Устройство задержки прямоугольных импульсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 003321(22) Заявлено 300381 .(21) 3266678/18-21с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 070383. Бюллетень Мо 9Дата опубликования описания 070383 511 М Кд з Н 03 К 5/153 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к измерительнОй и вычислительной технике иможет быть использовано, в частности, в экстремальных корреляционныхсистемах для определения скорости передвижения, в корреляционных расходомерах, в импульсных устройствах автоматики.Известно устройство задержки импульсов, содержащее генератор импульсов, входной управляющий триггер,элемент И, управляемый делитель частоты 1.Недостатком устройства являетсято, что при задержке импульсов не сохраняется их длительность.Известно также устройство задержки импульсов, содержащее генераторимпульсов, три элемента И, два управляющих триггера, реверсивный счетчик,управляемый делитель частоты, дешифратор нуля2,Однако устройство имеет достаточно сложную схему управления из-заприменения реверсивного счетчика.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство задержки прямоугольныхимпульсов, содержащее генератор импульсов, регистр времени задержки,уп-,равляемый делитель частоты, состоящий из двоичного счетчика, схемы сброса и записи и двух элементов И, 5первые и вторые входы которых соединены соответственно с выходами регистра времени задержки и первым выходом схемы сброса и установки, а выходы элементов подключены к установочным 5-входам счетчика, первые и вторые элементы И и К 5-триггеры, двоичный счетчик и схема сравнения, выход которой подключен к входам сброса й 5-триггеров, а ее входы сое динены с информационными выходами двоичного счетчика и управляемого делителя частоты, выход которого соединен с установочным входом второго 85-триггера, выход которого подключен к входу схемы сброса и записи и является выходом устройства, генератор импульсов через первые входы элементов И подключен к управляющим входам двоичного счетчика и управляемого делителя частоты, соответственно, входы сброса которых соединены с вторым выходом схемы сброса и записи, источник входного сигнала подсоединен к второму входу второго элемента И и к установочному входу первого ВЬ -триггера, выход которого сое 1003321динен со вторым входом первого элемента И3,Недостатком устройства являетсято, что оно не обеспечивает задержкувходного импульса в случае, когдавремя между окончанием предыдущеговходного импульса и началом следующего импульса меньше времени задержки, так как при этом условии устройство еще не сформировало задержанныйпредыдущий импульс и поэтому не может принять следующий входной импульс. Действительно, если формирование предыдущего задержанного импульса не окончено, то при поступлении на вход устройства следующего 15импульса он не изменит состояния первогоРБ-триггера, так как последнийуже находится в состоянии "1", нооткроет второй элемент И. При этом.в двоичный счетчик поступит от гене Оратора количество импульсов, пропорциональное длительности этого входного импульса. Код двоичного счетчика станет пропорционален сумме длительностей предыдущего и последующего входных импульсов,т.о. длительность сформированного:;ыходного импульса будет равна суммарной длительности, что является нарушением работы устройства задержки. Задача задержки импульсов с переменной длительностью при описанном выше условии возникает в экстремальных корреляционных системах измерения скорости, в корреляционных расходомерахи других импульсных устройствах. Названные устройства синхрониэируютсяперестраиваемой тактовой частотой,В каждом такте формируется толькоодин прямоугольный импульс, длительность которого определяет измеряемый параметр в этом такте. Этот импульс требуется задержать на времяодного т. кта. При этом передний Фронтимпульса совпадает с началом такта, поэтому, чтобы задержать импульс натакт необходимо и достаточно задерживать только задний фронт импульса,так как его передний фронт связан сначалом такта и определяется импульсом тактовой частоты. Время между 50двумя прямоугольными импульсами. в таких названных устройствах всегдаменьше времени задержки, равного переоду тактовой частоты, поэтому ставится задача усовершенствования рассмотренного устройства задержки прямоугольных импульсов для выполненияуказанного требованияЦель изобретения - расширение функциональных возможностей устройстО ва задержки прямоугольных импульсов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство задержки прямоугольных импульсов, содержащее генератор импульсов, управляемый делитель час тоты, два элемента И, два Р 5-триггера, регистр времени задержки, выход которого соединен с информационным входом управляемого делителя частоты, выход генератора импульсов соединен с первыми входами элементов И, выход первого Р 5-триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя частоты, а выход второго Р 5-триггера является выходом устройства, введены коммутатор, Формирователь, вход которого является входом устройства, а выход формирователя соединен с входом коммутатора, третий К 8 -триггер, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, элемент ИЛИ, выход которого соединен с Р-входом второго Р 5-триггера, второй и третий управляемые делители частоты, информационные входы которых соединены с выходом регистра времени задержки,выходы первого и второго управляемых делителей частоты подключены к входам элемента ИЛИ и соответственно к Р-входам первого и третьего Р 5-триггеров, 5-входы которых соединены с соответствующими выходами коммутатора, выход генератора импульсов соединен с управляющим входом третьего управляемого делителя частоты, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора и 5-входу второго ВВ -триггера, выход второго элемента И соединен с управляющим входом второго управляемого делителя частоты.Действительно, введение новых элементов и новых связей позволяет осуществлять задержку прямоугольных импульсов на время, равное периоду перестраиваемой тактовой частоты, при этом время между двумя задерживаемыми импульсами меньше времени задержки. Для исключения влияния последующего импульса на формирование задержанного предыдущего импульса используются коммутатор, два Р 5-триггера, два элемента И, два управляемых делителя частоты. Коммутатор в каждый такт работы устройства подключает по очередности либо один, либо другой Р 5-триггер, поэтому короткий импульс, соответствующий заднему фронту задерживаемого импульса, с выхода формирователя поступает по очереди на указанные Р 5- триггеры, и задержка импульсов осуществляется по очереди на первом и на втором управляемых делителях частоты. Это устраняет влияниепоследующего входного импульса на формирование предыдущего задержанного импульса и делает возможным задержку последующего импульса.На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства задержки прямоугольных импульсов; наФиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства задержки.Устройство содержит формирователь 1, коммутатор 2, генератор импульсов 3, Я 5 -триггеры 4 и 5, элементы И 6 и 7, управляемые делители 8-10 часто- з ты, регистр 11 времени задержки, элемент ИЛИ 12, выходной В 5-триггер 13.Вход формирователя 1 является входом устройства, а его выход соединен с входом коммутатора 2, выход которо 1 го соединен соответственно с 5-входами В 6 -триггеров 4 и 5, выход генератора импульсов 3 соединен с управляющим входом управляемого делителя 8 частоты и первыми входами элементов 5 И б и 7, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам управляемых делителей частоты 9 и 10, выходы которых соединены соответственно с В -входами Й 5-триггеров 4 и 5 и с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к В-входу В 5-триггера 13, выход регистра 11 времени задержки соединен с информационными входами управляемых делителей 8-10 частоты, выход управляемого делителя 8 частоты подключен к управляемому входу коммутатора 2 и к 5-входу В 5-триггера 13, выход которого является выходом устройства задержки.Формирователь 1 предназначен для формирования короткого импульса, который соответствует заднему фронту входного задерживаемого импульса, 35 поступаюшего на его вход. Коммутатор 2 по очереди подключает выход формирователя 1 к 5 -входам Й 5-триггеров 4 и 5. Импульсы с генератора 3, проходя через делитель 8, Формируют 40 импульсы тактовой частоты, период которой равен времени задержки и определяется кодом регистра 11. Импульсы тактовой частоты подаются на управляющий вход коммутатора и 5-вход 4 Р 5-триггера 13, что обеспечивает коммутацию импульсов с выхода формирователя с частотой, равной тактовой частоте, и формирование переднего фронта задержанного импульса на в -50 де В 5-триггера 13 по импульсу такто- вой частоты, т.е. с начала следуницего такта, Делители 9 и 10 формируют импульс, задержанный на период тактовой частоты, элемент ИЛИ 12 осуществляет операцию объединения выходов делителей 9 и 10, поэтому каждый задержанный импульс .с выходов делителей 9 и 10 поступает на Р-вход В 5-триггера 13, при этом на его выходе формируется задний фронт задер жанного импульса.Устройство работает следующим образом.Выходные импульсы тактовой частоты, формйрующиеся на выходе делите ля 8, синхронизируют работу не только устройства задержки, но и всего прибора, в котором используется данное устройство. На вход устройства задержки 1 поступают прямоугольные импульсы, которые необходимо задержать на время одного такта. Передние фронты всех импульсов совпадают с началом тактов, поэтому импульсы тактовой частоты подают на 5-вход Я триггера 13, при этом на его выходе формируются задержанные импульсы,передние фронты которых совпадают с началом тактов. Импульсы с выхода формирователя 1, проходя через коммутатор 2, поочередно, через такт, поступают на 5-входы триггеров 4 и 5. С приходом такого импульса на этих триггерах поочередно в каждом такте) при помощи элемента И 6 или 7 и делителя 9 или 10 формируются прямоугольные импульсы, длителъность которых равна периоду тактовой частоты, так как коэффициенты деления делителей 8-10 равны и определяются кодом регистра .11 времени задержки. Задние фронты этих импульсов совпадают с выходными короткими импульсами делителей 9 и 10, так как эти короткие импульсы поступают на В-входы В 5-триггеров 4 и 5 и устанавливают на их выходах сигнал "0", прекращая.прохождение импульсов с генератора 3 поочередно в каждом такте через элементы И б или 7 на входы делителей 9 или 10. Импульсы с выходов делителей 9 и 10, проходя через элемент ИЛИ, суммируются и подаются на Й -вход Й 6 - триггера 13, который до прихода этихимпульсов в каждом такте находится в состоянии "1" .Поступающие на Я -вход импульсы переводят этот триггер в состояние ".0", формируя задний фронт задержанных импульсов. Таким образом, на выходе В 5-триггера 13 формируется последовательность прямоугольных импульсов, задержанная на время одного такта по сравнению с последовательностью входных импульсов.Предлагаемое устройство задержки прямоугольных импульсов расширяет функциональные возможности прототипа, обеспечивая задержку импульсов при условии, что время между двумя входными импульсами меньше, чем требуемое время задержки, которое может изменяться с изменением кода регистра времени задержки, Оно может быть использовано в корреляционных измерителях скорости, расхода и других подобных импульсных устройствахПри этом тактовая частота и генератор импульсов используются для синхронизации работы всего измерителя, Кроме того, схема задержки значительно упрощается, так как устраняются операции измерения, запоминания и восста,новления длительности задерживаемо 1003321Формула изобретения 30 го входного импульса. Снижение затрат при .использовании предлагаемогоустройства в названных измерителяхзависит от требуемой точности и дискретности изменения времени, задержки,определяемой количеством разрядовуправляемых делителей частоты. В прототипе это требование влияет на количество разрядов двоичного счетчика,в котором фиксируется длительностьзадерживаемого импульса. Этот счетчик Осо схемой измерения длительности отсутствует в предлагаемом устройстве,которое возможно было бы заменитьдвумя схемами прототипа с дополнительными элементами в названных изме рителях. Использование этого устройства вместо двух схем прототипа позволяет сократить количество микросхем,что обеспечивает снижение затрат.Также уменьшается в два раза погреш Оность задержки импульса, так как задерживается только задний фронт импульса, а передний совпадает стактовыми импульсами, поэтому погрешность задержки импульсов опреде" 25ляется только погрешностью задержкизаднего фронта,Устройство задержки прямоугольных импульсов, содержащее генератор импульсов, управляемый делитель частоты, два элемента И, два Й 5-триггера, регистр времени задержки, выход которого соединен с информационным входом управляемого делителя частоты, выход генератора импульсов соединен с первыми входами элементов И, выход первого Р 5-триггера соединен со 4 О вторым входом первого элемента И,выход которого соединен с управляющимвходом управляемого делителя частоты,а выход второго Ы -триггера являетсявыходом устройства, от л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейустройства, в него введены коммутатор, формирователь, вход которого является входом устройства, а выходформирователя соединен с входом коммутатора, третий Я 5-триггер, выходкоторого подключен ко второмувходу второго элемента И, элемент ИЛИ, выход которого соединен сЙ-входом второго К 5-триггера, второйи третий управляемые делители частоты, информационные входы которыхсоединены с выходом регистра временизадержки, выходы первого и второгоуправляемых делителей частоты подключены к входам элемента ИЛИ и соответственно к Й -входам первого итретьего К-триггеров, Я -входы которых соединены с соответствующимивыходами коммутатора, выход генератора импульсов соединен с управляющимвходом третьего управляемого делителя частоты, выход которого подключенк управляющему входу коммутатора и5-входу второго 15-триггера, выходвторого элемента И соединен с управ"ляющим входом второго управляемогоделителя частоты,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 308499, кл. Н 03 К 5/1 3, 1969.2. Авторское свидетельство СССР9 396822, кл. Н 03 К 5/153, 1971.3. Авторское свидетельство СССР9 479234, кл. Н 03 К 5/153, 1973