Устройство программируемой задержки импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ 5 А 1 б 8 СПУБЛИ)5 Н Я РЕТ РЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1154733, кл. Н 03 К 5/153, 1983,Авторское свидетельство СССРМ 1205083, кл. С 01 Р 31/28, 1984,(54) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММИРУЕМОЙЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к импульсной ивычислительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительномоборудовании, в частности в системах автоматического контроля динамического функционирования цифровых узлов. Цельизобретения - повышение производительности при использовании устройства для автоматизированного выравнивания Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительном оборудовании для полупроводниковых приборов, в частности в системах автоматического контроля динамического функционирования цифровых узлов электронной аппаратуры,Целью изобретения является повышение производительности при использовании устройства для автоматизированного выравнивания временного положения фронта и среза выходного сигнала.На фиг,1 показана функциональная схема устройства программируемой задержки импульсов; на фиг,2, 3 - примеры выполневременного положения фронта и среза выходного сигнала - достигается за счет введения в его состав третьего управляемого инвертора 9. Кроме того, в состав устройства входят линия задержки 1, блоки 2, 3 коммутации, блок 4 управления, входная 5, и выходная 6 шины, управляемые инверторы 7, 8, элемент ИЛИ 10, По сравнению с устройством-прототипом для обеспечения необходимой точности (уменьшения искажений выходного сигнала) при изменении режима работы устройства не требуется повторная калибровка временного положения фронта выходного сигнала, т,е. имеется преимущество за счет сокращения количества калибровок и связанных с ними временных потерь, Это особенно существенно при использовании устройства в составе многоканальных установок функционального контроля БИС. 4 ил. ния линии задержки 1 и блоков коммутаций 2,3; на фиг.4 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит линию 1 задержки, блоки 2, 3 коммутации, блок 4 управления, входную и выходную шины 5, 6 соответственно, управляемые инверторы 7, 8, 9, элемент ИЛИ 10.Вход линии 1 задержки соединен с входной шиной 5, а выходы - с поразрядно объединенными первыми входами блоков 2, 3 коммутации, вторые входы которых раздельно соединены с первыми и вторыми выходами блока 4 управления. Выходы первого и второго блоков коммутации соединены соответственно с первыми входамивгорого 8 и третьего 9 уггравляемых инверторов, выходы когорых соединены с входами элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с входом первого управляемого инвертора 7, второй вход которого соединен с соответствуюгцими одаи второо и третьего управляемых инверторов 8 и 9 и третьим выходом блока управления 4, Вход линии задержки 1 соединен с входной шиной 5, выход управляемого инвертора 7 соединен с выходной шиной 6,Линия 1 задержки служит для задержки импульса на время, определяемое временем прохождения импульса через заданный участок линии 1. В рассматриваемом примере реализации линия 1 задержки выполнена на Й последовательно соединенных буферных элементах 11 - 111-Н, нагруженных на конденсаторы 12-112-М и резисторы 13-113 - й (см. фиг.2), Общая точка соединения выхода каждого из буферных элементов 11-111 - Й с первыми выводами соответствующих конденсаторов 12-112- Г 4 и резисторов 13-1,13-М образует соответствующий отвод линии 1 задержки. Вторые выводы резисторов 13 - 113 - М подключены к источнику постоянного напряжения Оо, величина которого регулируется в пределах минус 1,8 - 2,0 В. Количество М буферных элементов определяется временем распространения сигнала через один буферный элемент 11 и требуемым диапазоном изменения задержек.В рассматриваемом примере для обеспечения диапазона изменения задержек от 0 до 15 нс в качестве буферных элементов 11 использованы микросхемы К 1500 ЛП 122 с типовым временем распространения сиг 5 10 15 20 25 ЗО 35 нала через один элемент( т"0,9 нс), емкость 40 С конденсатора 12 составляет 0 - 10 пФ. а сопротивление К резистора 68 Ом. Подбором емкостей конденсаторов 12-112-й на выходах каждого из буферных элементов мя распространения сигнала через одинбуферный элемент, равное 1 нс. Блоки 2, 3 коммутации предназначеныдля выбора одного из нескольких сигналов,50 снимаемых с отводов линии 1 задержки, в зависимости от кодов, поступающих на управляющие входы блоков 2, 3 коммутации с выходов блока 4 управления. Каждый из блоков 2, 3 коммутации (см. фиг.З) выполнен в виде двух мультиплексоров 14, 15 и включенной между ними линии 16 задержки, состоящей из и буферных элементов 17-117-п, нагруженных на резисторы 18- 118-.п, подключенные к источнику пита 11 - 1.11-М линии 1 задержки, а также регулировкой напряжения устанавливается вре ния 1.). Линия 16 задержки обеспечивает регулировку задержки с дискретностью1 зТ, =- - .игде т - задержка импульса через один иэ буферных элементов 11 -1,. 11- М линии 1 задержки;и - количество буферных элементов в линиях 16 задержки блоков 2, 3 коммутации, т,е. линия 16 задержки уменьшает дискретность программирования в и раз,В рассмотреном примере реализации.в линии 16 задержки использованы два буферных элемента, обеспечивающих дискретность программирования 0,5 нс внутри диапазона 0-1 нс. Блоки 2, 3 коммутации выполнены на микросхемах серии 1500 (мультиплексор 14 - на микросхемах К 1500 КП 164; мультиплексор 15 - на микросхемах К 1500 КП 163, буферные элементы 17-117 - и линий 16 задержки - на микросхемах К 1500 ЛП 122). Напряжение питания Оп =- -4,5 В. Сопротивление нагрузочных резисторов 18-118 - и в выходных цепях буферных элементов 17-117-п выбирается в диапазоне от 270 до 1500 Ом,Блок 4 управления представляет собой оперативное запоминающее устройство, выполненное на микросхемах К 155 РУ 2 и предназначенное для хранения информации о кодах задержки для блоков 2, 3 коммутации и режимах работы устройства с коррекцией длительности импульса в сторону увеличения или уменьшения,Устройство программируемой задержки импульсов работает следующим образом,Предварительно из программного устройства (не показано) в оперативное запоминающее устройство блока 4 управления заносится информация: коды задержек импульса и соответствующие им коды коррекции длительности импульса, а также код режима работы устройства.Если линия 1 задержки искажает длительность входного импульса, уменьшая ее, т.е, задержка распространения переднего фронта импульса больше задержки распространения заднего фронта, то устанавливается первый режим работы, при котором на объединенные (вторые) входы управляемых инверторов 8, 9 из блока 4 управления подается Лог. "О", при этом элементы 8, 9, 10, 7 выполняют функцию логического сложения сигналов,Пусть требуется задержать импульс длительностью т = 10 нс (см, фиг.4,а) на величину г 1 = 7 нс, Данной задержке соответствует код 01110, записанный в блоке 4управления (программирование осуществляется в кодах 8-4-2 - 1, а дискретность программирования задержки составляет 0,5 нс). Этот код подается на управляющие входы мультиплексоров 14, 15 блока 2 коммутации, посредством которых осуществляется выбор и подключение соответствующих отводов линии 1 задержки. Поступающий с входной шины 5 входной импульс, пройдя через участок пинии 1 задержки, задержится на величину т 1 = 7 нс (фиг.4,б), при этом задний фронт импульса задержится на величину т 2, Длительность задержанного импульса будет равназ 1 - То 1 + 2Пусть т 2 =6,5 нс, тогда т 1 =10 - 7+6,5 = 9,5 (нс), т,е. длительность задержанного импульса уменьшилась на 0,5 нс, Для коррекции искажений длительности задержанного импульса на входы управления блока 3 коммутации подается код 01111, соответствующий задержке импульса 7 нс, При этом на выходе блока 3 коммутации передний фронт импульса задержится на величину гз, а задний фронт - на величину т 4, равную 7 нс(см. фиг.4, в),С выходов блоков 2, 3 коммутации задержанные импульсы поступают на входы инверторов 8, 9. В этом режиме на объединенные входы управляемых инверторов 7,8, 9 с третьего выхода блока 4 управления поступает сигнал Лог."0", при этом на элементе ИЛИ 10 происходит логическое сложение сигналов с выходов блока 2, 3 коммутации, и на выходе элемента ИЛИ 10 формируется импульс с задержкой т 1 = 7 нс и длительностью тЪ = то - т 1 + т 4 = 10 - 7 + 7 = 10 (нс), т,е. т 5 = то (см, фиг.4,г). Этот импульс проходит через элемент 7 без инверсии на выходную шину 6. Таким образом, устройство обеспечивает коррекцию искажений импульса в сторону увеличения его длительности.Второй режим работы реализуется в устройстве в тех случаях, когда линия 1 задержки искажает длительность импульса, увеличивая ее. т,е. задержка распространения переднего фронта импульса меньше задержки распространения заднего фронта, При этом на объединенные входы инверторов 7, 8, 9 подается сигнал Лог."1".Работа устройства во втором режиме протекает описанным образом с той лишь разницей, что сигналы, поступающие с выходов блоков 2, 3 коммутации, инвертируются элементами 8, 9, затем происходит их логическое сложение на элементе ИЛИ 10, после чего производится инверсия выходного сигнала элементом 7.Сигнал на выходе блока 2 коммутации приведен на фиг.4,д, причем задержка переднего фронта импульса равна 71, а задержка заднего фронта тб .Сигнал на выходе блока 3 коммутации приведен на фиг.4,е, где гт - задержка переднего фронта импульса, т 4 - задержка заднего фронта импульса,Сигналы на выходах элементов 8, 9 приведены соответственно на фиг,4,ж,и, а сигнал на выходе элемента ИЛИ 10 - на фиг,4,к. 510 Сигнал на выходной шине 6 приведен на фиг.4,л, причем его длительность равна ив =то - т 1+т 4, ПРи Равенстве задэРжек 15 т,1 и г 4 8 =то, т.е, на выхоДной шине 6 устройства формируется не искаженный по длительности импульс Таким образом, независимо от характе ра искажений импульса, прошедшего черезлинию 1 задержки, устройство программируемой задержки импульсов обеспечивает компенсацию искажений длительности задержанного импульса.25 Как следует из временной диаграммыработы, изменение режима работы. устройства не изменяет положения переднего фронта импульса, а требует лишь калибровки заднего фронта импульса. Таким обра зом, значительно сокращается по временипроцесс юстировки положения фронтов импульсов. Так, в устройстве для функционального контроля на 256 выводов, в каждом канале которого имеется 6 компенсаторов, 35 применение предлагаемого устройства ком-пенсации позволит исключить 256 х 6 = 1536 процессов калибровки.Таким образом, если в устройстве-прототипе для обеспечения необходимой точ ности (уменьшения искажений выходногоимпульса) при изменении режима работы устройства требуется калибровка обоих фронтов, то в рассмотренном устройстве для обеспечения такой же точности требует ся калибровка только заднего фронта, т,е,налицо преимущество сокращения количества калибровок и связанных с ними временных потерь.Формула изобретения Устройство программируемой задержки импульсов, содержащее линию задержки, выходы которой соединены с первыми группами входов первого и второго блоков коммутации, вторые группы входов которых 55 соединены соответственно с первой и второй группами выходов блока управления, третий выход соединен с первыми входами первого и второго управляемых инверторов, второй вход первого управляемого инверто 16 Щра соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с выходной шиной. о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с цельк) повыпения производительности при использовании устройства для автоматизированного выравнивания временно о положения фронта и среза выходного сигнала, в него введен третий управляемый инвертор, первый вход которого соединен с выходом второго блока коммутации, вгорой вход - с третьим выходом блока управления, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен 5 с выходом второго управляемого инвертора,второй вход которого соединен с выходом первого блока коммутации, вход линии задержки соединен с входной шиной.игЭ ектор М, Пожо едактор Т. Орловская За 17 Н оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж род, ул.Гагарина гЬцРл 5ли ыы юа басри лиулра ленив оставитель А. Очеретяныехред М,Моргентал Тираж ПоГосударственного комитета во изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская на исноеоткрытиям при ГКНТ СССР4/5