Устройство для генерации импульсов с постоянной и переменной скважностью

(54) УС СОВ СП НОСТЬЮ (57) Ус(46) 30. (71) Ленственное (72) М,ОИСТВО ТОЯННОИ Я ГЕНЕРАЦИИ ИМПУЛ ПЕРЕМЕННОЙ СКВАЖ 40 научно-произвад ие ссЭлектронмаш" ов, В. И, Норкин ий и В. Я, (53) 62 (56) Пат кл. С 04 4234944,18.11,80,СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТ 7915/24-204.8610.87. БюпинградскоеобъединенМ, ГрудникСиндаловск,317(088,8ент СА сР 1 О/04,троиство для генерации импульсов с постоянной и переменной скважностью содержит генератор 1, делитель (Д) 2 частоты, управляемый Д 3 частоты, кол)невой счетчик (КС) 4, модулятор 5, шину 6 управления, выходную шину 7, резисторы 8,9, ключи 1 О,1, элементы ИЛИ-НГ 12,3, элемент И 14, инверторы 15,16. В описании изобретения дана также функциональная схема КС 4, Изобретение расширяет функциональные возможности устройства за счет введения режима таймера и режима ускоренного счета выходных импульсов.1 э,п, ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерации импульсов различнойскнажности, в частности в электронных приборах времени,1 ель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемвведения генерации импульсов с постоянной скнажностью таймера и режима ускоренной работы устройства.На фиг, 1 приведена блок-схемаустройства для генерации импульсов спостоянной и переменной скважностью;на фиг2 - функциональная схема коль. 15цевого счетчика,Устройство содержит генератор 1,делитель 2 частоты, упранляемый делитель 3 частоты, кольцевой счетчик4, модулятор 5, шину 6 управления, 2 пвыходную шину 7, резисторы 8 и 9,ключи 10 и 11, элементы ИЛИ-НЕ 12 и13, элемент И 14 и инверторы 15 и 16,первый 17 и третий 18 входы и выход19 кольцевого счетчика, который состоит из элемента И 20, 0-триггеров21 - 24, элементов И-НЕ 25 - 27 иэлементов ИЛИ-НЕ 28 - 30,Первый вход управляемого делителя 3 частоты подключен к шине 6 управления, выход управляемого делителя 3 частоты подключен к первому входу 17 кольцевого счетчика 4, выход19 которого подключен к первому входу модулятора 5, к второму входу ко 35торого подключен первый выход делителя 2; выход генератора 1 соединен с входом делителя 2, а выход модулятора 5 является выходной шиной 7 устройства; первые входы элемента И 14 4 О и элемента ИЛИ-НЕ 13 объединены и подключены к выходу иннертора 15, вход которог.о соединен с первыми выводами ключа 1 О и резистора 8; вторые входы злемецт И 4 и элемента ИЛИ НЕ 13 соедицецы соответственно с вторым и третьим выходами делителя 2, а выходы элемецта И:И-НЕ 13 и элемента И 14 подключецы соответственно кпервому и нгорому входам элемента 50ИЛИ-Н 1. 12, выход которого соединен свторым входом управляемого делителя 3 частоты; второй вход кольцевого счетчика 4 соепццец с шиной управления, а третин вход 18 - с выходом ицнертора 16, входкоторого соединен с цсрвымц вц оввмц р.зистора 9 ц ключ 1 1, вз ори( в 1 в 1; обоих ключе Йсоедццецы еи:.ц иццой, а взорые выводы обоих резисторов - с шинойпитания,Входы сброса н 0" нсех Р-триггеров 21 - 24 объединены, соединеныс первым входом элемента ИЛИ-НЕ 28 иявляются второй входной шиной; тактирующие входы Р-триггеров 21 - 24объединены и соединены с выходомэлемента И 20, первый вход которогоявляется первой входной шиной; прямой выход триггера 21 объединен с0-входом триггера 22, а инверсныйвыход триггера 21 соединен с первымвходом элемента ИЛИ-НЕ 29; прямойвыход триггера 22 соединен с П-входом триггера 23 и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 29, инверсный ныходтриггера 22 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 30; прямой выходтриггера 23 соединен с П-входом триггера 24 и вторым входом элементаИЛИ-НЕ 30, а инверсный выход триггера 23 соединен с первыми входамиэлементов ИЛИ-НЕ 26 и И-НЕ 27;прямой выход триггера 24 соединенс вторыми входами элемента ИЛИ-НЕ 28и элемента И-НЕ 27, а иннерсныйего ныход - с Р-входом триггера 21;выход элемента ИЛИ-НЕ 28 подключенк первому входу элемента И-НЕ 25,второй вход которого является третьим входом кольцевого счетчика, авыход элемента 25 соединен с вторымвходом элемента И-НЕ 26; выходы элементов ИЛИ-НЕ 28 - 30 и элементаИ-НЕ 26 представляют собой выход 19кольцевого счетчика, а выход - элемента И-НЕ 27 подключен к второмувходу элемента И 20.Устройство работает следующим образом,Генерируемая генератором 1 частота поступает на вход делителя 2 и делится на нем. Относительно более высоКочастотные составляющие поступают с первого делителя 2 ца второй вход модулятора 5, более низкая промежуточная частота подается на второй вход элемента И 14, а конечная, самая низкая частота - на второй вход первого элемента И.ЧИ-НЕ 13, Реальныезначения частот ца выходе генератора 1 ц всех выходах делителя 2 це имеютзначения для апцсацця сущности изобретения, одцаг э для определенности установим, что ча гота ца выходе генератора 1 - 32768 Гц, частоты на церн он группе в.1 хо;ц 1 в делителя35 Таким образом, замыкание ключа 1 О позволяет реализовать режим ускоренной работы устройства, например ускоз 13487 6384; 8192; 4096 и 2048 Гц, частота с промежуточного выхода делителя 64, а с конечного - 0,5 ГцПри разомкнутом ключе 1 О напряже 5 ние питания через резистор 8 обеспечивает уровень логического нуля на выходе инвертора 15Этот уровень является запрещающим для прохождения промежуточной частоты через элемент 10 И 14 и разрешающим для прохождения конечной частоты через элемент ИЛИНЕ 13. Таким образом, через элемент ИЛИ-НЕ 12 на второй вход управляемого делителя 3 частоты поступает ко нечная частота разрешающего сигнала в виде логического нуля на шине 6 управления управляемый делитель 3 частоты разрешает прохождение частоты на первый вход кольцевого счетчи 70 ка 4. Управляемый делитель 3 частоты представляет логический элемент ИЛИ по своим входам и дополнительный делитель частоты, Коэффициент деления дополнительного делителя не влияет на 25 сущность изобретения (в рассматриваемом случае он равен 8). Кольцевой счетчик 4 начинает изменять свое состояние с частотой, поступающей с управляембго делителя 3 частоты (в данном случае с частотой 1/16 Гц). Выходы кольцевого счетчика 4, воздействуя на первый вход модулятора 5, обеспечивают выработку на его выходел сигнала с изменяющейся скважностью. При подключении к выходу модулятора 5 внешнего усилителя и зуммера обеспечивается постепенно нарастающая громкость звучания зуммера, При замыкании ключа 10 нулевои уровень ин вертора 15 обеспечивает наличие уровня логической единицы на его выходе, Этот уровень является запрещающим для элемента ИЛИ-НЕ 13 и разрешающим для элемента И 14, Через элемент45 ИЛИ-НЕ 12 на второй вход управляемого делителя 3 поступает промежуточная частота с делителя 2, Дальнейшая работа устройства совпадает с описанной вьппе, однако смена состояний50 кольцевого счетчика обусловлена при замкнутом ключе 1 О не конечной, а промежуточной частотой делителя 2, В описываемом случае эти частоты отличаются в 128 раз.55 66рить контроль правильности работы устройства при его изготовлении,Предположим что ключ 11 разомкнут и уровень питания через резистор 9 обеспечивает уровень логического нуля на выходе инвертора 16, что разрешает переключение состояний кольцевого счетчика, Если устройство работает в режиме генерации импульсов постоянной скважности, то ключ 11 необходимо замкнуть, что обеспечивает уровень логической единицы на выходе инвертора 16 и запрещает смену состояний кольцевого счетчика 4. Этотрежим можно использовать для получения постоянной громкости звучаниязуммера при подключении внешнего усилителя и зуммера к выходу модулятора 5,Кольцевой счетчик 4 работает следующим образом,Вход управления подключен к второйшине 6, При наличии запрещающегоуровня логической единицы на входеуправления триггеры 21 - 24 обнулены и на выходе элемента ИЛИ-НЕ 28обеспечен уровень логического нуля,Уровень логической единицы с инверсных входов триггеров 21 и 22 обеспечивает уровень логического нуля свыходов элементов ИЛИ-НЕ 29 и 30,Логический нуль с выхода элементаИЛ 1-НЕ 28 обеспечивает логическуюециницу на выходе элемента И-НЕ 25,которая вместе с логической единицейна инверсном выходе триггера 23 обеспечивает уровень логического нуля на выходе элемента И-НЕ 26, Таким образом, на всех выходах кольцевогосчетчика - уровень логического нуляи счетчик готов к началу работы,Рассмотрим работу счетчика приналичии уровня логического нуля натретьем входе 18 (ключ 11 разомкнут),Подачей разрешающего уровня логического нуля на шину 6 снимается начальная установка с триггера 2124 и подается разрешение на элементИЛИ-НЕ 28, При этом на его выходепоявляется уровень логической единицы поступающей на выход 19,Одновременно на первый выход 17поступает управляющая частота с управляемого целителя 3, Через периодэтой частоты триггер 21 изменяетсвое состояние, и нул с его инверсного выхода разрешает выработку логическои ецшшцы нн ных 1 е элементаИЛИ-НЕ 29. Счетчик переходит во второе состояние, Спустя еще один период управляющей частоты триггер 22 переходит в состояние "1", запрещает выработку логической единицы на выходе элемента ИЛИ-НЕ 29 и разрешает выработку логической единицы на выходе элемента ИЛИ-НЕ 30, Спустя еще один период управляющей частоты происходит 10 переключение в единичное состояние триггера 23, который запрещает выработку логической единицы на выходе элемента ИЛИ-НЕ 30 и разрешает - на выходе И-НЕ 26, Кольцевой счетчик 15 переходит в четвертое состояние и находится в нем еще четыре периода управляющей частоты, за которые происходит переключение в единичное состояние триггера 24 и в нулевое состояние триггеров 21 - 23По истечении четырех периодов управляющей частоты триггер 23 переходит в нулевое состояние и запрещает уровень логической единицы на выходе элемента И-НЕ 26. 25 Одновременно уровни логической единицы на инверсном выходе триггера 23 и прямом выходе триггера 24 совпадают на элементе И-НЕ 27, и логический нуль с выхода этого элемента запрещает дальнейшее прохождение импульсов управляющей частоты через элемент И 20, При этом ни один из разрешающих сигналов с элементов 28 30 и 26 на выход 19 не подается и смены состояний кольцевого счетчикане происходит, Для обеспечения нового цикла работы кольцевого счетчика необходимо снять и вновь подать разрешающий сигнал на шину 6 управле 40 ния,При наличии уровня логической единицы на третьем входе 18 кольцевого счетчика (ключ 11 замкнут) работа зтого счетчика отличается от описан ной выше, Подача разрешающего уровня логического нуля на шину 6 вызывает появление логической единицы не только на выходе элемента ИЛИ-НЕ 28, но и - через элемент И-НЕ 25 - на выходе элемента И-НЕ 26, Это обеспечивает выработку модулятора сигнала постоянной скважностиТриггер 21 находится в единичном состоянии в течение четырех периодов управляющей частоты, К моменту перехода триггера 21 в единичное состояние и снятия уровня логической единицы с выхода элемента ИЛИ-НЕ 28 триггер 23 уже находится в единичном состоянии и обеспечивает поддержание уровня логической едининицы на выходе элемента И-НЕ 26,В остальном работа кольцевого счетчика 4 совпадает с описанной выше при разомкнутом ключе 11, При замкнутом ключе 11 кольцевой счетчик 4 обес печивает формирование модулятором 5 сигнала постоянной скважностив течение семи периодов управляющей частоты на входе 17 кольцевого счетчика 4формула изобретения1. Устройство для генерации импульсов с постоянной и переменной скважностью, содержащее генератор, делитель частоты, управляемый делитель частоты, кольцевой счетчик и модулятор, причем первый вход управляемого делителя частоты подключен к шине управления, выход управляемого делителя частоты подключен к первому входу кольцевого счетчика, выход которого соединен с первым входом модулятора, к второму входу которого подключен первый выход делителя частоты, выход генератора соединен с входом делителя частоты, выход модулятора является выходной шиной устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены элемент И, два элемента ИЛИ-НЕ, два резистора, два ключа, два инвертора, причем первые входы элемента И и первого элемента ИЛИ-НЕ объединены и соединены с выходом первого инвертора, вход которого соединен с первым выводом первого ключа и первым выводом первого резистора, вторые входы элемента И и первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с втсрь 1 м и третьим выходами делителя частоты, выходы элемента И и первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом управляемого делителя частоты, второй вход кольцевого счетчика соединен с шиной управления, третий вход кольцевого счетчика соединен с выходом второго инвертора, вход которого соединен с первыми выводами второго резистораи второго ключа, вторые выводы первого и второго ключей соединены с обфце 2 Составитель И, МазуровТехред Л,Сердюкова Редактор А, Маковская коррект, р Р, Решетник Заказ 5187/45 Тираж 370 ВНИИПИ 1 осударственного комитет СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, ЖРаушск,я нзб., д, Годгн с нос 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго,хогг, у;:. 11 Рчила,7 1щей шиной, а вторые ныноды обоихрезисторов - с шиной питания. 2, Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кольцевой счетчик содержит первый второй, третий и четвертый Р-триггеры, первый, второй, третий элементы ИЛИ-НЕ, первый, второй, третий элементы И-НЕ элемент И, причем входы сброса в "0" первого, второго, третьего, четнерто го Р-триггерон объединены и подключены к первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ и второму входу кольцевого счетчика, тактирующие входы первого, второго, третьего и четвертого Р- триггеров объединены и соединены с выходом элемента И, первый вход которого является первым входом кольцевого счетчика, прямой выход первого Р-триггера соединен с Р-входом второго триггера а инверсный выход соединен с первым входом второго зле мента ИЛИ-НЕ, прямой выход второго Р-триггера соединен с Р-нходом тре 348766 8тьего Р-триггера и нторьм нходомвторого элемента ИЛИ-НЕ а иннерсныйвыход соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, прямой выходбтретьего триггера подключен к Р-входу четвертого Р-триггера и второмувходу третьего элемента И 1 П 1-НЕ а инверсный выход соединен с первыми входами первого и второго элементовИ-НЕ, прямой выход четвертого Р-триггера соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ-НЕ и второго элемечта И-НЕ, а инверсный выход четвертого Р-триггера - с Р-нходом первогоР-триггера, выход первого элементаИЛИ-НЕ подключен к перво.,гу входу третьего элемента И-НЕ второй вход которого является третьим входом кольцевого счетчика, а выход третьегоэлемента И-НЕ соединен с вторым входам первого эземента И-НЕ, выходыэлементов ИЛИ-НЕ и первого элементаИ-НЕ являются выходом кольцевогоФсчетчика, выход нторого элемента И-НЕподключен к второму входу элемента И,