Управляемая линия задержки

(56) 1. Гитис Эинформации длявычислительныхЭнергияф, 192. Важекинаи Чадович И.И.менной задержкиМ., Советское193 (прототип). тверРювходтвет ю ойорма й- оГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 088.8).ИПреобразователи электронных цифровых устройств.75, с.272, рис. 6-10 З.П., Волкова Н.Н.Методы и схемы вреимпульсных сигналов радио, 1971, с,18(54)(57) УПРАВЛЯЕМАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИсодержащая управляющий Ь -разрядныйдвоичный счетчик и М последовательно соединенных разрядных ячеек задержки, каждая иэ которых содержитпостоянную линию задержки на время, пропорциональное весу разряда,выход которой является первым выходом разрядной ячейки задержки,первый и второй электронные ключи,инФормационные входы которых объединены между собой и представляютодин информационный вход разряднойячейки задержки, выход первого ключа соединен с входом постоянной линии задержки, а выход второго ключаявляется вторым выходом разрядной ячеки задержки, причем первый и второй выхды последней разрядной ячейки задержки соединены и являются выходомустройства, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения точности задержки, в нее введен дополнительный элемент задержки, соединенный входом со счетным входом М -разрядного двоичного счетчика, а в каждую разрядную ячейку задержки дополнительно введены третий и четый электронные ключи, Э -триггесумматор по модулю два, первыйкоторого соединен с выходом сооствующего ему п "го разряда счетчика, второй вход - с выходом следующего (и+1)-го разряда счетчика, ав старшей М-ой разрядной ячейкезадержки второй вход сумматора соединен с источником напряжения, соответствующего логической единице,вы"ход сумматора в каждой разрядиячейке задержки соединен с,инфционным входом (9-входом) соответствующего Э-триггера, причем управляющие входы (С-входы) Р -триггероввсех разрядов соединены с выходомдополнительного элемента задержки,управляющие входы первого и четвер"того ключей соединены с инверснымвыходом, а управляющие входы второги третьего ключей - с прямым выходом П -триггера соответствующей разрядной ячейки задержки, в каждойразрядной ячейке задержки информационные входы третьего и четвертогоключей объединены между собой и обрзуют второй информационный вход раэрядной ячейки задержки, выход третьего ключа соединен с входом соответствующей постоянной линии задержки, выход четвертого ключаподключен к выходу второго ключа,первые и вторые информационные входы млвдших (о -1)-х разрядных ячеекзадержки соединены соответственнос первыми и вторыми выходами старших ь-х разрядных ячеек задержки,причем первый и второй информационные входы ячейки задержки старшегоМ-го разряда объединены и являютсявходом устройства.782 2ствующего разряда управляющего двоичного счетчика (2.Недостатком известной линии задержки является неверная задержка части импульсов (на время, отличное от заданного) при изменении двоичного кода в управляющем счетчике на единицу младшего разряда, что делает невозможным изменение времениО задержки в процессе работы, и поэтому нет возможности эксплуатировать линию при выполнении некоторых задач.Это объясняется следующими причинами. Ключи последовательно соединяют линии задержки в соответствии с управляющим кодом в, записанным в счетчике из значений ря-.= в - значениекода доего изменения,1 1081Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для задержки импульсов на время, намного превышающее гериод их следования, с возможностью изменения времени задержки в процессе работы.Известна управляемая линия задержки., содержащая М узлов задержки, каждый из которых содержит линию задержки, вход которой подключен ко входу узла задержки и к информационному входу ключа, а выход к одному из входов элемента ИЛИ, выход которого через Формирователь подключен к выходу узла задержки, а второй вход - к выходу ключа; управляющий вход которого подключен к выхо 11 у соответствующего разряда управляющего регистра, при этом, линия задержки в каждом узле задержки соответствует определенному разряду регистра и име. ет задержку, пропорциональную его 20 весу 1 13.Недостатком этого устройства являетсяневозможность изменения времени задержки в процессе работы линии задержки без искажения задержи ваемого импульса, находящегося в линии задержки в момент изменения кода задержки.Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является 30 управляемая линия задержки, содержащая управляющий И-разрядный дво" ичный счетчик и й последовательно соединенных разрядных ячеек задержки; каждая нз которых содвржит постоян- З 5 ную линию задержки на время, пропорциональное весу разряда, выход которой является первым выходом раз" рядной ячейки задержки, первый и второй электронные ключи, информационные входы которых объединены между собой и представляют один инФормационный вход разрядной ячейки задержки, выход первого ключа сов" дннен с входом постоянной линии задержки, а выход второго ключа яв ляется вторым выходом разрядной ячейки задержки, причем первый и второй выходы последней разрядной ячейки задержки соединены и являются выходом устройства, а объединенные первый 50 и второй выходы каждой из остальных разрядных ячеек задержки являются выходом соответствующей Е -ой разрядной ячейки /задержки, при этом информационные входы младших (и)-х 55 разрядных ячеек задержки соединены с выходами старших -х разрядных ячеек задержки, а информационный вход ячейки задержки старшего М -го разряда является информационным вхо дом устройства, управляющие входы первого и второго электронных ключей каждой из разрядных ячеек задержки соединены соответственно с прямым и инверсным выходами соответщ = х х хх х, (1) где х и =1 либо О.При наличии в О -ом разряде счетчика логической 1" открыт первый ключ этого разряда, а второй ключ закрыт, поэтому импульс, попавший на входы этих ключей, проходит на входы ключей следующего (и)-го разряда через линию задержки 13 ,задерживаясь на время Т . Если. в и-ом разряде логический О, то открыт второй ключ, а первый ключ закрыт, и импульс проходит в следующий разряд без задержки, Полная задержка импульсов а 1, осуществляемая устройством, определяется ФормулойЫ: Х ь Х 7 +, Х Г + Х+Г3 й Й бп 22 11 О й- и-(2)п=1где т - постоянная малая задержка,объясняющаяся задержкой импульсов в электронных ключах.При увеличении или уменьшении управляющего кода в счетчике на единицу младшего разряда в зависимости от текущего значения кода происходит изменение логических состояний определенного количества его разрядов (Х) и положений соответствующих ключей. Это можно записать в виде формулы М,Х Х Х )1-Х .Х Х Х Х Х, (3) где К принимает одно,да 1,2 Ч; (храхвх хф ) При этом задерживаемые импульсы,распространяющиеся в,момент изме(4) 40 50 55 60 65 нения кода по постоянным линиямзадержки разрядов с К-го по 1-ый,задерживаются на неверное время.Это происходит потому, что эти импульсы проходят постоянные линии задержки от старшего разряда до той, 5 в которой они распространялись в момент изменения кода, в соответствиис кодом ш,а остальные в ссщтветствии с кодом в+1 или в -1.Например,если код меняется со значения а: :х 0100 на п-х,0011, то импульсы,. распрострайяющиеся по.линии третьего разряда 13 в момент переключения после переключения попадают на входы 13, и на 13и в итоге задерживаются на время, соответетвующее коду е. х,.0111Целью изобретения является повьппениености задержки за счет устранения утационных сбоев, имеющих место точкоммпри изменении во время работы управляемой линии задержки управляющего двоичного кода на выходе управляющего счетчика, определяющего время задержки,на единицу младшего разряда и .периоде следования задерживаемых импульсов много меньшем времени задержки.Укаэанная цель достигается тем, что в управляемую. линию задержки, содержащую управляющий К-разрядный двоичный счетчик и к последовательно соединенных разрядных ячеек задержки, каждая из которых содержит постоянную линию задержки на время, пропорциональное весу разряда, выход которой является первым выходом разрядной ячейки задержки, первый и . второй электронные ключи,информационные входы которых объединены между собой и представляют один информационный вход разрядной ячейки задержки, выход первого ключа соединенс входом постоянной линии задержки,а выход второго ключа является вторым выходом разрядной ячейки задерж ки, причем первый и второй выходыпоследней разрядной ячейки задержкисоединены и являются выходом устройства, введен дополнительный элемент задержки, соединенный входомсо счетным входом К -разрядногодвоичного счетчика, а в каждую разрядную ячейку задержки дополнительно введены третий и четвертый электронные ключи, Э -триггер, сумматор по модулю два, первый вход которого соединен с выходом соответствующего ему ь-го разряда счетчика, второй вход - с выходом следующего (+1)-горазряда счетчика, а в старшей й-ойразрядной ячейке задержки второйвход сумматора соединен с источником напряжения, соответствующегологической единице, выход сумматорав каждой разрядной ячейке задержкисоединен с информационным входом(П-входом) соответствующего 9 -триггера, причем управляющие входы (С-вхо- ды) у -триггеров всех разрядов сое" динены с выходом дополнительного элемента задержки, управляющие входы первого и четвертого ключей соединены с инверсным выходом, а управ" ляющие входы второго и третьего ключей - с прямым выходом 0-триггера соответствующей разрядной ячейки задержки, в каждой разрядной ячей ке задержки информационные входы третьего и четвертого ключей объединены между собой и образуют второй информационный вход разрядной ячейки задержки, выход третьего ключа соединен с входом соответствующей постоянной линии задержки, выход четвертого ключа подключен к выходу второго ключа, первые и вторые информационные входы младших (в)-х разрядных ячеек задержки соединены соответственно с первыми и вторыми выходами старших и-х разрядных яче" ек задержки, причем первый и второй информационные входы ячейки задержки старшего ь -го разряда объединены и являются входом устдрйства.В отличие от известного устройства управление ключами осуществляется не непосредственно кодом ХМХо ХХ, пропорциональным требуемой задержке (с выхода управляющего счетчика), а кодом У,У,УУ с выходов сумматоров, определяемым по формулеУ=Х+Х У =ХКМ КБлагодаря приведенной .схеме соединения ключей и постоянных линий задержки и управлению ключами кодом УМ УУ 2 У обеспечиваются последовательное соединение линий за" держки в соответствии с управляющим кодом Х,Х Х Х и общая задержка сигнала, определяемая по формуле (2).При изменении управляющего кода на единицу младшего разряда и инвертировании при этом состояний К его разрядов формула (3) в коде УКУ У 2 У, получаемом по формуле 4), возможно инвертирование состояния только одного К-го разряда. Благодаря этому свойству, а также приведенной схеме соединения линий задержки и ключей при изменении управляющего кода во время работы устройства иа единицу младшего разряда всегда осуществляется правиль" ная задержка импульсов.На фиг.1 изображена функциональ" , ная схема управляемой линии задерж" ки (УЛЗ)1 на фиг.2 и 3 - два воз 1 можных состояния каждой задерживающей ячейки при различных управляю 108178210 щих сигналах 1 на фиг.4 и 5 - работа устройства на примере четырехрдзрядной УЛЗ.УЛЗ включает в себя управляющий двоичный счетчик 1, элемент 2 задержки и М однотипных ячеек 3 эа держки. Каждая задерживающая ячейка соответствует определенному я -му разряду счетчика, поэтому рядом с номером позиции 3 проставлен номер разряда (З.и). В состав каждой ячейки 3. входят первый ключ 4, второй ключ 5, третий ключ б, четвертый ключ 7., постоянная линия 8 задержки, Э -триггер 9, сумматор 10 по модулю дваЛиния 8 задержки 15 имеет время задержки, пропорциональное весу соответствующего разряда (формула (1. Счетчик 1 имеет счетный вход С. Каждая задерживающая ячейка З.п имеет два информационных входа 11 и 12 и два выхода 13 и 14. Выход 13 каждой ячейки З.п соединен со входом 11 ячейки следующего младшего разряда З.пи соответственно выход 14 ячейки 3. и - со входом 12 ячейки З.ь. Вход 11 ячейки старшего разряда З,А является входом УЛЗ. Выходы ячейки младшего разряда 3.1, соединенные между собой, являются выходом УЛЗ. Внутри каждой ячейки вход 11 соединен с информационными входами ключей 4 и 5, вход 12-с информационными входами ключей б и 7, выход 13 - с выходом линии 8 задержки, а выход 14-с выходами ключей 5 и 7. Выходы ключей 4 и б 35 соединены со входом линии 8 задержки. Первый вход сумматора 10 соединен с выходом соответствующего ему-го разряда счетчика 1 Х, а второй вход сумматора 10-с вйходом 40 (и+1)-го разряда счетчика 1 Х 1. В ячейке старшего разряда (З,й) второй вход сумматора соединен с источником напряжения, соответствующего логической 1 (0,) Выход сум матора 10 соединен с информационным входом В -триггера 9. Прямой выход 1)-триггера 9 (У) соединен с управляющими входами ключей 5 и б, а инверсный его выход (у) - с управляю 50 щими входами ключей 4 и 7. Управляю" щие входы В -триггеров 9 всех разрядов соединены с выходом элемента 2 задержки, вход которого соединен со счетным входом С счетчика 1Устройство работает следующим об разом.Задерживаемые импульсы поступают на вход 1 ячейки старшего раз.ряда З,Й . Счетные импульсы подаются на вход счетчика 1, в результате 60 чего на его выходе имеется изме" няющийся управляющий код Хл 1 Х Х 2 Х 1. Если задержка должна измейяться как в сторону уменьшения, так и увеличения, то необходимо приме нять реверсивный счетчик. Управляющий код с выхода счетчика поступает на входы сумматоров 10 всех разрядов и на их выходах образуется код УУ У,У, в соответствии с формулой (4). Счетные импульсы поступают также на вход элемента 2 задержки, а с его выхода на управляющие входы Р -триггеров 9, переписывая в них код Улу У У однол2 временно во всех ячейках. Величина задержки счетных импульсов в элементе 2 задержки такая,что перепись производится сразу после установления нового значения кода на выходах сумматоров 10. В каждой задерживающей ячейке напряжение с прямого выхода 1) -триггера 9 (У) поступает на управляющие входы ключей 5 и б, а с инверсного выхода (У)-на управляющие входы ключей 4 и 7. Поэтому, если в и -ом разряде У=1, то открываются ключи 5 и б, а ключи 4 и 7 закрываются, если У=О, то открываются ключи 4 и 7 этого разряда, а ключи 5 и б закрываютсяТаким образом, каждая задерживающая ячейка З.п может осуществлять одну иэ двух операций.При У:1 задерживаемые импульсы со входа 11 ячейки З,п проходят на выход 14 через ключ 5,не задерживаясь, а импульсы со входа 12 проходят на выход 13 через ключ б и линию 8 задержки, задерживаясь на время , что соответствует эквивалентной схеме ячейки, изображенной на фиг.2.Прн У=О импульсы со входа 12 проходят на выход 13 через ключ 4 и линию 8 задержки с задержкой а со входа 12-на выход 14 через ключ 5 без задержки, что соответствует эквивалентной схеме ячейки, изображенной на фиг.З. При неизменяющемся управляющем коде задерживаемые импульсы попадают только на один из двух входов каждой задерживающей ячейки, так как импульсы со входа УЛЗ подаются только на вход 11 ячейки старшего разряда З,М, Импульсы последовательно проходят постоянные линии задержки тех разрядов, в которых записана 1, и задерживаются на время, определяемое формулой (2). На фиг.4 стрелками показана цепь, по которой движутся задерживаемые импульсы в 4-х разрядной УЛЗ при управляющем коде в =0100. При изменении управляющего кода ХМХ Х. на единицу в коде Ум У У пройсходит инвертирование только одного К-го разряда и соответственно состояния только одной ячейки З.К, причем К зависит от текущего значения управляющего кода. Поэтому цепьпо которой движутся импульсы от входа УЛЗ до входа переключившейся ячейки З.К, оста1081782 иг,5 Фиг.2 нется прежней, а от входа переключившейся ячейки до выхода УЛЗ им" пульсы начинают двигаться по новой цепи, составленной из элементов, по которым импульсы не проходили при прежнем значении кода, В то же время импульсы, распространяющиеся в момент. смены кода по линиям задержки, составляющим прежнюю цепь (с переключившейся ячейки 3.К до Младшей 3. 1), проходят на выход УЛЗ, задерживаясь на прежнее время (соответствующее коду до его изменения), так как на.этом участке цепи не происходит никаких. переклюЧений в ячейках. Например,.Ща уменьшении в 4.-х 1 разрядной УЛЗ управляющего кода иа единицу младшего разряда со значения в = 0100 на в =0011 ячейка 3-го2разряда (3,3) переходит из состояния, показанного на фиг.2, в состоя ние, показанное на фиг.З, и при этом внутренние электрические связи элементов УЛЗ перестраиваются из состояния, показанного на фиг.4, в состояние, показанное на. фиг.5, Им пульсы начинают двигаться по цепи, обозначенной стрелками (фиг.5), и задерживаются на время, пропорцио" нальное коду ш = 0011. При этом Им 2 пульсы, распространявшиеся в моментизменения кода по линии задержки3-го разряда 3.3, продолжают дви"гаться по цепи, обозначенной наФиг.5двойными стрелками, и проходят навыход УЛЗ, задержавшись на прежнеевремя, пропорциональное коду в=0100.Для обеспечения правильной задержки импульсов промежуток времениТ между двумя последовательнымиизменениями кода на единицу мпадшегоразряда должен быть больше текущегозначения задержки аФ. В противномслучае за время прохождения импульсом всей линии задержки может произойти переключение двух ячеек илиболее и импульс задержится на неверное. время аналогично тому, как этопроисходит в известном устройстве.,Т выбирается нз условия Тмй ,где 4 йз - максимальное вРемЯ эадержки УЛЗ,Введение в УЛЗ указанных элементов и изменение логики управления постоянными линиями задержки позволяет устранить коммутационные сбои при изменении времени задержки на один дискрет, и эа счет этого повысить точность задержки импульсов.