Устройство для формирования последовательностей импульсов

(51)4 Н ОЗ К 3 64 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСН тутвления ССР 83. иг,1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Научно-исследовательскийпроектно-конструкторский инставтоматизированных систем упртранспортом газа(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ фОРМИРОВАПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к импульс"ной техникеЦелью изобретения является расширение функциональных возможностей. Для достижения цели в устройство для формирования последовательностей импульсов введены формирователи 1,2 импульсов, элемент И-НЕ 10,ключи 13, 14, интегратор 15, пороговый элемент 16Устройство также содержит триггеры 3, 8, элементы И 4,5, счетчик-Формирователь 6, элементИЛИ 9, элемент И-НЕ 11, генератор17 импульсов. Счетчик-формирователь6 состоит из счетчика импульсов нэлемента И-НЕ. Устройство обеспечивает управление выходной частотой.2 илИзобретение относится к импульсной технике и может быть использованд в устройствах автоматики и в измеритсльно-преобразовательнх устройствах.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетобеспечения управления выходной частотой устройства.10На фиг. 1 приведена функциональнаясХема устройства для формированияпбследовательностей импульсов; нафиг.2 - пример выполнения счетчика-.формирователя.15Устройство для формирования последовательностей импульсов содержитпервый формирователь 1 импульсов,второй Формирователь 2 импульсов, квходу которого подключен выход формйрователя 1 импульсов, первый триггер 3, первый и второй элементы И 4и; 5, первые входы которых соединенысоответственно с единичным и нулевымвыходами триггера 3, Т-вход которого 25соединен с вторыми входами элементовИ 4 и 5 и с выходом формирователя 2импульсов, счетчик-формирователь 6, нулевую шину 7 источника питания, второй триггер 8, к С-входу которого подключен первый выход счетчика-формирователя 6, элемент ИЛИ 9, второй элемент И-НЕ 10, второй вход которого соединен с выходом элемента И 5 и с первым входом элемента ИЛИ 9, первый элемент И-НЕ 11, к первому входу ко 35 торого подключен единичный выход триггера 8, нулевой выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 10, шина (+Е) источника 12 пи 40 тания, второй и первый ключи 13 и 14, интегратор 15, к входам которого подключены выход ключа 14 и выход ключа 13, второй вход которого соединен с шиной источника 12 питания,45 нулевая шина 7 которого соединена с ь-входом триггера 8 и с вторым входом ключа 14, к первому входу которого подключен выход элемента И-НЕ 11, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 9, выход50 элемента И-НЕ 10 подключен к первому входу ключа 13, пороговой элемент 16, вход которого соединен с выходом интегратора 15, генератор 17 импульсов, к второму входу которого 55 подключен первый выход порогового элемента 16, второй выход которого соединен с вторым выходом элемента И.П 9 и с ретьим входоменератора 17 импульсов, шину 18 сброса, которая подключена к Б и К-входам триггера 3 и триггера 8, Б-вход которого соединен с выходом элемента И 4, с входом сброса счетчика-формирователя 6 и с первым входом генератора 17 импульсов, выход которого соединен с тактовым входом счетчика-формирователя 6, входную шину 19, которая подключена,к входу формирователя импульсов 1, выходные шины 20, которые соединены с вторыми выходами счетчика-формирователя 6. Счетчик- формирователь 6 (Фиг,2) содержит счетчик 21 импульсов, к входу сброса которого подключен вход сброса счетчика-формирователя 6, элемент И-НЕ 22, первый вход которого соединен с суммирующим входом счетчика 21 импульсов, с тактовым входом и с первым из вторых выходов счетчика-формирователя 6, к первому выходу которого подключен выход элемента И-НЕ 22, остальные входы которого соединены с выходами счетчика 21 импульсов и с соответствующими вторыми выходами счетчика-Формирователя 6.Устройство для формирования последовательностей импульсов работает следующим образом.В исходном состоянии после вкл:.леция питания и до подачи входных импульсон на шину 19 счетчик-формирователь 6 находится в прсизвольном положении, триггер 3 находится в единичном положении, триггер 8 находится в нулевом положении, ца выходе интегратора 15 отсутствует напряжение и поэтому имеется единичный сигнал на втором выходе и отсутствует напряжение ца первом выходе порогового элемента 16, генератор 17 находится в заторможенном положении и не выдает импульсы, элемент И-НЕ 11 закрыт изза отсутствия сигнала с единичного выходы триггера 8, элемент И-НЕ 10 подготовлен к пропуску импульсов с выхода элемента И 5, так как ца его первом входе имеется сигнал с нулевого выхода триггера 8. Установка устройства в исходное состояние производится подачей импульса ца шину 18.Устройство начинает работать при подаче на шину 19 входных импульсов, из каждого формиргнате ь 1 формирует прямоугольный импульс, по переднему фронту которого Формирователь 2 вь 1422371дает импульс, который проходит или через элемент ИЛИ 4, или через элемент И 5 (в зависимости от положения триггера 3) и устанавливает триг 5 гер 3 в противоположное положение по своему заднему фронту. Первый после начала подачи входных импульсов на шину 19 импульс с выхода формирователя 2 проходит через элемент И 4 и устанавливает счетчик-формирователь 6 в нулевое положение, триггер 8 в единичное положение и поступает на вход установки в исходное положение генератора 17 импульсов (в гене раторе 17 ничего не происходит, так как он находится в заторможенном положении). Вследствие переключения триггера 8 закрывается элемент И-НЕ 1 О и открывается элемент И-НЕ 11, а так как на втором входе этого элемента имеется сигнал с второго выхода порогового элемента 16, поступающий через элемент ИЛИ 9, то на выходе элемента И-НЕ 11 появляется нулевой сиг нал, открывающий ключ 14, через который конденсатор интегратора 15 начинает заряжаться. На выходе интеграто-.1ра 15 появляется увеличивающееся напряжение, поступающее на вход порогового элемента 16, На первом выходе порогового элемента 16 также появляется напряжение, увеличивающееся по величине, но генератор 17 удерживается в заторможенном положении. До момента исчезновения сигнала на втором35 выходе порогового элемента 16 импульсы с выхода элементов И 4 и И 5 не изменяют положения устройства, так как импульс с выхода элемента И 440 подтверждает нулевое положение счетчика-формирователя 6 и единичное положение триггера 8, а импульс с выхода элемента И 5 через элемент ИНЕ 10 не проходит, так как этот эле 45 мент закрыт из-за отсутствия сигнала. с нулевого выхода триггера 8, а через элемент ИЛИ 9 не проходит, так как на его втором входе имеется сигнал с второго выхода порогового элемента 16, В момент, когда напряжение50 на выходе интегратора 15 превышает величину порога Б срабатывания порогового элемента 16, на втором выходе порогового элемента 16 исчезает сигнал и разрешается работа генератора 17, который начинает вьдавать импульсы, одновременно закрывается элемент И-НЕ 11 и ключ 14, так как исчезает сигнал на выходе эпемецта ИЛИ 9 и прекращается заряд конденсатора интегратора 15Импульсы с выхода генератора 17 поступают на счетный вход счетчика-формирователя 6, который их подсчитывает. Если появится импульс на выходе элемента И 5, то этот импульс через элемент ИЛИ 9 поступает на второй вход элемента И-НЕ 11, который срабатывает, открывается ключ 14 и в течение длительности импульса конденсатор интегратора 15 подзаряжается. При появлении импульса на выходе элемента И 4 (не имеет значения первым после начала работы генератора 17 или после импульса с выхода элемента И 5) счетчик-формирователь 6 устанавливается в нулевое положение, у триггера 8 подтверждается единичное положение, генератор 17 устанавливается в исходное положение. В моментокончания импульса на выходе элемента И 4 разрешается работа генератора 17 импульсов, так как частота импульсов, вьдаваемых генератором 17 сразу после исчезновения сигнала на втором выходе порогового элемента 16, ниже номинальной частоты (Г ), то до момента появления импульса на выходе элемента И 5 счетчик-Формирователь 6 не вьдает импульс на свой первый выход, триггер 8 находится в единичном положении, и, следовательно, импульс с выхода элемента И 5 вызывает срабатывание элемента И-НЕ 11, открывается ключ 14 и конденсатор интегратора 15 подзаряжается, вследствие чего частота импульсов, вьдаваемых генератором 17, увеличивается. Через некоторое время, до появления импульса на выходе элемента И 4 на первом выходе счетчика-формирователя 6 появляется импульс, по перепаду О/1 которого триггер 8 устанавливается в нулевое положение,При появлении импульса на выходеэлемента Итриггер 8 устанавливается в единичное положение, счетчик-формирователь 6 в нулевое положение, генератор 17 в исходное, В момент окончания импульса с выхода элемента И 4генератор 17 начинает вьдавать импульсы, Таким образом, устройство работает до тех пор, пока частота импульсов, вьдаваемых генератором 17,не станет равной или больше номинальной частоты, Если частота импульсов, 1422371 ь45 50 55 выдаваемых генератором 17, стала больше номинальной частоты, то после импульса с выхода элемента И 4 и до появления импульса на выходе элемента. И 5 на первом выходе счетчика-формирователя 6 появляется импульс, по перепаду 0-1 которого триггер 8 устанавливается в нулевое положение, и тогда импульс с выхода элемента И 5 вьзывает срабатывание элемента ИНЯ 10, открывается ключ 13 (на время действий этого импульса), и конденсатор интегратора 15 подразряжается, частота импульсов генератора 17 при этом уменьшается. Если частота импульсов равна или близка к номинальной частоте, то импульс с выхода элемента И 5 появляется при единичном положении триггера 8, срабатывает элемент И-НЕ 11, открывается ключ 14, и конденсатор интегратора 15 начинает подзаряжаться, но во время действия Ймпульса с выхода элемента И 5 появляется перепад 0-1 импульса с первого выхода счетчика-формирователя 6, триггер 8 переключается в нулевое положение, при этом закрываются элемент И-НЕ 11 и ключ 14 и открываются элемент И-НЕ 10 и ключа 13 и конденсатор интегратора 15 подзаряжается, Таким образом, частота импульсов, выдаваемых генератором 17, поддерживается равной Г, , На шины 20 вьдаются при этом последовательности импульсов с частотой Г, и с частотами= в -т- (где 1. = 1,2,3,п - но Нбю21мера разрядов счетчика-Формирователя 6).В том случае, если по какой-либо причине исчезнут входные импульсы, подаваемые на шину 19, то формирователь 2 не вьдает импульсы, а так как генератор 17 вьдает импульсы, то счетчик-формирователь 6 вьдает импульс, по перепаду 0-1 которого триггер 8 устанавливается в нулевое положение, Конденсатор интегратора .15 постепенно разряжается через выходные сопротивления ключей 13 и 14 и через входное сопротивление порогового элемента 16. В момент, когда напряжение на входе порогового элемента 16 меньше величины порога Пна втором выходе порогового элемента16 появляется сигнал, запрещающийработу генератора 17 импульсов, устройство прекращает вьдачу импульсных 5 10 15 20 25 30 35 40 последовательностей. 11 рц появлениивходных импульсов устройство начинает работать как описаноСчетчик-формирователь б работаетследующим образом. В исходном положении счетчика 21 импульсов находится в нулевом положении, на первомвыходе счетчика-Формирователя б отсутствует сигнал, а на вторых выходах отсутствуют импульсы. При поступлении на тактовый вход счетчикаформирователя б импульсов, счетчик21 по заднему фронту каждого из нихувеличивает на "единицу" свое содержимое. После окончания (Б)-го(считая от нулевого положения счетчика 21) импульса на тактовом входев счетчике 21 оказывается записанным число (11-1), на всех входах элемента И-НЕ 22 имеются единичные сигналы и поэтому Б-ый импульс, поступивший на тактовые входы счетчикаформирователя 6, проходит через элемент И-НЕ 22 на его выход и на выход счетчика-формирователя 6 (в ви"де импульса нулевого уровня). Припереключениях триггеров счетчикаформирователя Ь при поступлении наего тактовый вход импульсов на выходах счетчика 21 и на каждом из вторых выходов счетчика-формирователя6 формируцтся последовательностиимпульсов соответствующей частоты(на первом из вторых выходов - счастотой Г, на втором из вторых вы"ходов ---на п-м из вторыхвыходов - в - , где и - разрядностьсчетчика 21 импульсов,Формула изобретения Устройство для Формирования последовательностей импульсов, содержащее первый триггер, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с единичным и нулевым выходом первого триггера соответственно, счетчик-формирователь импульсов, второй триггер, к С-входу которого подключен первый выход счет" чика-формирователя, элемент ИЛИ, первый элемент И-НЕ, генератор импульсов, шину сброса, которая подключена к Б-входу первого триггера и к К-входу второго триггера, единичный выход которого соединен с первым71 итель В в Корректор С,Ч 1.Дидык едактор Л.Зайцева Тираж 928 аказ 4439/5 пнсн ВНИИПИ Государственного по делам изобретений13035, Москва, Ж, Рауш омитета СССРоткрытийая наб., д, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проект 7 14223 входом первого элемента И-НЕ, выход ные шины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены первый и второй формирователи им 5 пульсов, второй элемент И-НЕ, первый и второй ключи, интегратор; пороговый элемент, причем выход первого формирователя импульсов подключен к входу второго формирователя импульсов, выход которого соединен с Т-входом первого триггера и с вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к Б-входу второго триггера, к входу сброса счетчика-формирователя и к первому входу генератора импульсов, выход которого соединен с тактовым входом счетчика-формирователя, выход второго элемецта 11 подключец к второму входу второго элемецта И-НГ ц кпервому входу элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с вторым входомпервого элемента И-НЕ, выход которогоподключен к первому входу первогоключа, нулевой выход второго триггера подключен к первому входу второгоэлемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго ключа,выходы первого и второго ключей подключены к входам интегратора, выходкоторого соединен с входом порогового элемента, первый выход которогоподключен к второму входу генератораимпульсов, третий вход которого соединен с вторым выходом пороговогоэлемента и с вторым входом элементаИЛИ.