Формирователь импульсов

(51 4 Н 03 К 5/153 Й ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. П. Седов ельство СССР5/153,13.03.81 ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(57) Изобретение относится к импуль-сной технике, может использоватьсяв устройствах дискретной автоматики и является дополнительным изобретением к авторскому свидетельству966878. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей - достигается за счет формирования импульсов при длительности входных импульсов больше заданной, возможности калибровкиимпульсов и начальной установкиформирователя импульсов во всех режимах работы. Устройство содержит2-триггеры 1 и 2, 85 -триггер 3,логический элемент (ЛЭ) И-НЕ 4,ЛЭ ИЛИ 12, шины: выходные 5, 7 и11, синхроимпульсов 6, выбора режима 8 и 9, асинхронной последовательности импульсов 10, асинхронной случайной последовательности13, управления 14, установки режима 17, кода начальной установки 18,сброса 19, выходного кода 20. Длядостижения поставленной цели в устройство введены счетчик импульсов15, ЛЭ И-НЕ 16, шины 18, 19 и 20.1 ич1 121Устройство относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования импульсов при длительности входных импульсов больше заданной, воэможности калибровки импульсов и начальной установки формирователя импульсов во всех режимах работы.На чертеже представлена электрическая функциональная схема устройства.Формирователь импульсов содержит два 0-триггера 1 и 2, каждый из которых П -типа, третий триггер 3 КБ-типа и элемент 1 НЕ 4 первый вход которого соединен с прямым выходом первого триггера 1 с первой выходной шиной 5, второй вход - с С-входом первого триггера 1 и шиной 6 синхроимпульсов вход - с второй выходной шиной 7 и с С-входом второго триггера 2,инверсный выход которого соединен с П-входом первого триггера 1, с третьим входом элемента И-НЕ 4 и с первым К-входом третьего триггера 3, второй К-вход которого соединен с первой шиной 8 выбора режима, первый Б-вход - с второй шиной 9 выбора режима, прямой выход - с шиной 10 асинхронной последовательности импульсов и К-входами первого и второго триггеров 1 и 2, инверсный выход первого из которых соединен с третьей выходной шиной 11, элемент ИЛИ 12, первый вход которого соединен с вторым Б-входом третьего триггера 3 и шину 13 асинхронной случайной последовательности импульсов, второй вход - с шиной 14 управления, выход - сЭ-входом второго триггера 2, счетчик импульсов 15, дополнительный элемент И-НЕ 16, выход которого соединен с третьим К-входом третьего триггера 3, первый вход - с шиной 17 установки режима, второй вход - с вторым Б-входом третьего триггера 3, третий вход - с выходом (и)-го разряда счетчика 15 импульсов, П-входы которого соединены с шиной 18 кода начальной установки, К-вход - с шиной 19 сброса, ,-вход - с прямым выходом первого триггера 1, С-вход - с вто 1866 г ляют состояние всех элементов формирователя импульсов.При этом на шинах 13 и 14 (служащих для управления режимом работы формирователя импульсов) и выходе и-го разряда счетчика 15 импульсов должен быть высокий уровень состояния выходов (и)-го разрядасчетчика 15 импульсов. В исходномсостоянии у предлагаемого формирователя импульсов все триггеры находятся в нулевом состоянии, на шинах7 и 11 - высокий уровень, на шине5 - низкий, на шине 17 (обеспечивающая управление режимом работы 45формирователя импульсов) - низкийуровень. При нажатии кнопки на шине8 формирователя импульсов появляется высокий уровень а на шине 9низкий, и триггер 3 переходит в сос 50 5 10 15 20 25 рым входом элемента И-НГ 4,четвертый вход которого соединен с выходом и-го разряда счетчика импульсов 15, выходы разрядов которого соединены с шиной 20 выходного кода, инверсный выход (и)-го разряда с третьим входом элемента ИЛИ 12.Формирователь импульсов может работать в режимах генератора одиночных импульсов, схемы синхронизации, формирователя пачек импульсов (преобразователь интервал - число импульсов, калибратор), формированля импульса при длительности входного сигнала, больше заданной.Формирователь импульсов в режиме генератора одиночных импульсов (запуск от кнопки) работает следующим образом.В исходном состоянии на первой и второл шинах 8 и 9 (служащие для подключения кнопки запуска, причем вход 8 подключается к контакту, замкнутому с общей шиной при отпущенном положении кнопки, а шина 9- к контакту, замкнутому с общей шиной при нажатом положении кнопки), подключенных к контактам кнопки соответственно низкий и высокий уровни, которые однозначно опредетаяние "1 . Причем на контакте кнопки, подключенном к шине 9 формирователя импульсов, может возникнуть дребезг, который "гасится" триггером 3, так как возникающие на шине9 короткие отрицательные импульсы только подтверждают состояние триггера 3. После переключения триггера 3 снимается сигнал принудительнойача)о УстаОвк По К входам трггерон 1 и 2 и триггер 1, и элемент И-НЕ 4 подготавливается к переключению. С приходом ближайшего положительного фронта синхроимпульса на шину 6 триггер 1 переключается в состояние "1", а совпадение высоких уровней на входах элемента И-НЕ 4 вызовет появление на его выходе низкого уровня. При этом на шинах 5 и 11 формирователя импульсов появятся, соответственно высокий и низкий уровни, По отрицательному фронту синхроимпульса элемент И-НЕ 4 переключится, высокий уровень с его выхода опрокинет триггер 2 в состояние "1" (так как на Р-вход триггера 2 подается высокий уровень с элемента ИЛИ 12). На выходе триггера 2 появится низкий уровень, который подготавливает по Р-входу триггер 1 к переключению в исходное состояние, По положительному фронту следующего синхроимпульса триггер 1 переключается в исходное состояние, а на шинах 5 и 11 формирователя импульсов появятся соответственно низкий и высокий уровни. Таким образом, на шине 7 формирователя импульсов формируется отрицательный импульс длительностью, равной длительности синхроимпульса на шине 6, а на шинах 5 и 11 формирователя импульсов - разнополярные синхронизированные импульсы длительностью, равной периоду синхроимпульсов на шине 6Переключение триггера 2 в состояние "1" обеспечивает низкий уровень на К-входе в цепи обратной связи триггера 3, что обеспечивает его переключение в исходное состояние при отпускании кнопки, причем дребезг на контакте кнопки, подключенном к шине 8, также "гасится" триггером 3. Устройство приходит в исходное устойчивое состояние до следующего нажатия кнопки.В режиме синхронизации устройство работает в основном аналогично генератору одиночных импульсов. При этом на шинах 8 и 9 должен быть высокий потенциал, на шине 14 также высокий уровень, а на шине 17 - низкий, на шине 18 - низкий уровень, кроме и-го разряда, на котором высокий уровень. Асинхронный сигнал подается на шину 13. Однако в исходное состояние после включения 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55я формирователь импульсов.ожет не установиться из-за неопределенности состояния триггера 3 исчетчика 15 импульсов. Таким образом, в режиме синхронизации в формирователе импульсов в начальный момент после включения питания возможны ложные импульсы на шине 7, 5, 11 и 2 О, после чего формирователь импульсов автоматически приходит в исходное состояние. Принудительную установку схемы синхронизации в исходное состояние можно осуществить подачей положительного импульса начальной установки одновременно на шину 17 и шину 19. После окончания, импульса начальной установки в и-ый разряд счетчика 15 импульсов по Р-входу с шины 18 установится высокий уровень и схема придет в исходное состояние.Формирователь импульсов в режиме формирования пачек импульсов работает следующим образом. На шинах 8 и 9 постоянные высокие уровни, на шине 14 - низкий уровень, обеспечивающий прохождение входного асинхронного сигнала с шины 13 через элемент 121 И 12 на Р-вход триггера 2. Па шине 17 - низкий уровень. На выходе и-го разряда счетчика 15 импульсов должен быть высокий уровень, а на инверсном выходе (и)-го разряда - низкий уровень. В исходное положение после включения питания схема устанавливается аналогично режиму синхронизации. После появления отрицательного фронта асинхронного сигнала на шине 13 триггер 3 переключается в состояние "1", снимая принудительную установку триггеров 1 и 2 в состояние "О". Кроме того, этот сигнал через элемент ИЛИ 12 подается на Р-вход триггера 2. По положительному фронту первого синхроимпульса на шине 6 триггер 1 переключится в состояние 1 и на его прямом выходе появится высокий уровень (на инверсном - низкий), которьп, совпадая с высоким уровнем с инверсного выхода триггера 2 на элемент И-НЕ 4, разрешит прохождение синхроимпульсов с шины 6 через элемент 4 И-НЕ на шину 7 формирователя импульсов. При этом положительный фронт первого отрицательного импульса на выходе элемента И-НЕ 4 не перебросит триггер 2 в состояние "1", как нри работе врежиме схемы синхронизации, поскольку и 1)-вход триггера 2 в этот момент действует низкий уровень входного асинхронного сигнала, поэтому на шину 11 формирователя импульсов снцхроимпульсы будут поступать до тех пор, пока импульс на шине 13 не окончится. После окончания импульса на шине 13 (положительный Фронт сигнала) на П в вх триггера 2 поступает высокий уровень, разрешающий его переключение в сос.тояние "1", Это переключение происходит по положительному фронту последнего отрицательного импульса на. выходе элемента И-НЕ А, Перейдя: в состояние "1", триггер 2, аналогичцо предыдущим режимам, перебрасывает триггер 3 в состояние "О". Триггер 3, в свою очередь, низким уровнем на выходе устанавливает триггеры 1 и 2 в исходное состояние "О", запрещая дальнейшее прохождение синхро-. импульсов на шину 7 формирователя импульсов. В этот же момент на шине 5 устанавливается низкий уровень, а на шине 11 - высокий. Таким образом,ца шине 11 формируется пачка импульсов, количество импульсов в которой определяется длительностью асинхронного импульса на шине 13. Кроме того, на шинах 5 и 11 Формирователя импульсов формируются "нормализированные" положительный и отрицательный импульсы, длительность которых всегда равна ИТ+ ь, где М число периодов синхроимпульсов в пачке Импульсов, Т - длительность периода синхроимпульсов, о - длительность импульса синхронизации. Из приведенного выражения видно, что для получения более точных "нормализованных" импульсов на шинах 5 и 11, необходимо увеличивать скважность синхроимпульсов на шине б, уменьшая их длительностьВ режиме Формирования импульса при длительности входного сигнала,больше заданной, устройство работаетследующим образом. В исходном состоянии на шинах 10, 9 и 17 - высокийуровень, ца шине 1 ц - низкий уровень,На шинах 18 и 20 устанавливаютсяуровни, соответствующие двоичномукоду, задающему порог длительностивходного сигнала в виде числа периодов импульсов синхронизации 11 рипревышении пороговой длитепьности 25 30 35 40 45 50 55 входного импульс ц шнце 7 Формцру"ется импульс, длительностью сццхрпциэирующего импульса. 11 ри входныхимпульсах (на шине 13) длительностью,меньше пороговой, формирователь импульсов автоматически возвращаетсяв исходное положение беэ формирования импульса на шине 7,Разряды кода начальной установки,кроме и-го и (и)-го представляютсобой дополнение до кода, соответствующего числу периодов импульсовсинхронизации, суммарная длительность которых равна пороговой длительцости входного сигнала. Для задания временных интервалов используется (п) разрядов счетчика 15импульсов. В и-м разряде кода начальной установки - низкий уровень.В (д)-м разряде кода начальнойустановки - высокий уровень, Триггеры 1,2 и 3 находятся в нулевомсостоянии. Счетчик 15 импульсов удерживается в исходном положениинизким уровнем с прямого выходатриггера 1 по входу управления установкой кода 1,При поступлении нашину 13 переднего фронта отрицательного импульса, триггер 3 переключается в состояние "1", снимая принудительную установку в "О" триггеров1 и 2. По ближайшему переднему фронту положительного синхроимпульса нашине 6 триггер 1 переключится в состояние "1" и снимет принудительнуюустановку счетчика 15 импульсов висходное состояние. Причем низкийпотенциал п-го разряда счетчика 15импульсов блокирует прохождение синхроимпульса через элемент И-НЕ 4 нашину 7. По отрицательному фронтуэтого же синхроимпульса счетчик 15импульсов начинает считать импульсы синхронизации. При переключениии-го разряда счетчика 15 импульсовв состояние "1" ближайший положи -тельный синхроимпульс инвертируетсяи проходит на шину 7, сигнализируяо том, что длительность импульсана шине 13 больше пороговой. По заднему (положительному) фронту импульса на шине 7 триггер 2 переключится в состояние 1", так как наТ-вход этого триггера 2 поступаетвысокий уровень с выхода элемента ИЛИ 12. Низкий уровень с инверсного выхода триггера 2 блокируетпрохождение других импульсов через11866 Формула из обретения Составитель Т. СоколоваРедактор Л. Авраменко Техред Т.Тулик Корректор С. Шекмар Тираж 818 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 650/60 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 7 12 элемент И-НЕ 4 на шину 7. Следующим синхроимпульсом устанавливается в исходное положение триггер 1, так как на его Р-входе низкий уровень. Одновременно устанавливается в исходное положение и счетчик 15 импульсов, Формирователь импульсов переходит в режим ожидания окончания импульса на шине 13. По окончании этого импульса триггер 3 устанавливается в состояние 0" и формирователь приходит в исходное состояние, Если длительность входного импульса меньше пороговой, то п-й разряд счетчика 15 импульсов не переключится в состояние "1", и на шине 7 импульса не будет. По окончании импульса на шине 13 триггер 3 установится сам в исходное (нулевое) состояние по Я- и К-входам (через элемент И-НЕ 16), а также установит в исходное положение триггеры 1 и 2 и счетчик 15 импульсов.1 Формирователь импульсов по авт.св. Р 966878, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей засчет обеспечения формирования импульсов при длительности входныхимпульсов больше заданной, а также5 Возможности калиброВки импульсОВ иначальной установки формирователяимпульсов во всех режимах работы,в него введены счетчик импульсов,шина сброса, шина кода начальной1 О установки, шина выходного кода идополнительный элемент И-НЕ, выходкоторого соединен с третьим В.-входом Р 8-триггера, первый вход - с шиной установки режима, второй вход -1 с вторым Б-входом КБ-триггера, третий вход - с выходом (и)-го разряда счетчика импульсов, Э-входы которого соединены с шиной кода начальной установки, В.-вход - с шиной20 сброса, 1 -вход - с прямым выходомпервого Г;-триггера, С-вход - с вторым входом элемента И-НЕ, четвертыйвход которого соединен с выходомп-го разряда счетчика импульсов, вы 2 ходы разрядов которого соединеныс шиной выходящего кода , ин-версный выход ( и - 1) - го разряда соединен с третьим входом элемента ИЛИ,