Источник временных сдвигов импульса

(5 4 Н 03 К 5/15 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ 21) 4325652/24-2122) 06.1.8746) 30.07.89. Бюл.71) Научно-исследов льскии институт прикладных физичеим, А.Н.Севченко(56) Авторское свидет1) 1236600, кл. Н 03 КН 03 К 3/64, 19841,ких пробл ельство СССР 5/13) Фиг СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ Авторское свидетельство СССР ) 456332 кл. Н 01 р 9/00, 1971154) ИСТОЧНИК ВРЕМЕННЬХ СДВИГОВ ИМПУЛЬСА(57) Устройство может быть использовано при построении синтезаторов временных интервалов, фазируемых импульсных генераторов, в широкодиапазонных преобразователях интервалов времени. Цель изобретения - повышение точности временных сдвигов - достигается путем обеспечения более высокой кратности синхронизации и уменьщения в результате этого неопределенности фаэирования низкочастотного контура устройства, Для этого в источник временных сдвигов импульса введе ны целитель мощности 5 и набор допол" нптельных звеньев 6),(6 + М) пере-; менной задержки импульса. Кроме того, устройство содержит шину 1 запуска, схему ИЛИ 2, шину 3 выхода, синхронизирующий генератор 4, первое звено 6 переменной задержки. Введенные отличия позволяют, сохраняя величину периода циркуляции импульса в замкнутом контуре равной периоду прототипа, обеспечить неоднократное взаимодействие циркулирующего импульса с синхро- а ниэирующим сигналом в течение этогоЖ периода. В результате уменьшается абсолютная величина флуктуаций задержки, а следовательно, и точность временных сдвигов, В описании приведены конкретные примеры выполнения устройства, в частности звеньев переменнойЬЫ задержки. 1 з,п.ф-лы, 3 ил. еВй1:Ф149772 Изобретение Относится к импульснойтехцикс ц может быть использовдцо цри пострс 1 ециц сицтездторов временных интервдлов фдзируемых импульсных генераторов, д также в широкодцдпдзонцых преобразователях интервалов рекратности синхронизации и уменьшения в результате этого неопределенностифдзирования низкочастотного контураустроцствд,15 На Фиг,1 представлена блок-схемаисточника временных сдвигов импульса; цд фиг.2 и 3 - конкретные примеры его выполнения. 20Источник временных сдвигов импульса (фиг,1) содержит шину 1 запуска,элемент ИЛИ 2, шину 3 выхода, синхроцизирующий генератор 4, делитель 5мощности и венья 6,7(6+И) переменных задержек импульса,Шина 1 подключена к первому входуэлемента ИЛИ 2 первый выход которогоподключен к шине 3 выхода, звенья 6, ,(6+11) переменных задержек 30импульса соединены каскадно путемподключения выхода предыдущего звенек входу последующего; вход звена 6,которое является первым звеном каскдда, соединен с вторым выходом элементд ИЛИ 2, второй вход которогоподключен к выходу звена (6+И) переменной задержки замыкающего каскада,Выход генератора 4 через соответствующий выход делителя 5 мс 1 щцости подключен ; входу модуляции задержкикаждого из звеньев 6(6+В)Устройсчво (фцг.1) работает следующим образом.В ис Одном состоянии Оно находит 4ся в ждущем режиме. Высокостлбильньйгармоцич"скцй сигнал с выходд генератора 4 распределяется делителем 5мощности между входами модуляциизвеньев 6(6+И).Сдвцгдемый импульс (импульс запуска) поддется на шину 1 и далее через эпемецт ИЛИ 2 на вход звена 6переменной задержки, В зависимостиот фазы сицхронизирующего сигцдлл,55поступающего цл вход модуляции звена 6, импульс с выхода этого звенапостуцлг нд вход звена 7 переменнойзадержки черс з интервал времени,мени.Цель изобретения - повьппецие точ -ности временных сдвигов - достигает Ося путем обеспечения более высокой 7 4Со ,(оГ"с 4ьд ьи дГ - соответственно постояцная иизменяющаяся с периодом 1 переменная состдвляющие зддержки импульсазвеном 6,Лцдлогичцо Осуществляется зддерж"кд импульса каждым последующим звеном 7. (6+И) на время 1; = 7 . +Г ." и С 1 С, - соответственно посто -1 1янная и переменная составляющие за -держки импульса 1-м звеном переменной задержки,С выхода звена (6+И) импульс через элемент ИЛИ 2 поступает на входзвеня 6, и цикл его циркуляции взамкнутом контуре повторяется.Эффект синхронизации Фазы циркулирующего импульса отис .ительно фазы сиг-,нала нд выходе генератора 4, другими словами, синхронизация низкочастотного контура генератором 4, будетлсоиметь место, если задержка . импульса каждым из звеньев 6(6+И)в автономном режиме, т,е, при отКлюченном генераторе 4, подбираетсяравной цепому числу периодов синхро(ф 1 . - 1н и зи рующе го сигнала; с , = п ;,,где и ; - целое число , Период Т , цирк ул я ци и импульса в контуре принимаетнй1гри этом зцдчецие Т,= Г , и;Вейфб6личина и = Е . и, задает кратностьссинхронизации низкочастотного контура генератором 4,Последовательность импульсов,сдвинутых относительно импульса запуска на время, кратное периоду То,снимается с шины 3 выхода.На фиг,2 и 3 приведены примерывыполнения источника временных сдвигов импульса при М = 1, т,е, для двухзвеньев переменной задержки и конкретной реализации данных звеньев,Источник временных сдвигов импульса (фиг,2) содержит шину 1 запуска,элемент ИЛИ 2, шину 3 выхода, синхроцизирующий генератор 4, делитель 5мощности, идентичные звенья 6 и 7 переменной задержки импульсов, первоецз которых состоит из постоянного 8и переменного 9 резисторов, фильтров 10 нижних и 11 верхних частотФНЧ 10 и ФВЧ 11 соответственно), туннельного диода 12, формирователя 13импульса и элемента 14 задержки, элемент И 15 и шину 16 блокировки, 1497727Шцца 1 подключена к первому входу элемента ИЛИ 2, первый выход которого подключен к шине 3 выхода, авторой соединен с входом звена 6 переменной задержки импульса, куда так 5же подключен первый вывод резистора 8,второй вывод которого обцедицец спервым выводом переменного резистора 9, с входом формирователя 13 и пер- овым входом ФНЧ 1 О, к второму входу которого подсоединен первый вывод туннельного диода 12, второй вывод которого подключен к первой шин источника питания, к второй шине которогоподключен второй вывод переменного резистора 9. Вход ФВЧ 11 является входом модуляции задержки звена 6, аего выход подключен к второму входуФНЧ 10, Выход формировтеля 13 соеди- эонен с входом элемента 14 задержки,выход которого является выходом звена 6переменной задержки и соединен с входом звена 7, выход которого подключен к первому входу элемента И 15, 25второй вход которого соединен с шиной 16, а выход - с вторым входом элемента ИЛИ 2, Выход генератора 4 подключен через делитель 5 мощности квходам модуляции звеньев 6 и 7 переменной задержки.Устройство (фиг.2) работает следующим образом,В исходном состоянии оно находится в ждущем режиме, на шину 16 подансигнал логического нуля. Высокостабильный гармонический сигнал с выхода генератора 4 распределяется делителем 5 мощности между звеньями 6 и 7переменной задержки. Поступая через 40ФВЧ 11 на туннельный диод 12, этотсигнал модулирует уровень порога тун.нельного диода 12, который выставляется переменным резистором 9. В исходном состоянии рабочая точка диода 12 находится на туннельной ветвивальт-амперной характеристики (ВАХ),Мощность сигнала на выходе генератора 4 и уровень порога, выставленныйпеременным резистором 9, выбираютсятак, чтобы исключить переключениетуннельного диода 12, т,е, переходего на диффузионную ветвь ВАХ от синхронизирующего сигнала, Исходное состояние звена 7 переменной задержки-:аналогичное,Для разблокировки контура циркуляции на шину 16 подают сигнал логической единицы. Импульс зпуска (сдвигаемый им пульс), цопццый и шццу 1, поступает через э.с"ецт ИпИ 2, рэвязываюшцй реэис р 8 ц Ф 11 Ч 10 ; а туццель в .цый дцол 1. и ц рскл ч;,ет с го и диффчзиоцц",ю г е" р:, 11 АХ.",о 1)мировте ь3 срабатывет, ц его выходе формируется стандарпцл, имп;лье, который через элемсцт 14 зал ржкц поступает ца вход эвона 7, По оксцчации импульса и втором выходе элсмецта ИПИ 2 рабочая точка диода 12 гозвращается в исхсдцое состояние. Прохождение импульса через звено 7 переменной задержки происходит так же, как и через звено 6, О выхода звена 7 сигнал через элементы И 15 и ИПИ 2 вновь поступает на вход звена 6 переменной задержки, и цикл циркуляции повторяетсяВыхоцця последовательность импульсов с периодом Тр, представляющая последовательность временных сдвигов импульса запуска, снимается с шины 3,Эффект синхронизации фазы циркулирующего импульса относительно фазысигнала генератора 4 будет иметь место, если задержка 1 импульса зве -цом 6 в автономном режиме, т.е, задержка импульса при прохождении туннельного диода 12, формирователя 13и элемента 14, подбирается равный целому числу и периодов синхрониэирующего сигнала, Яф = и,1 , а задержка 7 " импульса звеном 7 в авто цомцом режиме - ра ной и, 1. С,гдеи - целое число, Период Т,= (и + и)х-х Г,= и Г а величина и = и,+ и,совпадает с кратностью синхронизации,циркуляция импульса в замкнугомконтуре прекращается при подаче навину 16 сигнала логического нуля.Наэтом работа устройства заканчивается.Источник временных сдвигов импульса (фиг.3) содержит шину 1 запуска,элемент ГЛИ 2, шину 3 выхода, сцнхронизирующий генератор 4, делитель 5мощности, идентичные звенья 6 и 7 переменной задержки импульса, первоеиз которых состоит из кБ-триггера 17,генераторов 18 тока накопления(ГТР 19), ФНЧ 1 О, ФВЧ 11, ДНЗ 20 иформирователя 21 импульса, элементИ 15 и шину 16 блокцровки,Шина 1 подключена к первому входуэлемента И:1 И 2, первый выход которого подключен к шцц 3 выхода, а вто 1497727рой выход соедццсц с первым входом элемента 11 15, второй вход которого соедццец с ппгцой 16, а выход - с К-нхо. дом триггера 17 (являющимся входом5 анена 6), прямой и инверсный выходы которого соединены соответстнеццо с входом управления ГТР 19 ц 1 ТН 18, выходы которых соединены с входом формирователя 21 и подключены к первому входу ФНЧ 1 О, к второму входу которого подсоединен первый полюс ДНЗ 20, второй полюс которого подключен к источнику питания, Вход ФВЧ 11 янляется нходом модуляции задержки звена 6, а его выход подключен к второму входу ФНЧ 1 О. Выход формирователя 21 соединен с К-входом триггера 17, а также, являясь выходом звена 6 переменной задержки, с входом звена 7, выход которого подключен к второму входу элемента И 1 И 2. Выход генератора 4 подключен через делитель 5 мощности к входам модуляции звеньев 6 и 7 переменной задержки, 25Устройство (фиг.З) работает следующим образом.В исходном состоянии оно находится н ждущем режиме. На прямом выходе триггера 17 присутствует сигнал логи- З 0 ческого нуля, и результате чего ГТН 18 включен, а ГТР 19 выключен.1 епь перевода триггера 8 в исходное состояние является стандартной и ца фиг.З не показана, Ток накопления ГТН 1 8 проходит через ДНЗ 20,обеспечивая накопление неосцонных носителей заряда н его базе до достижения зарядом стационарного состояния. На шину 16 подан сигнал логического цу ля. Выс;,костабцльный сигнал с выхода генератора 4 распределяется делителем 5 мощности между звеньями 6 и 7Эпеременцэй задержки и модулирует накопленный н базе ДНЗ 20 заряд цеос, 45 ионных цс сителей.Для раэблокиронки контура циркуляции ца шину 6 подают сигнал логической единицы.Импульс запуска (сднигаемый импульс), поданный на шину 1, переключает триггер 17, и на его прямом выходе устанавливается единичное состояние, В результате выключается ГТН 18, а ГТР 19 включается. Его ток,55 являясь обратным по отношению к направлению тока ГТН 18, проходя через ДНЗ 20, рассасынает накопленный заряд. В момент восстановления обратцого сопротинлеция диода 20 срабатываетФормирователь 21, ца его выходе отрабатывается стандартный импульс, который пц кпючает триггер 7, н исходное состояние и одновременно поступает на вход звена 7. Задержка импульса звеном 7 происходит аналогичноописанному вьше. Г выхода звена 7сигнал через элементы ИЛИ 2 и И 15вновь поступает ца вход звена 6 переменной задержки, и цикл циркуляцииповторяется. Выходная последовательность импульсон с периодом Т представляющая последовательность временных сдвигов импульса, снимается сшины 3.ЭФфект синхронизации фазы циркулирующего импульса относительно фазысигнала генератора , будет иметь мес.1(О I л (Ото, если"1= г, Г и т " = п,Г,Период То(п+ п)с пГс) а кратностьсинхронизации и = п+ п.Циркуляция импульса прекращаетсяпри подаче на шину 16 логическогонуля. На этом работа устройствазаканчивается.Использование предлагаемого устройства обеспечивает также по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототип) снижение затрат наразработку системы стабилизации периода циркуляции импульса в низкочастотном контуре при повьшении предельной кратности исинхронизации;кроме того, за счет увеличения кратности п , в предлагаемом устройстведостигается устойчивая синхронизациядля более низкой частоты циркуляцииимпульса при заданной частоте синхронизирующего сигнала, что снижает требования к быстродействию входящихв низкочастотный контур элементов и,следовательно, ведет к снижению стоимости устройства,Устройство позволяет, сохраняявеличину периода циркуляции импульсав замкнутом контуре равной периодупрототипа, обеспечить тем не менеенеоднократное взаимодействие циркулирующего импульса с синхронизирующим сигналом в течение этого периода.3 результате задержка импульса междудвумя последовательными моментамиего взаимодействия с синхронизирующим сигналом уменьшается, а следовательно, уменьшается и абсолютная величина флуктуаций задержки, поскольку относительная нестабильность нре 1497727 1 Омеци прохождения импульсом звена задержки остается неизменной и определяется только его типом и конструк;цией, Уменьшение флуктуаций задержкимежду последовательным взаимодействием импульса с синхронизирующимсигналом обеспечивает устойчивую сит -хронизацию для более высокой частотыГ синхронизирующего сигнала(для более высокой кратности п синхронизации) в сравнении с прототипом, что,повышает в свою очередь, точностьфазирования устройства импульсом запуска, а следовательно, и точность1.формирования последовательности временных сдвигов,Формула изобретения1, Источник временных сдвигов импульса, содержащий шины запуска и выхода, синхронизирующий генератор, первое звено переменной задержки импульса.и элемент ИЛИ, первый вход, первый выход которого подключены соответственно к шине запуска и шине выхода, а второй выход соединен с входом первого звена переменной задержки импульса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ - ности временных сдвигов, в него введсньт делитель мощности и набор дополнительных звеньев переменной задержки импульса, соединенных каскадно путем подключения выхода предыдущего звена к входу последующего, выход первого звена переменной задержки импульс соерицен с входолт исходного звена каскада, а выход его замыкающего звена соединен с вторым нходом элемента ИЛИ, выход синхроццзпрующего генератора через соответствующий выход релителя мощности подключен к входу модуляции каждого нз знецьен переменной задержки импульса.102, Источник импульса по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что звенопеременной задержки импульса выполнено с использованием туннельного дио да, постоянного и переменного резисторов, фильтра верхних и фильтра нижних частот, формирователя импульса иэлемента задержки, при этом входомзвена переменной задержки импульса 20 является первый вывод постоянного резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом переменного резистора, с входом формирователя импульса и первым входом фильтра нижних частот, к второму входу которогоподсоединен первый вывод туннельногодиода, второй вывод которого подключен к первой шине источника питания,к второй шине которого подключен вто рой вывод переменного резистора, входфильтра верхних частот является входом модуляции звена переменной задержки импульса, а его выход подключен квторому входу фильтра нижних частот,выход формирователя импульса соединенс входом элемента задержки, выход которого является выходом звена переменной задержки импульса.1497727 Составитель А,Очеретяныйаковская Техред А.Кравчук Корректор И,Горна кт 84 Подпи Тир каз 4456/5 ГКНТ ССС изводственно-издательский комбинат "Патент", г.уюгород, ул. Гагарина,10 фи Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Рауаская наб крытиямд, 4/5