Формирователь интервалов времени

(59 4 Н 03 К 5/153 3/64 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬС АВТОРСКОМУ(71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблемим, А,Н,Севченко(53) 621,374(088,8) те льсны 6, снтов стоюцие иэИЛИ 7 и 13,мента И 9, Фоисточника 1 з и, элепульса, тун- фильтльного ди н 14 и 5 Кроме того, устроиство включает селекторы 16 и )7, состоящие из элементов И 18 и 19, делители 20 и 21частоты, выполненные на основе синхронных делителей 22 и 23 частоты спредварительной установкой и элементов 24 и 25 задержки, и блоки 26 и27 установки точного и грубого кода.В устройство введен блок 28 управления селектором 17, состоящий, например, из Формирователя 29 имнульсов, В,Я-триггера 30, развязывающегоэлемента ИЛИ 31 и шин 32, 33 и 34,35 "Начало" и "Конец" формируемогоинтервала времени. 3 ил.(56) Авторское свидетельство СССРВ 1236600, кл. Н 03 К 5/153,7,0385(57) Изобретение может быть вано в устройствах прецизио мирования интервалов времен ется дополнительным к авт. Ф 1236600. Цель изобретения рение верхней границы диапа мируемых интервалов времени ство содержит источник 3 СВ использо ного фори являвид,СССР - расшиона фор- Устрой- -колеба 4 мощности СВЧ- е генераторы 5 вяэывающих элем емента 8 эадерж мирователя 10 и остоянного тока12, полосковых ижних и верхнихИзобретение относится к импульс ной технике и может быть использовано в устройствах прецизионного Формирования интервалов времени,Цель изобретения - расширениенерхней границы диапазона Формируемых интервалов времени.На Фиг.1 представлена Функциональная схема Формирователя интервалов времени; на Фиг,2 и 3 - времен- фные,циаграммы его работы,Устройство (Фиг.1) содержит шинузапуска, шину 2 блокировки, источник 3 СВЧ-колебания, делитель 4 мощности СВЧ-колебания, совпадающие поФункциональной структуре первый ивторой импульсные генераторы 5 и 6,выполненные, например, в виде рециркуляциониых генераторов, состоящихиз развязывающего элемента 7 ИЛИ,эле.20мента 8 задержки, элемента 9 И, Фор"мирователя 10 импульса, источника 11постоянного тока, туннельного диода12, развязывающего элемента 13 ИЛИ,полоскового Фильтра 14 нижних частот(НЧ) и полоскового фильтра 15 верхних частот (ВЧ), первый и второй селекторы 16 и 17, состоящие, например,из элементов 18 и 19 И, первый и второй делители 20 и 21 частоты, выполненные, например, на основе синхронных делителей 22 и 23 частоты с предварительной установкой, и элементон24 и 25 задержки, блок 26 установкиточного кода, блок 27 установки грубого кода, блок 28 управления селектором 17, состоящий, например, изФормирователя 29 импульсон, ВБ"триггера. 30, развязывающего элемента 31ИЛИ и шин 32 и 33, и шин 34 и 35"Начало" и "Конец" Формируемого интервала времени,Выход источника 3 СВЧ-колебанияподключен к входу делителя 4 мощности, первый и второй выходы которогосоединены с синхронизирующими нходами, соответственно, первого и второго импульсных генераторов 5 и б,входы запуска которых подключены к шине1 запуска, а входы блокировки - к ши 50не 2 блокировки. Вход запуска импульс.ного генератора 5 соединен с первымивходами элементов 7 и 13 ИЛИ .Выходэлемента 7 ИЛИ соединен с входом элемента 8 задержки, выход которого под 55ключен к первому входу элемента 9 И,второй вход которого соединен с входом блокировки генератора,5, а выход подключен к входу Формирователя 1 Оимпульса, куда также подключены выход источника 11 постоянного тока ипервый вход Фильтра 14 НЧ, к второмувходу которого подключен первый входтуннельного диода 12, второй входкоторого соединен с корпусом устройства, Вход фильтра 15 ВЧ подключен ксинхронизирующему входу генератора 5,а его выход подключен к второму вхо,цу Фильтра 14 НЧ. Выход формирователя 10 соединен с вторыми входами элементов 7 и 13 ИЛИ, а выход элемента13 ИЛИ является выходом первого импульсного генератора и подключен кпервому входу элемента 18 И и к являющемуся счетным входом делителя 20частоты счетному входу синхронногоделителя 22 частоты, выход которогосоединен с входом элемента 24 задержки, выход которого является выходомделителя 20 частоты и подключен квторому входу элемента 18 И. Установочный вхоц синхронного делителя22 частоты является установочным входом делителя 20 частоты и подключенк выходу блока 26 установки точногокода. Первый и второй входы элемента18 И являются соответственно сигнальным и управляющим входами селектора16. Выход импульсного генератора бподключен к первому входу элемента19 И и к являющемуся счетным входомделителя 21 частоты счетному входусинхронного делителя 23 частоты,выход которого соединен с входом элемента 25 задержки, выход которого является выходом делителя 21 частоты иподключен к второму нходу элемента19 Ии входу блока 28 управления селектором. Установочный вход синхронного делителя 23 частоты является ус"тановочным входом делителя 21 частоты и подключен к выходу блока 27 установки грубого кода, Вход блока 28управления селектором соединен с входом Формирователя 29 импульса, выходкоторого соединен с К-входом триггера 30, Б-вход которого подключен кшине 32, а.Ч выход - к первому входуэлемента 31 ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной 33, а выход, являющийся выходом блока 28, подключенк третьему входу элемента 19 И. Первый, второй и третий входы элемента19 И являются соответственно сигнальным, первым и вторым управляющимивходами селектора 17. Выходы элемен 1293833тов 8 и 19 И являются выходами селекторов 16 и 17 и соединены с шинами 34 и 35.Источник 3 СВЧ-колебания может быть выполнен на основе стандарта 5 частоты, выходной сигнал которого переносится в СВЧ-диапазон умножителем частоты. Делитель 4 мощностипредназначен для равномерного распределения мощности СВЧ-сигнала междуего выходами с обеспечением их развязки и может быть реализован в видеполоскового кольцевого делителя мощности. Фильтры 14 НЧ и 15 ВЧ могутбыть реализованы в виде полосковыхустройств и предназначены для разделения низкочастотного и высокочастотного трактов генератора 5, Элементы8, 24 и 25 задержки могут быть выполнены, например, на основе радиочастотных кабелей, Синхронные делителичастоты с предварительной установкойкода могут быть реализованы на стандартных элементах ИЕ 137, ИЕ 138 интегральной серии 00.Функциональные схемы импульсныхгенераторов 5 и 6, селекторов 16 и17, делителей 20 и 21 частоты, а так.же блока 28 не являются единственновозможными для реализации выполняемых ими функций,Формирователь интервалов времениработает следующим образом,В исходном состоянии импульсныегенераторы 5 и 6 находятся в ждущем 35режиме, и на их синхронизирующие входы синфазно подается высокостабильныйсинусоидальный сигнал с соответствующих выходов. делителя 4 мощности СВЧсигнала. Этот сигнал, пройдя фильтр 4015 ВЧ, осуществляетмодуляцию уровняпорога туннельного диода 12. Исходный уровень порога устанавливаетсятоком, поступающим натуннельный диод12 с выхода источника 11 постоянного 5тока, Сигнал с выхода блока 26 установки точного кода, не влияя на коэффициент И деления делителя 20, устанавливает триггерные ячейки этого делителя в состояние, при котором обеспечивается выделение селектором 16одного из К первых импульсов с выхода генератора 5. Аналогично, не влияяна коэффициент Мделения делителя21, сигнал с выхода блока 27 установки грубого кода осуществляет переводтриггерных ячеек делителя 21, устанавливая его в одно из Н возможных состояний. Триггер 30 приводится висходное состояние положительным импульсом, поданным на шину 32, В результате, на его выходе фиксируетсяуровень напряжения логического "0,который подается далее На первый входразвязывающего элемента 31 ИЛИ, навторой вход которого в зависимостиот поддиапазона формируемых интервалов подается постоянное напряжение,совпадающее с уровнем логического"0" или "1", На шину 2 подается напряжение логической "1. Селекторц16 и 17 находятся в закрытом или открытом состоянии в зависимости откода, поданного на делители 20 и 21частоты с соответствующих выходовблоков 26 и 27.В момент поступления на шину 1импульса "Запуск" (фиг,2 а и фиг,3 а)генераторы 5 и 6 одновременно переходят в режиме генерации импульсныхпоследовательностей (фиг.2 б,в ифиг.3 б,в) с периодами, соответственно, Т = (К) д и Т = Кд, гдеК - целое положительное число большеединицы, а д- период Т,синусоидального сигнала на выходе источника3 СВЧ-колебаний. Генерация импульсных колебаний на выходе генератора 5осуществляется за счет, циркуляцииимпульса "Запуск" в петле обратнойсвязи, образованной элементом 7 ИЛИ,элементом 8 задержки, элементом 9 И и,формирователем 10. При: этом формирование импульса на выходе формирователя 10 начинается, когда импульс свыхода элемента 9 И достигает уровнямодулированного порога туннельногодиода 12 и вызывает его переключение. Аналогично функционирует и генератор 6,В результате воздействия на синхронизирующий вход каждого из генераторов 5 и 6 синусоидального сигнала происходит жесткая синхронизацияфазы импульсных колебаний каждого иээтих генераторов с фазой СВЧ-колебания. Кратности синхронизации периодовгенераторов 5 и 6 равны, соответственно, Ки К и обеспечиваются выбором периодов этих генераторов в режиме автономных колебаний равными(К) д и (К)д соответственно, Вследствие фазовой синхронизации генераторов 5 и 6 единым сигналом фазовыесоотношениямежду импульсами формируемых последовательностей с периодами Т и Т выдерживаются на всем этапе генерации, а стабильность периодаТ,= д гарантирует постоянство минимального дискрета Ь перестройкиФормируемых интервалов времени вовсем диапазоне синтеза,Импульсная последовательность спериодом Т поступает с выхода гене 5ратора 5 на счетный вход делителя 20и на сигнальный вход селектора 16.Состояние делителя 20, установленноев исходном состоянии сигналом с выхода блока 26, обеспечивает формирование на его выходе управляющего сигнала (Фиг.2 г и фиг.Зг), который,воздействуя на управляющий вход селектора 16, приводит к выделению на шине 34 каждого М-го импульса с выхода генератора 5 (Фиг.2 д и фиг.Зд),где М - тп + 1 ЮЕОу 1 р 2аф(1) и тп для заданного интервалаявляется величиной фиксированной, принимающей одно из значений ш 1,Е. Элемент 24 задержки позволяет при необходимости регулировать фазовый сдвиг импульсной последовательности на выходе делителя 20 для обеспечения надежной работы селектора 16 Последовательность импульсов, повторяющихся на шине 34 с периодом Т НэТ, Фиксирует начало формируемых интерва" ловАлгоритм функционирования устройства при выделении импульсов, фикси-. 35х конец интервалов 1, зависит ддиапазона синтезируемых интеррующи от по валов вала с диагр э аммании ин времен При формировподдиапазона Ана фиг.2), вклю= л 1(тпгде ш = 1,1 с и рна шину 33 в исдается уровеньвующий логическселектор 17 повходу, и при повый управляющийимпульсов с вых(фиг,2 е) обеспедого И-го импултора 6 (фиг. 2 ж) ия чающего значен1) + 1 ср),Оэ 116 шфходном состояниинапряжения, соотвой "1"Это открыввторому управляющступлении на еговход положительода делителя 21чивается селекциьса с выхода генгде постему аж, 2, (2) является инимаю- Элейю экви + йМ , йО, ого интервала ь ксированной,. прзначений " = 1, ржки по наэначе вательность импу повторяющихся на Т = Б Т , фикси ых интервалов 1 и учетом (3) значеПослед (Фиг.Зи), с периодо Формируем зона В, С ьсовшине 35ует конецподдиапа Би " для давеличиной еи одно и 1293833 6 валентен элементу 24. Последовательность импульсов (фиг,2 ж), повторяющихся на шине 35 с периодом Т = 11 Т фиксирует конец формируемых интерваловиз поддиапазона А,Длительность синтезируемого интервалавсегда можно представить в Виде= А(1 с.т + К), 06 К 1 с (3) 1 О где г и К - неотрицательные целыечисла,С учетом (3) значения ш и 1 в Формулах (1) и (2) для поддиапазона А находят следующим. образом: 15 ш" 1+К; щ 1+К+г (4)Сигналы с выходов блоков 26 и 27, переводящие делители 20 и 21 в необходимые для синтеза интерваласостояния, формируются в соответствии 20 с полученными значениями ш и 1 .Для формирования интервала из поддиапазона В (фиг,Э), включающего значенияд (ш)+1 ср где ш2,1 с и р =М -ш+1, 11 -1, на шину 33 в исходйом состоянии подается уровень напряжения, соответствующий логическому "0". Это приводит к блокировке селектора 17 по второму управляющему входу, Однако по первому отрицательному перепадусигнала на выходе делителя 21 частоты формирователь 29 отрабатывает положительный импульс (фиг.З ж), который переводит триггер 30 в единичное состояние (фиг.З э), обеспечивая тем самым разблокировку селектора 17 по второму управляющему входу, Начиная с этого момента времени поступ ление на первый управляющий вход селектора 17 положительных импульсов с выхода делителя 21 частоты (Фиг.Зе) обеспечивает селекцию каждого Н-го импульса с выхода генератора 6 45 (фиг,Эи),где т Ю+ ЙМ , Е 1,2, (5) идля заданного интервала ь является величиной фиксированной, прини" макщей одно из значений У = 1,(К), 50 При Формированиииз поддиапазона В импульс с порядковым номером И= 1 на шиву 35 не поступает.1293833 в формулах (1) и (5) для поддиапазона В находят следующим образом:ш 1+К; "= 1+ К+ г - Х (6)Сигналы с выходов блоков 26 и 27,переводящие делители 20 и 21 в необходимые для синтеза интерваласостояния, формируются в соответствии сполученными значениями ш и 1 .При подаче на шину 2 напряжениялогического "0" происходит срыв колебаний импульсных генераторов 5 и6, и формирование последовательности интервалов 7 прекращается,Период То повторения формируемых15интервалов совпадает с периодом повторения импульсов на выходах делителей 20 и 21 частоты и при Х =КЬ,М = (К)Ь принимает значениеаТ,= К(К)Ь д,где Ь - целое положительное число.Диапаэон формируемых интервалов Гзадается границамимин 0кс - Т д = д (К)КЬ-д (7)и состоит из поддиапаэона А и В.Для сопоставления известного ипредложенного устройств преобразуют 8верхнюю границудиапазона синтеИаКсза известного устройства к видуТ = Ь(К) Г 1+(Ь)Кт - д (К).(8) Сравнение (7) и (8) показывает увеличение диапазона синтеза на величину д К) - 1) беэ изменения ТЯ И Ы е Формула изобретения Формирователь интервалов времени по авт. св. Р 1236600, о т л и ч а ющ и й-,.с я тем, что, с целью расширения верхней границы диапазона формируемых интервалов времени, в него введены блок управления селектором, вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, а выход к второму управляющему входу второго селектора, и делитель мощности СВЧ-колебания, вход которого подключен к вы" ходу источника СВЧ-колебания, а первый и второй выходы соединены с синхрониэирующими входами соответственно первого и второго импульсных генераторов.1293833 Составитель М.ЛеоноваРедактор Л.Повхан Техред В,Кадар Корректор чи Заказ 396/59 В 13035-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. ПроектнаяиЭЭроиэводст Тираж 902Государственног елам иэобретени осква, Ж, Ра Подписнокомитета СССи открытийскан наб., д