Устройство для задержки импульсных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 183 А 1 03 К 5/1 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЪТИ САНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение отнтехнике и может бытьпульсных цифровых рройствах для создания льство СССР 5(13, 13.12.78.ство СССР5/13, 28.06.84.ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ НАЛОВсится к импульсной использовано в имадиотехнических устлинейно изменяющейся задержки опорного импульсного сигнала со скоростью, задаваемой цифровым кодом. Изобретение позволяет упростить данное устройство по сравнению с прототипом и повысить его помехоустойчивость. Устройство содержит регистр 1, элемент И - НЕ 2, элемент ИЛИ 3, триггер 4, счетчики 5 и 9 импульсов, генератор 6 импульсов, триггер 7, элемент И 8, шину 10 установки исходного напряжения, шины 11 кода задержки, шину 12 управления, шину 13 выходных импульсов, шину 14 единичного сигнала и выходную шину 15. Устройство может работать в режиме с линейным увеличением времени задержки и в режиме с постоянной величиной времени задержки. 1 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных цифровых и радиотехнических устройствах для создания линейно изменяющейся задержки опорного импульсного сигнала со скоростью, задаваемой цифровым кодом.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его помехоустойчивости.На чертеже приведена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства для задержки импульсных сигналов.Устройство содержит регистр 1, элемент И - НЕ 2, элемент ИЛИ 3, триггер 4, второй счетчик 5 импульсов, к информационным входам которого подключены выходы регистра 1, генератор 6 импульсов, триггер 7, элемент И 8, первый вход которого соединен с выходом генератора 6 импульсов, а второй -с единичным выходом триггера 7, первый счетчик 9 импульсов, к информационным входам которого подключены информационные выходы счетчика 5, выход переноса которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 3, выход которого подключен к С-входу триггера 4, 5-вход которого соединен с выходом элемента И - НЕ 2, третий вход которого соединен с нулевым выходом триггера 7 и с входом записи информации счетчика 9, вычитающий вход которого соединен с выходом элемента И 8 и суммирующим входом счетчика 5, к входу записи информации которого подключен нулевой выход триггера 4, Р-вход которого соединен с нулевой шиной источника питания, шину 10 установки исходного положения, которая подключена к К-входу триггера 4 и к входу сброса счетчика 9, шины 11 кода задержки, которые соединены с информационными входами регистра 1, шину 12 управления, которая подключена к первому входу элемента И - НЕ 2, шину 13 входных импульсов, которая соединена с вторым входом элемента И - НЕ 2 и с Ь-входом триггера 7, шину 14 единичного сигнала, которая подключена к 0-входу триггера 7, выходнуюшину 15, которая соединена с выходом заемасчетчика 9, с К-входом триггера 7 и с первымвходом элемента ИЛИ 3. Триггер 4 по С-входу устанавливается в нулевое положение по перепаду сигнала О в 1 на этом входе, так как к его И-входу постоянно подключена нулевая шина, триггер 7 по С-входу устанавливается в единичное положние по перепаду сигнала О - 1 на этом входе, так как к его Р-входу постоянно подключен источник 14 единичного сигнала. Триггер 4 по 8-входу устанавливается в единичное положение при поступлении на этот вход импульса нулевого уровня, триггер 4 по К-входу устанавливается в нулевое положение при поступлении на этот вход импульса единичного уровня. Триггер 7 по К-входу устанавливается в нулевое положение при поступлении на этот входимпульса нулевого уровня. При поступлении импульса на суммирующий вход счетчика 5 к его содержимому прибавляется единица по переднему фронту(передпаду О - 1) поступившего импульса, при поступлении импульса на вычитающий вход счетчика 9 от его содержимого отнимается единица по переднему фронту (перепаду О - 1) поступившего импульса. При поступлении единичного импульса на входы записи информации - %К входы счетчиков 5 и 9 - в них заносится код информации, находящийся на информационных Р-входах соответствующего счетчика. В том случае, если на входе записи информации счетчика 5 имеется единичный уровень сигнала, счетчик 5 по суммирующему входу, а счетчик 9 по вычитающему входу не работают, т.е. входы записи информации счетчиков имеют приоритет перед суммирующим и перед вычитающим входами. При поступлении единичного импульса на вход сброса счетчика 9 последний устанавливается в нулевое положение независимо от того, какие сигналы действуют на его других входах, т.е. вход сброса имеет приоритет перед другими входами счетчика. На выходе переноса - СК-выходе счетчика 5 - появляется нулевой сигнал в том случае, если счетчик заполнен, т.е., если в нем записано число 2" - 1, где п - разрядность счетчика 5, на суммирующем входе счетчка отсутствует единичный импульс. На выходе заема - ВК-выходе счетчика 9 - появляетсям нулевои сигнал в том случае, если счетчик находится в нулевом положении и на его вычитающем входе отсутствует единичный импульс. Информационные выходы счетчика 5 представляют собой выходы разрядов счетчика 5. Разрядность счетчиков 5 и 9 - и одинакова. Элемент ИЛИ 3 выполняет логическую функцию ИЛИ для сигналов нулевого уровня, т.е. нормально на входах элемента ИЛИ 3 должны находиться единичные сигналы, тогда и на его выходе имеется единичный сигнал, при поступлении на один или оба входа нулевого сигнала на выходе элемента ИЛИ 3 появляется также нулевой сигнал. Длительность импульса 1 генератора 6 выбирается не меньше величины, достаточной для четкой работы счетчика 5 по суммирующему входу и счетчика 9 по вычитающему входу. Длительность паузы импульсов генератора 6 должна быть не меньше величины 1 зЪМ+4+Ф+Ф+Я +иск, где 1 - время срабатывания счетчика 9 поовыходу заема, т,е. время от окончания импульса на вычитающем входе до момента появления нулево3го сигнала на выходе заема при нулевом содержимом счетчика 9; время срабатывания триггера 7 по К-входу, т,е. время установки триггера 7 в нулевое положение;время срабатывания счетчика 9 по входу записи информации, т.е. время от момента появления сигнала на входе записи информации и до момента установки записываемого кода в счетчике 9 и появления на выходе заема единичного сигнала;время срабатывания элемента ИЛИ 3 по перепаду 0 - 1, т.е. время от момента появления единичного сигнала на входе элемента ИЛИ 3 и до момента появления единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 3 (при условии, что на другом входе имеется единичный сигнал); время срабатывания триггера 4 по С-входу, т.е. время установки триггера 4 в нулевое положение при перепаде сигнала 0 - 1 на С-входе;время срабатывания счетчика 5 по входу записи информации, т.е. время от момента появления сигнала на входе записи информации счетчика 5 и до момента установки записываемого кода в счетчике 5. образом, период Т импульсов ге должен быть 1 О Таким нератораТ 11+ 12 11+1 сэ+ 1 с 7+ с 9+ сз+ с 4+ с 5 Длительность импульса установки в исходное состояние, подаваемого на шину 10, должна быть не меньше периода импульсов генератора.На выходную шину 15 выдается импульс нулевого ровня, длительность которого 1= 1+ 1 о, При необходимости увеличитьодлительность задержанного импульса к выходной шине 15 подключается одновибратор, выдающий импульс нужной длительности, при необходимости иметь на выходной шине импульс единичного уровня к ней подключается инвертор.На шины 11 подается код величины минимальной задержки - код числа М, при этом минимальная величчна задержки входного импульса, отрабатываемая устройством, т=1 ЧТ. Если для записи кода в регистр нужен сигнал записи, то одна из шин 11 выделяется для этого сигнала и подключается к входу записи информации регистра 1.Входной импульс должен подаваться на входную шину 13 не ранее чем через время выдачи задержанного предыдущего импульса, в противном случае входной импульс воспринимается как помеха и устройство на него не реагирует.Предусмотрено два режима работы устройства - основной режим работы с линейно увеличивающейся величиной задержки входного импульса, в этом случае на шину 12 управления подается единичный сигнал, и дополнительный режим работы с постоянной величиной задержки, в этом случае на шину 12 управления подается нулевой сигнал.Устройство для задержки импульсных сигналов работает следующим образом,В исходном состоянии в регистре 1 записан код числа М, который определяет величину задержки первого входного импульса и кратно которому увеличивается задержка последующих входных импульсов, триггеры 4 и 7 находятся в нулевом положении, в счетчиках 5 и 9 записан код числа М. Поэтому на выходе переноса счетчика 5 имеется единичный сигнал, разрешающий работу элемента ИЛИ 3 по первому входу, и на выходе заема счетчика 9 имеется единичный сигнал, разрешающий работу триггера 7 по С-входу, Установка устройства в исходное состояние производится после записи в регистр 1 кода числа М с шин 11 подачей импульса на шину 10, при этом триггер 4 устанавливается в нулевое положение, на его нулевом выходе появляется единичный сигнал, который записывает в счетчик 5 содержимое регистра 1 - код числа Х, кроме того, устанавливается в нулевое положение счетчик 8, на выходе заема которого появляется нулевой сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 3 на С-вход триггера 4, а также устанавливающий в нулевое положение триггер 7, на нулевом выходе которого появляется единичный сигнал, разрешающий работу элемента И - НЕ 2 по первому и второму входам и поступающий на вход записи информации счетчика 9. В момент окончания импульса на шине 10 содержимое счетчика 5 - код числа И - записывается в счетчик 9, на выходе заема которого оканчивается нулевой сигнал (т,е. появляется единичный сигнал), по перепаду 0 - 1 которого подтверждается нулевое положение триггера 4 - устройство устанавливается в исходное состояние,В случае, когда на шину 12 управления подан единичный сигнал, т.е, установлен режим работы с линейно изменяющейся ве- н 10 15 20 25 30 35 40 45 личинои задержки входных импульсов, при поступлении на шину 13 первого входного импульса срабатывает элемент И - НЕ 2 и нулевой сигнал с его выхода устанавливает в единичное положение триггер 4, на нулевом выходе которого появляется нулевой сигнал, разрешающий работу счетчика 5 по суммирующему входу. Одновременно 50 триггера 7 и по своему переднему фронту (перепаду 0 - 1) устанавливает его в единичное положение. На нулевом выходе триггера 55 импульс с шины 13 поступает на С-вход57 появляется нулевой сигнал, закрывающий элемент И - НЕ 2 и разрешающий работу счетчика 9 по вычитающему входу. На единичном выходе триггера 7 появляется единичный сигнал, разрешающий пропуск импульсов генератора 6 через элемент И 8 на суммирующий вход счетчик 5 и на вычитающий вход счетчика 9. Каждый импульс с выхода элемента И 8 по своему переднему фронту вычитает единицу из содержимого счетчика 9 и прибавляет единицу к содержимому счетчика 5. В момент окончания Ы-го импульса с выхода элемента И 8 на выходе заема счетчика 9 и на выходной шине 15 появляется нулевой сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 3 на С-вход триггера 4 и устанавливающий в нулевое положение триггер 7, на нулевом выходе которого появляется единичный сигнал, открывающий элемент И - НЕ 2 по третьему входу и поступающий на вход записи информации счетчика 9, в котороый записывается содержимое счетчика 5, равное 1 Ч+Х= 2 М, при этом на выходе заема счетчика 9 и на выходной шине 15 оканчивается нулевой сигнал, по перепаду 0 - 1 которого триггер 4 устанавливается в нулевое положение, На нулевом выходе триггера 4 появляется единичный сигнал, поступающий на вхо; записи информации счетчика 5, при этом запрещается работа счетчика 5 по суммирующему входу и в него записывается содержимое регистра 1 - код числа И, Таким образом, в паузу после М-го импульса с выхода элемента И 8 на выходную шину 15 выдается импульс нулевого уровня длительностью (, задержанный относительно первого входного импульса на время т=ЯТ (с точностью до величины Т), в счетчик 9 записывается код числа 2 Х - код, устанавливающий, что задержка второго входного импульса равна т= 2 МТ, а в счетчик 5 записывается код числа М. При поступлении на шину 13 второго входного импульса, аналогично предыдущему случаю, срабатывает элемент И - НЕ 2, устанавливается в единичное положение триг гер 4, разрешая работу счетчика 5 по суммирующему входу, устанавливается в единичное положение триггер 7, закрывая элемент И - НЕ 2, разрешая работу счетчика 9 по вычитающему входу и разрешая пропуск импульсов генератора 6 через элемент И 8. Каждый импульс с выхода элемента И 8 по своему переднему фронту вычитает единицу из содержимого счетчика 9 и прибавляет единицу к содержимому счетчика 5. Однако, так как перед открытием элемента И 8 содержимое счетчика 9 равно 2 М, только после (2 М)-го импульса появляется нулевой сигнал на выходе заема счетчика 9 и на выходной шине 15, Содержимое счетчика 5 в этот момент равно Х+2 Х=ЗХ. Нулевой сигнал с выхода заема счетчика 9 5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 устанавливает в нулевое положение триггер 7, открывается элемент И - НЕ 2 по третьему входу, в счетчик 9 записывается содержимое счетчика 5 - код числа 3 М, оканчивается нулевой сигнал на выходе заема счетчика 9 (т.е. появляется единичный сигнал) и по его перепаду 0 - 1 триггер 4 устанавливается в нулевое положение. Единичный сигнал с нулевого выхода триггера 4 заносит в счетчик 5 содержимое регистра 1 - код числа 1 Ч, Таким образом, в паузу после (21 М)-го импульса с выхода элемента И 8, с момента поступления второго входного импульса на шину 13, на выходную шину 15 выдан импульс нулевого уровня длительности 1, задержанный относительно второго входного импульса на время т=2 МТ (с точностью до величины Т), в счетчик 9 записан код числа ЗМ, а в счетчик 5 - код числа М.При поступлении на шину 13 третьего и последующих импульсов устройство работает аналогично описанному, выдавая при поступлении на шину 13 1-го импульса на выходную шину 15 импульс нулевого уровня, задержанный относительно входного импульса на время т= 1 МТ, и формируя код величины задержки следующего входного импульса - число (1+1) И, записываемое:. счетчик 9.Когда в процессе формирования кода задержки следующего входного импульса в счетчике 5 должно образоваться число, превосходящее его емкость, т.е. число большее, чем (2 - 1), то в момент окончания импульса, записавшего в счетчик 5 число (2" - 1), на его выходе переноса появляется нулевой сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 3 на С-вход триггера 4. При появлении следующего импульса на суммирующем входе счетчика 5 на его выходе переноса оканчивается нулевой сигнали(т.е, появляется единичный сигнал) и триггер 4 устанавливается в нулевое положение. Единичный сигнал с нулевого выхода триггера 4 записывает в счетчик 5 содержимое регистра 1 - число И, и запрещает работу счетчика 5 по суммирующему входу. Далее при появлении нулевого сигнала на выходе заема счетчика 9 и установке триггера 7 в нулевое положение, открывается по третьему входу элемент И - НЕ 2 и в счетчик 9 записывается аналогично описанному, содержимое счетчика 5, равное коду числа М. Таким образом, в случае переполнения счетчика 5 в устройстве устанавливается величина минимально установленной задержки (задержке первого входного импульса) и далее цикл работы повторяется, т.е. задержка последующих импульсов линейно увеличивается.В том случае, если число (2" - 1) кратно числу Х, после окончания (2" - 1)-го импульса появляются нулевые сигналы и на входе заема счетчика 9, и на выходе перено 138717са счетчика 5, и, соответственно, появляется нулевой сигнал на выходе элемента ИЛИ 3. Нулевой сигнал с выхода заема счетчика 9 устанавливает триггер 7 в нулевое положение, при этом открывается по третьему входу элемент И - НЕ 2 и в счетчик 9 записывается код числа (2" - 1), но триггер 4 не устанавливается в нулевое положение в момент окончания нулевого сигнала на выходе заема счетчика 9,При поступлении следующего входного 10 импульса на шину 13 срабатывает элемент И - НЕ 2 и нулевой сигнал с его выхода подтверждает единичное положение триггера 4, кроме того, по переднему фронту этого входного импульса устанавливается в единичное положение триггер 7, вследствие чего закрывается по третьему входу элемент И - НЕ 2 и импульсы генератора 6 начинают проходить через элемент И 8 - идет отработка задержки входного импульса, равной т= (2" - 1). Первый импульс с выхода элемента И 8, поступив на суммирующий вход счетчика 5, устанавливает его в нулевое положение. На выходе переноса счетчика 5 оканчивается нулевой сигнал (т.е. появ. ляется единичный сигнал) и триггер 4 по перепаду 0 - 1 этого сигнала устанавлива ется в нулевое положение. Единичный сигнал с нулевого выхода триггера 4 поступает на вход записи информации счетчика 5, заносит в него код числа М. Триггер 4 находится в нулевом положении до окончания отработки задержки и поступления на шину 13 следующего входного импульса, после которого начинается новый цикл задержки входных сигналов, задержка первого импульса в котором равна ХТ, а задержка каждого последующего импульса увеличивается на МТ. 35При поступлении на шину 13 импульса - помехи дй выдачи задержанного импульса на выходную шину 15, сбоя в работе устройства не происходит, так как в этом слу-чае только подтверждается единичное поло жение триггера 7 (который и так находится в единичном положении), а элемент И - НЕ 2 не срабатывает, так как он закрыт из-за отсутствия единичного сигнала на нулевом выходе триггера 7.Для изменения величины задержки необ ходимо записать в регистр 1 код нового значения задержки числа Х, и подать импульс на шину 10. После этого устройство задерживает входные импульсы на время, линейно возрастающее относительно 1 Ч 1 Т,Если необходимо, чтобы задержка входного импульса была постоянной, нужно подать на шину 12 нулевой сигнал и тогда, так как триггер 4 находится в нулевом по 83ложении (после установки устройства в исходное положение), единичный сигнал с его нулевого выхода будет постоянно находиться на входе записи информации счетчика 5, в который записывается код числаа работа счетчика 5 по суммирующему входу запрещена, т.е. линейное наращивание величины задержки не производится, она для каждого входного импульса равна МТ,Формула изобретенияУстройство для задержки импульсных сигналов, содержащее регистр, элемент И - НЕ, элемент ИЛИ, генератор импульсов, первый триггер, элемент И, к входам которого подключены выход генератора импульсов и единичный выход первого триггера, первый счетчик импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом элемента И, шину установки исходного состояния, которая соединена с входом сброса первого счетчика импульсов, шины кода задержки, которые соединены с информационными входами регистра, шину управления, которая подключена к первому входу элемента И - НЕ, входную шину, которая соединена с вторым входом элемента И - НЕ, выходную шину, которая соединена с выходом заема первого счетчика импульсов и с первым входом элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его помехоустойчивости, в него введены второй триггер, второй счетчик импульсов, причем Э-вход первого триггера подключен к шине единичного сигнала, а его С-вход соединен вторым входом элемента И - НЕ, третий вход которого соединен с нулевым выходом первого триггера и с входом записи информации первого счетчика импульсов, вычитающий вход которого подключен к суммирующему входу второго счетчика импульсов, выход переноса которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к С-входу второго триггера, нулевой выход которого соединен с входом записи информации второго счетчика импульсов, информационные выходы которого подключены к информационным входам первого счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с К-входом второго триггера, к 5-входу которого подключен выход элемента И - НЕ, выходы регистра подключены к информационным входам второго счетчика импульсов, 0-вход второго триггера соединен с нулевой шины источника питания, к К-входу первого триггера подключен выход заема первого счетчика импульсов.Составитель А. ТитовРедактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор Г. РешетникЗаказ 1231/57 Тираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4