устройства, например для автоматической разбраковки труб, позволяет повысить точность разбраковки эа счет повышения точности"Патент",ул.Проектная,Филиал П г.ужгоро синхронизации временной задержки сигнала со скоростью продвижения трубыи тем самым исключить ложную разбраковку при колебаниях скорости продвижения труб. Технико-экономическая эфФективность предлагаемого устройствазаключается в расширении диапазонаработы контрольно- измерительной аппаратуры, в повышении точности разбракрвки нормализованных деталей. Устройство задержки импульсов, содержащее генератор счетных импульсов, 15подключенный ко входу делителя с дис.кретной установкой коэффициента деления, а через элемент совпаденийко входу счетчика, выходной триггер,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с 20целью расширения диапазона работы, внего введены дополнительные делитель,два элемента совпадений, счетчик,триггер и три формирователя короткихимпульсов, при этом к выходу генератора счетных импульсов подключенысоединенные последовательно делительс постоянным коэффициентом деления,,первый дополнительный элемент совпадений, дополнительный счетчик,дополнительный триггер и первый Формирователь коротких импульсов, приЮР ВНИИПИ Заказ М 7827/82Тираж 991 Подписное чем второй вход первого дополнительного элемента совпадений соединен синверсным выходом дополнительноготриггера, дополнительный счетчик,вторым входом подключен к выходу основного элемента совпадений, дополнительный триггер вторым входом подсоединен к входной шине, а прямымвыходом - ко второму входу основногоэлемента совпадений, а выход первого Формирователя коротких импульсовподключен ко входу выходного триггера, второй вход которого соединен свыходом счетчика, к выходу делителяс дискретной установкой коэффициента деления подключен второй формирователь коротких импульсов, выходкоторого соединен со входом второгодополнительного элемента совпадений,второй вход которого подключен к прямому выходу выходного триггера, авыход - ко второму входу счетчика, кинверсному выходу выходного триггера подключен третий формирователькоротких импульсов, выход которогосоединен с выходом устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 233007, кл. Н 03 К 3/284, 25.09.67.2. Авторское свидетельство СССРР 396822, кл. Н 03 К 5/135, 23,08.71