Устройство для задержки прямоугольных импульсов переменной амплитуды

(54) УСТРУГОЛЬНЫХПЛИТУДЫ 57) Изобретени с Щ читносит к импнльспользовах цифроможет быт и техни ичных итель но в раз вой вычис устроист ой и изм ельнои жки разнополярн техники дл импульс изобрет ерем явл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ТВО ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ ПРЯМ ПУЛЬСОВ ПЕРЕМЕННОЙ АМ ннои амплитуды, Цельется повышение передачи амплитуды входных импульсовпри сохранении их длительности.Устройство содержит масштабный блок 1,и-разрядный аналого-цифровой преобразователь 2, и-разрядный регистр 3,п-разрядный цифроаналоговый преобразователь 4, компараторы 5 и 6, элемент ИЛИ 7, триггер 8, формирователь9, блок 10 задержки фронтов импульсов, элемент НЕ 11, генератор 12 таковых импульсов. Блок задержки состоит из элемента НЕ и идентичных каналов задержки соответственно переднего и заднего фронтов импульсов.Каждый из которых содержит формирователь, триггер, элемент И и реверсивный счетчик. Устройство обеспевает сохранение длительности задерживаемых разнополярных прямоугольныхимпульсов переменной амплитуды приодновременном уменьшении аппаратурных затрат. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.1370749 1 О 15 20 25 30 35 40 50 и отрицательного опорных напряженийсоответственно, а выходы компараторов 5,6 соединены соответственно с нхопами элемента ИЛИ 7, выход которого поключен к входу блока 10 за 55 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованов различных устройствах цифровой вычислительной и измерительной техникидля задержки разнополярных импульсовпеременной амплитуды.Целью изобретения является повыше ние точности передачи амплитудывходных импульсов при сохранении ихдлительности,На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства;на фиг. 2электрическая схема блока задержкифронтов импульса.Устройство содержит масштабныйблок 1, и-разрядный АЦП 2, и-разрядный регистр 3, и-разрядный ЦАП 4,первый 5 и второй 6 компараторы,элемент ИЛИ 7, триггер 8, формирователь 9, блок 10 задержки фронтовимпульса, элемент НЕ 11, генератор12 тактовых импульсов, Блок 10 задержки фронтон импульса состоит из идентичных каналов задержки переднего 13и заднего фронтов 14 импульсов,элемента НЕ 15.Каждый иэ этих каналов 13 и 14 содержит формирователь16, триггер 17, элемент И 18, реверсивный счетчик 19.Вход масштабного блока 1 соединенс инверсным входом первого 5 и прямым входом второго 6 компараторов,и является входом устройства,а еговыход - с аналоговым входом АЦП 2,вход запуска которого подключен квыходу формирователя 9, а вход формирователя 9 соединен с выходом триггера 8. Выходы разрядов АЦП 2 подключены к соответствующим информационным входам регистра 3, вход записи которого соединен с выходомэлемента НЕ 11 и входом обнулениятриггера 8, вход элемента НЕ 11 соединен с выходом задержки переднегофронта блока 10 задержки фронтов импульса.Выходы разрядов регистра 3 подключены к соответствующим цифровымвходам ЦАП 4, аналоговый выход которого является выходом устройства.Прямой вход первого 5 и инверсныйвход второго 6 компараторон подключены к источникам положительного держки фронтов импульса, выхолзапуска АЦП которого соединен с единичным входом триггера 8,а тактовыйвход блока задержки фронтов импульса подключен к выходу генератора12 тактовых импульсов. Вход блока10 задержки фронтов импульса соединен с входом формирователя 16 канала 13 задержки переднего фронта импульса и через элемент НЕ 15 - свходом формирователя 16 канала 14задержки заднего фронта импульса.Связи и элементы обоих каналов 13и 14 идентичны,Выход формирователя 16 обоихканалов соответственно соединен сединичным входом триггера 17 и входом записи реверсивного счетчика 19,выход триггера 17 подключен к первому входу элемента И 18, а к второму его входу, являющемуся тактонымвходом блока 10 задержки фронтов,подключен выход генератора 12 тактовых импульсов, выход элемента И 18соединен со счетным входом реверсивного счетчика 19, выход переполнениякоторого соединен с входом обнулениятриггера 17, Соотнетствующие информационные входы реверсивных счетчиковобоих каналов 13,14 соединены вместе и подключены к соответствующимрегистрам ЦВМ или переключателямнаборного поля (не показаны).Выход разряда реверсивного счетчика 19 канала 13 задержки переднегофронта импульса является выходом запуска блока 10 задержки фронтов импульса, а его выход переполнения яв-ляется выходом задержки переднегофронта блока 10 задержки фронтов импульса, выход переполнения реверсивного счетчика 19 канала 14 задержкизаднего фронта импулься является выходом задержки заднего фронта блока10 задержки фронтов импульса.Масштабный блок 1 представляетсобой типовой операционный усилительс регулируемым линейным во всем диапазоне входных напряжений коэффициентом усиления, диапазон выходныхнапряжений которого соответствуетдиапазону шкалы входных напряженийвыбранного АЦП 2 и может быть выполнен, например, на интегральной микросхеме К 14 УД 7.Если амплитуда входных импульсовпревышает максимальное входное допустимое напряжение АЦП 2, то в качест370749 Компараторы 5,6 могут быть выполнены на типовых интегральных микросхемах, например К 521 САЗ,Реверсивные счетчики 19 блока 1 Озадержки фронтов импульса выполненына интегральных микросхемах, напримерК 155 ИЕ 7,Формирователь импульсов 16 представляет собой типовой функциональный узел.Генератор 12 тактовых импульсовможет быть выполнен по типовой схеме автоколебательного мультивибраторана микросхеме К 155 ЛАЗ,Устройство для задержки прямоугольных импульсов работает следующим образом.Код, соответствующий требуемомувремени задержки, подается на информационные входы реверсивных счетчиков 19 с помощью клавишного наборного поля, ЦВМ или жесткой логики(не показано).Входной импульс, например, положительной полярности одновременно поступает на вход масштабногоблока 1, обеспечивающего оптимальную амплитуду прямоугольного импульса на аналоговом входе АЦП 2, и навходы компараторов 5 и 6. В компараторе 5 происходит сравнение ам-. ка поступает на единичный вход триггера 8 и последовательно соединенный с ним формирователь 9, который вырабатывает запускающий импульс требуемой длительности на входе запуска АЦП 2,обеспечивая тем самым преобра зование полярности и амплитуды входного импульса на аналоговом входе АЦП 2 в цифровой код на его выходе, который и находится на нем до прихода следующего запускающего импульса.4 При этом номер разряда цифрового выхода реверсивного счетчика 19 с целью обеспечения достоверной передачи амплитуды входного импульса выбирается таким, чтобы время появле ния импульса В выбранном разрядереверсивного счетчика 19 было болцше длительности фронта входного импульса на аналоговом входе АЦП 2. Цифровой код с выхода АЦП 2 поступает на вход регистра 3 и затем по истечении времени задержки записывается в нем по сигналу записи, поступающему через элемент НЕ 11 с выхода переполнения реверсивного счетчика 19 ка 3 1ве масштабного блока 1 может бытьиспользован, например, резистивныйделитель напряжения,АЦП 2 представляет собой типовойблок 4 и может быть выполнен, например, на интегральной микросхемеК 1108 ПВ,схема включения которогов двуполярном режиме приведена вбК 0.348.863 ТУ.Регистр 3 представляет собойблок, который может быть выполнен,например,на интегральных микросхемахК 555 ТМ 9, количество которых определяется количеством разрядов АЦП 2.ЦАП 4 также представляет собойтиповой блок и может быть выполненна интегральной микросхеме К 1108 ПА 1,При этом регистр 3 может быть каквнешним, описанным выше, так и внутренним,входящим в состав ЦАП 4,выполненным,например,.в составе интегральной микросхемы ЦАП К 572 ПА 2 , однако время установления ее значительно больше чем в К 1108 ПВ 1, составляет около 15 мкс,что не всегда допустимо с точки зрения быстродействияустройства. плитуды входного импульса с положительным опорным напряжением,величина которого определяется помехоэащищенностью устройства. При превышении амплитуды импульса над опорнымнапряжением на выходе компаратора 5появляется импульс, который черезэлемент ИЛИ поступает на вход блоказадержки фронтов импульса, при этомкомпаратор 6 закрыт и не оказываетвлияния на работу устройства.При этом задержка переднего фронта импульса в канале 13 задержкипереднего фронта импульса происходитследующим образом.Формирователь 16 иэ переднегофронта импульса формирует короткийзапускающий импульс, который одно временно поступает на вход записиреверсивного счетчика 19, по которому в него записывается код управляемой задержки, и на единичный входтриггера 17, с выхода которого раз решающий высокий потенциал поступает на первый вход элемента И 18,на его второй вход - импульсы с генератора 12 тактовых импульсов, ас его выхода импульсы поступают насчетный вход реверсивного счетчика19, который начинает отсчет задержки. Импульс с одного из цифровых выходов старших разрядов этого счетчи 13707491 О нала 13 задержки переднего фронтаимпульса, импульс на котором появляется после вычитания этим счетчиком последнего импульса с его счетноговхода. Одновременно этим импульсомтриггер 17 и через элемент НЕ 11триггер 8 возвращаются в исходноесостояние и на первом входе элементаИ 18 устанавливается низкий потенциал, запрещающий прохождение импульсов генератора 12 на вход реверсивного счетчика 19. Одновременно с выхода регистра 3 цифровой код поступает на вход ЦАП 4, преобразуется внем в положительный проямоугольныйимпульс определенной амплитуды, передний фронт которого на требуемое время сдвинут по отношению к переднему фронту входного импульса,Формирование заднего фронта выходного импульса происходит с помощьюканала 14 задержки заднего Фронтаимпульса следующим образом,Инвертируемый элементом НЕ 15 импульс поступает на вход формирователя 16 этого канала, который выделяет задний фронт этого импульса ввиде короткого запускающего импульса,Дальнейший принцип работы каг а14 задержки заднего фронта импульсаидентичен работе описанного канала13 задержки переднего фронта импульсаИмпульс переполнения с выходареверсивного счетчика 19 этого канала поступает на вход обнуления регистра 3, списывая информацию с еговыходов и с выхода ЦАП 4, формируятаким образом задний Фронт выходного импульса, который также на требуемое время сдвинут по отношению к заднему фронту входного импульса.Задержка входного импульса отрицательной полярности происходитаналогичным образом за исключениемтого,что в компараторе б входнойотрицательный импульс сравниваетсяс отрицательным опорным напряжениеми при превышении входного импульсанад последним на выходе элементаИЛИ 7 появляется импульс, поступающий затем на вход блока 10 задержки фронтов импульса, а компаратор5 закрыт и не оказывает влияния наработу устройства.Таким образом компараторы 5,6и элемент НЕ 7 преобразовывают разнополярные входные импульсы переменной амплитуды н однополярные 15 20 25 30 35 40 45 50 55 импульсы определенной амплитуды,соответствующие входным уровнямвходных микросхем последующего блока 10,При этом информация по полярности входного импульса передаетсясхемами АЦП и ЦАП с помощью старшего разряда их цифрового кода.ф о р м у л а изобретения 1. Устройство для задержки прямоугольных импульсов переменной амплитуды,содержашее масштабный блок, вход которого является входом устройства, аналого-цифровой преобразователь,аналоговый вход которого соединен с выходом масштабного блока, регистр, информационные входы которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, цифро-аналоговый преобразователь, выход которого соединен с выходом устройства, генератор тактовых импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем,что,с целью повышения точности передачи амплитуды входных импульсов при сохранении их длительности,в него введены первый и второй компараторы, инверсный вход первого и прямой вход второго которых соединены с входом устройства, а прямой вход первого и инверсный вход второго компараторов подключены к источникам положительного и отрицательного опорных напряжений соответственно, элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходом первого и второго компараторов, формирователь, выход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, триггер, выход которого соединен с входом формирователя, элемент НЕ, выход которого соединен снулевым входом триггера и входом записи регистра, информационные выходы которого соединены с входами цифроаналогового преобразователя, блок задержки,вход запуска которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый выход - с входом элемента НЕ, второй выход - с входом обнуления регистра, выход запуска с единичным входом триггера, тактовый вход - с выходом генератора тактовых импульсов, информационный вход - с информационным входом устройства.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что блок задержки выполнен в виде элемента НЕ иСоставитель А,Очеретяныйедактор Н,Слободяник Техред И,Попович рректор С.Черн 2 27/54 ТиражВНИИ 11 И Государственногпо делам изобретений3035 Москва Ж-ЗБРау одписное каз а СС оми отк ытии аб 4/5 ска Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ул. Проектная 4 1 З двух каналов задержки, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные Формирователь, триггер, элемент И, счетчик, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, выход переполнения - с нулевым входом триггера, а вход записи - с выходом формирователя, одноименные информационные входы счетчиков обоих каналов задержки соединены с информационным входом блока задержки, вторые входы элементов И обоих каналов соединены с тактовым входом бло 70749 8ка задержки, вход формирователя первого канала задержки слединен с входом запуска блока задержки и через 5элемент НЕ - с входом формирователя второго канала задержки, выход переполнения счетчика первого канала задержки соединен с первым выходом блока задержки,а выход одного из раэ рядов этого счетчика соединен с выходом запуска блока задержки, выход переполнения счетчика второго канала задержки соединен с вторым выходом блока задержки.