Счетчик импульсов

.ганг гимн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ( С(71) Винницкий политехнический институт(57) Изобретение относится к импульснойтехнике. Может быть использовано в различных устройствах автоматики, а такжев цифровых вычислительных машинах. Цельизобретения - расширение функциональных возможностей-достигается путем обеспечения произвольного коэффициента пересчета, а также представления выходной информации в виде линейной или круговой,801241470 шкал. Счетчик содержит четное количество разрядов 1.1, 1.2 1.2 Х, в каждом разряде имеется фотодинистор 2 и светодиод (СД) 3, триггер 4 со счетным входом 5, узел 6 установки счетчика в исходное состояние с конденсаторами 7 и СД 8, шины: 9 - питанния, 1 О - счетных импульсов, 11 и 12 - нечетных и четных импульсов, триггеры 13 и 16 с входами 14 и 15, 17 и 18 соответственно, ограничительные резисторы 19 - 24, узел 25 управления коэффициентом пересчета, на элементах И в И 25, 26 и 27, дополнительные шины: 30 и 31 нечетных и 32 - 33 четных импульсов; индикационные СД 34.1 34,М первой группы 35, 36.1,., 36.К второй группы 37 и 38.1 381. третьей группы 39. В счетчике предусматривается использова- с ние соответствующих линеек СД, которые могут иметь любую наперед заданную форму. С помощью таких линеек возможно отображение любой, например знаковой или цифровой,информации. 1 ил,Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, в том числе в цифровых вычислительных машинах.Цель изобретения - расширение функцио нальных возможностей за счет обеспечения произвольного коэффициента пересчета, а также возможности представления выходной информаций в виде линейной или круговой шкал.На чертеже представлена принципиальная схема счетчика импульсов, который содержит четное количество разрядов 1.1, 1.21.2 М, в каждом из которых имеется фотодинистор 2 и светодиод 3, триггер 4 со счетным входом 5, узел 6 установки счетчика в исходное состояние с конденсатором 7 и светодиодом 8, шину 9 питания, шину 10 счетных импульсов, шину 11 нечетных импульсов, шину 12 четных импульсов, первый дополнительный триггер 13 со счетным входом 14 и входом 15 установки О в исходное состояние, второй дополнительный триггер 16 со счетным входом 17 и входом 18 установки в нулевое состояние, ограничительные резисторы 1924 с первого по шестой соответственно, узел 25 управ.) " ления коэффициентом пересчета, содержащий первый и второй элементы 26 и 27 И - ИЛИ, с входами 28, 1, 28.228.2 Х и 29.1, 29,229.2 М управления коэффициентом пересчета соответственно первую и вторую дополнительные шины 30 и 31 нечетных импульсов, первую и вторую дополнительные шины 32 и 33 четных импульсов, индикационные диоды 34.1, 34.234.М первой группы 35, индикационные диоды 36.1, 36.2,36,К второй группы 37, индикационные диоды 38,1, 38.238.1 третьей группы 39, первый и второй фототранзисторь 40 и 41, первый н второй резисторы 42 и 43 нагрузки, первый и второй дополнительные фотодицисторы 44 и 45, первый, в"орой, третий и четвертый дополнительные светодиоды 46 - 49, третий, четвертый и пятый допол нительные фотодинисторы 50, 5 и 52, первый и второй дополнительные светодиоды 53 и 54 узла б установки в исходное состояние, Вход 55 установки в исходное состояние триггера 4 со счетным входом, выходы 56 и 57 первого и второго элементовДс; И - ИЛИ,их входы 58.1, 58.258.2 М и 59.1, 59.259.2 М, прямые выходы 60, 6 и 62 триггера 4, первого и второго дсполнительных триггеров 13 и 16, инверсные выходы 63, 64 и 65 триггера 4 со счетным Входом, первого и второго дополнительных триггеров 13 и 16, нулевую шину 66.В счетчик импульсов, содержаций в каждом разряде 1.1, 1.2.2 Я фотодиннстор 2, анод которого подключен к катоду светодиода 3, который оптически связан с фотодинистором 2 последующего разряда, кроме последнего разряда, а также содержащий триггер 4 со счетным входом 5, узел 6 устацовки В исходное состояние, в котором анод светодиода 8 соединен с шиной 9 питания через конденсатор 7, светодиод 8 узла 6 усанозки в исходное состояние оптически связан с фотодицистором 2 первого разряда 1.1, счетный вход 5 триггера 4 со счетным входом соединен с шиной 10 счетных импульсов, катоды фотодинисторов 2 нечетных н четных разрядов подключены к пинам1 и 12 нечетных и четных импульсов соответственно, Введены два дополнительных тритерг 13 и 16 со счетным входом и входами 15 и 18 установки их в исходнос состояние, шесть ограничительных резисторов 19- 24, узел 25 управления коэффициентом пересчета, содержащий первый и Второй элементы 26 и 27 И- ИЛИ с входами 28.1, 28.2 28.21". и 29.1, 29.2,29.2 Х управления коэффициентами пересчета, перВая и вторая дополнительные пины 30 и 31 нечетных импульсов, первая и ВОр я дополнительные шины 32 и 33 четных импульсов и в каждый разряд 1.1, 1.21.2 М Введены первая., вторая и третья группы 35, 37 я 39 индикационных диодов 34.1 34%, 36.136 К 38.1381, первый и второй сроготранзисторы 40 и 41, первь;й и второй резисторы 42 и 43 нагрузки, первый и второй дополнительные фотодинисторы 44 и 45, четыре дополнительных светодиода 4649, кроме того, в первый разряд введены третий, четвертый и пятый до олнительные фо 1 т 1 дицисторы 50, 51 и 52 В узел б установки В исходтсе остояцне, введены два дополнительных светодиода 53 и 54, входы 15 и . 8 установки в исходное состояние дополнитсльных триггеров 13 и 16 сс счетным входом соединены с входом 55 установки в исходгое состояние триггера 4 со счетным Входом, счетные входы 4 и 17 первого и второго дополнительных триггеров . 3 и 16 со счетным входом соединены с Выходали 56 и 57 первого и игорого элементов И. - ИЛИ 26 н 27 соотВетствен:1 О, е 011,".ек"Оры 1 терВОО и В 10 рого фототрапзисОров 40 и 4 соединен с первыми Входами 58.1 н 59.1 первого и втсро 10 элементов 26 и 27 И - ИЛИ и с шиной 9 питания через первый и Второй резисторь 42 и 43 цагр;з 1 и соответственно, 111 ггеры тервого н втзрого фОтотрацзисторзв лодкл 1 очены к нулевой пине бб, прям 0 з.ходы 60, 61 и 62 триггерасо счет- .ЫМ ВХОДОМ., НЕРВОГО И ВТОРОО ДОПОЛНИ- тельных тригерое 13 и 16 со счетным вхотОм соединены с шиной 11 нечетных импульсов, .1 Врвой и второй доОлцительными шилами 30 и 3 нечетных импульсов через перВый, третий и тгятый ограничите.1 ьные резисоры 19, 21 и 23 соответственно, первая дополт 1 ттельая ц 1 ина 30 нечет 1 ых нмпуль.ов соеднне 1 а с катодами первых дополнительных фотодинисторов 44 всех нечетных разрядов 1.1, 1.31(2 М - ), вторая дополцител 1 н 1 ая шина 31 нечетных импульсов соединена с катодами вторых дополнитель 1241470ных фотодинисторов 45 всех нечетных разрядов 1.1, 1.31.(2 И - 1), инверсные выходы 63, 64 и 65 триггера 4 со счетным входом первого и второго дополнительных триггеров 13 и 16 со счетным входом соединены с шиной 12 четных импульсов, с первой и второй дополнительными шинами 32 и 33 четных импульсов через второй, четвертый и шестой ограничительные резисторы 20, 22 и 24 соответственно, первая дополнительная шина 32 четных импульсов соединена с катодами первых дополнительных фотодинисторов 44 всех четных разрядов 1.2, 1.4 1,2 Х, вторая дополнительная шина 33 четных импульсов соединена со вторыми дополнительными фотодонисторами 45 всех четных разрядов 1.2, 1.41.2 Ы, первый дополнительный светодиод 46 катодом подключен к аноду светодиода 3, а анодом - к катоду последнего диода 34.М первой группы 35 индикационных диодов, второй дополнительный светодиод 47 катодом подключен к аноду третьего дополнительного светодиода 48, катод которого подключен к аноду первого дополнительного фотодинистора 44, анод - к аноду первого диода 34.1 первой группы 35 индикационных диодов и к катоду последнего диода 36.К второй группы индикационных диодов, четвертый дополнительный светодиод 49 катодом подключен к аноду второго дополнительного фотодинистора 45, анодом - к аноду первого диода 36.1 второй группы 37 индикационных диодов и к катоду последнего диода 38.1. третьей группы 39 индикационных диодов, анод первого диода 38.1 третьей группы 39 индикационных диодов подключен к шине 9 питания, третий, четвертый и пятый дополнительные фотодинисторы 50, 51 и 52 подключены параллельно и согласно фотодинистору 2, первому и второму дополнительным фотодинисторам 44 и 45 соответственно, анод первого дополнительного светодиода 53 узла 6 установки в исходное состояние подключен к катоду светодиода 8 узла 6 установки в исходное состояние, катод первого дополнительного светодиода 53 узла 6 установки в исходное состояние подключен к аноду его второго дополнительного светодиода 54, катод которого подключен к нулевой шине 66, первый и второй дополнительные светодиоды 46 и 47 каждого разряда 1.1, 1.21,2 Х оптически связаны с первым и вторым фототранзисторами 40 и 41 своего разряда соответственно, третий и четвертый дополнительные светодиоды 48 и 49 каждого разряда оптически связаны с первыми и вторым дополнительными фотодинисторами 44 и 45 своего последующего разряда, первый и второй дополнительные светодиоды 53 и 54 узла 6 установки в исходное состояние оптически связаны с четвертым и пятым дополнительными фотодинисторами 51 и 52 соответственно, светодиод 3 последнего разряда 1.2 М опти 5 о 15 20 25 зо 35 40 45 50 чески связан с третьим дополнительным фотодинистором 50 первого разряда 1.1, а в первой, второй и третьей группах 35, 37 и 39 индикационных диодов все диоды включены последовательно и согласно полярности питающего напряжения.Счетчик работает следующим образом.После включения питания триггеры 4, 13 и 6 устанавливаются в нулевое состояние за счет подачи импульса на их входы 55, 15 и 18 установки триггеров 4, 13 и 16 в исходное состояние, т.е. на их прямых выходах 60, 61, и 62 присутствует логический нуль (практически нулевой потенциал) и катоды фотодинисторов 2, 44 и 45 всех нечетных разрядов 1.1, 1.3 1.2 М - 1 и фотодинисторов 50, 51 и 52 первого разряда 1.1 подключаются практически к нулевой шине 66. На инверсных выходах 63, 64 и 65 триггеров 4, 13 и 16 присутствует высокий положительный потенциал и фотодинисторы 2, 44 и 45 всех четных разрядов 1.2, 1,41.2 Я обратно смещены. При подключении питания к шине 9 светодиоды 8, 53 и 54 узла 6 установки счетчика в исходное состояние кратковременно излучают световой импульс, длительность которого определяется переходным процессом при включении, т.е. временем заряда конденсатора 7 через светодиоды 8, 53 и 54. Этот световой импульс, воздействуя на фотодинисторы 2, 51 и 52 первого разряда 1.1, переводит их в проводящее состояние. После окончания переходного процесса светодиоды 8, 53 и 54 гаснут и в последствии никакого участия в работе счетчика не принимают.Таким образом, все индикационные диоды 34.134 М, 36.136 К, 38.1 - 38.1. первой, второй и третьей групп 35, 37 и 39 первого разряда 11 переходят в возбужденное состояние, так как через них протекает ток, ограниченный ограничительными резисторами 19, 21 и 23 и не превышающий максимально допустимый ток для нормальной работы индикационных диодов всех групп 35, 37 и 39.Светодиоды 3 и 46 - 49 первого разряда 1.1 излучают свет.Рассмотрим случай, когда на входах 28.2 Х и 29.2 М управления коэффициентом пересчета первого и второго элементов И в И 26 и 27 узла 25 управления коэффициентом пересчета присутствует высокий положительный потенциал, т.е. переключение триггеров 13 и 16 зависит от первого и второго фототранзисторов 40 и 41 последнего разряда 1.2 М соответственно.С приходом первого импульса с шины 10 на счетный вход 5 триггера 4 он переходит из нулевого состояния в единичное, т.е. на его инверсном выходе 63 появится логический нуль, а на прямом выходе 60 - логическая единица. За счет присутствия оптического сигнала на фотодинисторе 2 второго разряда 1.2 от светодиода 3 первогоразряда .1 фотодинистор 2 второго разряда 1.2 переходит в проводящее состояние и, следовательно, индикационные диоды 34.1, ,34.М, 36 136.К, 38.1, ,38.1. второго разряда 1.2 переходят в возбужденное состояние. Высокий потенциал приводит к переключению фотодинистора 2 первого разряда 1.1 в непроводящее состояние. Таким образом, после каждого счетного импульса проводящее состояние разряда смещается вправо, а счетчик работает как счетчик с единично-позиционным кодом.С приходом (2 М - 1)-го импульса в проводящее состояние переходит фотодинистор 2 последнего разряда 1.2 Х. Светодиод 46 последнего разряда 1.2 М излучает свет на фототранзистор 40. С коллектора фототранзистора 40 снимается низкий уровень положительного потенциала, который подается на вход 58. 2 Х первого элемента И - ИЛИ 26, и с выхода 56 данного элемента И - ИЛИ 26 снимается логический нуль, который подается на счетный вход 14 триггера 13. Триггер 3 переключается в противоположное состояние, т.е. триггер 13 срабатывает по заднему фронту импульса. В свою очередь, фотодинистор 44 второго разряда 1.2 переходит в проводящее состояние за счет того, что на нем присутствовал оптический сигнал от светодиода 47 первого разряда 1.1 а на шине 32 появился низкий уровень положительного потенциала. пине 30 - высокий.Фотодинистор 50 первого разряда 1.1 готов к переходу в проводящее состояние, так как на нем присутствует оптический сигнал от светодиода 3 последнего разряда 1.2 Х.С приходом 2 М импульсов фотодинистор 2 последнего разряда 1.2 М переходит в не- проводящее состояние за счет появления высокого потенциала на шине 12, а светодиод 46 этого же разряда запирает фото- транзистор 40 (т.е. оптический сигнал на фототранзистор 40 не поступает).За счет этого на выходе 56 первого элемента 26 узла 25 появляется логическая единица. Фотодинистор 50 первого разряда 1.1 переходит в проводящее состояние, так как на шине 1 появляется низкий уровень положительного потенциала.В возбужденном состоянии находятся индикационные диоды 34.134.М 36.1 36.К, 38.138.1 первой, второй и третьей групп 35, 37 и 39 первого разряда 1.1 и индикационные диоды 36.36.К, 38.1 38. второй и третьей групп 37 и 39 второго разряда 1.2, так как фотодинистор 2 разряда 1.2 находится в непроводящем состоянии,С приходом (2 Х+1) -го импульса в проводящее состояние переходит фотодинистор 2 второго разряда 1.2 и в первом разряде 1.1 останутся возбужденными индикационные диоды 38.1.38.1. третьей группы 39, а во 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 второй - индикационные диоды первой, второй и третьей групп 35, 37 и 39, С появлением (2 К+2) -го импульса в проводящее состояние перейдет фотодинистор 2 третьего разряда и в возбужденном состоянии находятся индикационные диоды 38.138.1. третьей группы 39 первого разряда 1.1, второй и третьей групп 37 и 39 второго разряда 1.2, первой, второй и третьей групп 35, 37 и 39 третьего разряда 1.3. При прохождении 4 Х импульсов в проводящем состоянии уже будет фотодинистор 44 третьего разряда 1.3,так как на шине 30 уже присутствует низкий уровень положительного потенциала.С приходом (2 Ч - 1) + (2 М - 2) 2 М импульсов в проводящем состоянии находится фотодинистор 45 второго разряда 1,2, фотодинисторы 44 и 2 последнего разряда 1.2 М, а в возбужденном состоянии находятся индикационные диоды 38,1, ,38.1. третьей группы 39 второго разряда 1.2 и все индикационные диоды 34.134.М., 36.1.36.К, 38.138. последнего разряда 1.2 Х.Это произойдет в связи с тем, что светодиод 47 последнего разряда 1.2 Ч излучает свет на фототранзистор 41, а следовательно, с коллектора данного фототранзистора 41 снимается низкий уровень положительного потенциала, задаваемый с помощью резистора 43 и фототранзистора 41, который подается на вход 59.2 Х второго элемента И в И 27 узла 25 управления коэффициентом пересчета и с выхода 57 данного элемента И в И 27 снимается логический ноль, который подается на счетный вход7 триггера 16. Триггер6 переключается в противоположное состояние, т.е. он также срабатывает по заднему фронту импульса. После этого фотодинистор 45 второго разряда 1.2 переходит в проводящее состояние за счет того, что на нем присутствовал оптический сигнал от светодиода 49 первого разряда 1.1 и на шине 33 - низкий уровень положительного потенциала, а фотодинистор 52 первого разряда 1. обратно смещен, так как на шине 31 появляется высокий уровень положительного потенциала.С приходом Р импульсов (где Р = = А+ 4 М, а А= (2 К - 1)+ (2 М - 2)2 М) в проводящем состоянии находятся фотодинистор 45 третьего разряда 1.3 и фотодинисторы 2, 44 последнего разряда 1,2 М.В дальнейшем с приходом импульсов с шины 10 на счетный вход 5 триггера 4 счетчик функционирует так, как это показано ранее.В счетчике могут использоваться соответствующие линейки индикационных светодиодов, которые могут принимать любую наперед заданную форму, т.е. с помощью таких индикационных светодиодов возможно отображение любой, например, знаковой или цифровой информации.1 О 15 20 25 35 40 45 50 ВНИИПИ Заказ 3613/55 Тираж 816 ПолписноеФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретенияСчетчик импульсов, содержащий в каждом разряде фотодинистор, анод которого подключен к катоду светодиода, который оптически связан с фотодинистором последующего разряда, кроме последнего разряда, а также содержащий триггер со счетным входом, узел установки в исходное состояние, в котором анод светодиода соединен с шиной питания через конденсатор, светодиод узла установки в исходное состояние оптически связан с фотодинистором первого разряда, счетный вход триггера соединен с шиной счетных импульсов, катоды фотодинисторов нечетных и четных разрядов подключены к шинам нечетных и четных импульсов соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два дополнительных триггера со счетным входом и входами установки их в исходное состояние, шесть ограничительных резисторов, узел управления коэффициентом пересчета, содержащий первый и второй элементы И - ИЛИ с входами управления коэффициентами пересчета, первая и вторая дополнительные шины нечетных импульсов, первая и вторая дополнительные шины четных импульсов, и в каждый разряд введены первая, вторая и третья группы индикационных диодов, первый и второй фототранзисторы, первый и второй резисторы нагрузки, первый и второй дополнительные фотодинисторы, четыре дополнительных светодиода, кроме того, в первый разряд введены третий, четвертый и пятый дополнительные фотодинисторы, в узел установки в исходное состояние введены два дополнительных светодиода, входы установки в исходное состояние дополнительных триггеров со счетным входом соединены с входом установки в исходное состояние триггера со счетным входом, счетные входы первого и второго дополнительных триггеров со счетным входом соединены с выходами первого и второго элементов И - ИЛИ соответственно, коллекторы первого и второго фототранзисторов соединены с входами первого и второго элементов И - ИЛИ и с шиной питания через первый и второй резисторы нагрузки соответственно, эмиттеры первого и второго фототранзисторов подключены к нулевой шине, прямые выходы триггера со счетным входом, первого и второго дополнительных триггеров со счетным входом соединены с шиной нечетных импульсов, первой и второй дополнительными шинами нечетных импульсов через первый, третий и пятый ограничительные резисторы соответственно, первая дополнительная шина нечетных импульсов соединена с катодами первых дополнительных фотодинисторов всех нечетных разрядов, вторая дополнительная шина нечетных импульсов соединена с катодами вторых дополнительных фотодинисторов всех нечетных разрядов, инверсные выходы триггера со счетным входом, первого и второго дополнительных триггеров со счетным входом соединены с шиной четных импульсов, с первой и второй дополнительными шинами четных импульсов через второй, четвертый и шестой ограничительные резисторы соответственно, первая дополнительная шина четных импульсов соединена с катодами первых дополнительных фотодинисторов всех четных разрядов, вторая дополнительная шина четных импульсов соединена со вторыми дополнительными фотодинисторами всех четных разрядов, первый дополнительный светодиод катодом подключен к аноду светодиода, а анодом - к катоду последнего диода первой группы индикационных диодов, второй дополнительный светодиод катодом подключен к аноду третьего дополнительного светодиода, катод которого подключен к аноду первого дополнительного фотодинистора, анод - к аноду первого диода первой группы индикационных диодов и к катоду последнего диода второй группы индикационных диодов, четвертый дополнительный светодиод катодом подключен к аноду второго дополнительного фотодинистора, анодом - к аноду первого диода второй группы индикационных диодов и к катоду последнего диода третьей группы индикационных диодов, анод первого диода третьей группы индикационных диодов подключен к шине питания, третий, четвертый и пятый дополнительные фотодинисторы подключены параллельно и согласно первому фотодинистору, первому и второму дополнительному фотодинисторам соответственно, анод первого дополнительного светодиода узла установки в исходное состояние подключен к катоду светодиода узла установки в исходное состояние, катод первого дополнительного светодиода узла установки в исходное состояние, подключен к аноду его второго дополнительного светодиода, катод которого подключен к нулевой шине, первый и второй дополнительные светодиоды каждого разряда оптически связаны с первым и вторым фототранзисторами своего разряда соответственно, третий и четвертый дополнительные светодиоды каждого разряда оптически связаны с первым и вторым дополнительными фотодинисторами последующего разряда, первый и второй дополнительные светодиоды узла установки в исходное состояние оптически связаны с четвертым и пятым дополнительньиаи фотодинисторами соответственно, светодиод последнего разряда оптически связан с третьим дополнительным фотодинистором первого разряда, а в первой, второй и третьей группах индикационных диодов все диоды включены последовательно и согласно полярности питающего напряжения.