Счетчик импульсов

О П И С А Н И Е 2684941 ИЗОБРЕТЕ Н И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт. свидетельства3.1.1969 ( 131113018-24)нением заявки36/2 аявл исое Зк 23,16 МПК орит ДК 681.374,22(088 Опубликовано 10,7.1970. Бюллетень1 Дата опубликования описания 21 Л 111.197 Лвторыизобретения. Нисневич и А, Г. Ниснев аявител ЕТЧИК ИМПУЛЬС Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.Известны счетчики импульсов, обладаю цие повышенной помехозащищенносгью и сохраняющие информацию при перерывах питания, в которых в качестве элемента памяти используется. четырехотверстныйтрансфлюксор. Управление работой такого счетчика осуществляется путем посылки в определенные группы входных обмоток импульса тока, который устанавливает разряды счетчика в соогветствии с заданной программой. Подключение нужной группы обмоток к источнику входных сигналов осуществляется соответствующими ключевыми элементами, состояние которых определяется положением счетчика.При построении указанных счетчиков возникают трудности в связи с тем, что рассматриваемая схема предполагает использование импульсно-потенциальных ключей, имеющих ограниченное быстродействие и требующих использования многовитковых входных обмоток.В счетчиках, к которым предъявляются повышенные требования по быстродействию, используются схемы с транзисторными токовыми ключами. Однако применение подобной схемы в счетчиках, выполненных на интегральных гибридно-пленочных или монолитных конструкциях, требует либо использоьяния трансфлюксоров из низкоэрцитивных материалов с многовитковыми входными обмотками (что несколько снижает помехозащищенность схем), либо применения в качестве ключей транзисторов (по два на разряд), обла дающих достаточной мощностью.В предложенном счетчике начала обмотокзаписи 1 всех разрядов и обмотки записи О старшего разряда через развязывающие диоды подключены к общей точке емкостных 10 накопителей, образованных резисторами, вторые концы которых подключены к источнику питания, и конденсаторамн, вторые концы которых соединены с корпусом. Средняя точка каждого емкостного накопителя соединена с 15 выходом логических ячеек ИЛИ, входы которых подключены к соответствующим разрядам счетчика и коллектору входного транзистора, я концы обмоток записи 1 и О младшего разряда соединены-с дипистором, второй 20 электрод которого подключен к корпусу. Этопозволяет упростить счетчик, уменьшить мощность управления и повысить его надежность.Ня фиг. 1 показан один из возможных Вариантовв кольцевого четырехразрядного двоично го счетчика; на фиг. 2 - схема соединениявходных обмоток трансфлюктора у декадного двоично-десятичного счетчика; на фиг. 3 - схема соединения входных обмоток десятичного счетчика, работающего по произвольно му однопеременному коду; на фиг. 4 - один из(2) У =У 1 - е накопителя,15 20 где вариантов схемы кольцевого четырехразрядного счетчика с тиристором в качестве общего формирователя; на фиг. 5 - схема соединения входных обмоток счетчика, предназначен- його для реверсивного счета; на фиг. 6 - схема счетчика с управляющим транзистором; на фиг, 7 - вариант схемы счетчика, в которую включен элемент памяти.Кольцевой четырехразрядный двоичный счетчик содержит обмотки 1 - 4 записи 1, об. мотки б - 8 записи О для каждого разряда (сами трансфлюксоры на схеме не показаны). Обмотки записи объединяются таким образом, что каждый входной импульс, пропущенный по группе обмоток, устанавливает счетчик в соответствии с заданной программой, Начала обмоток записи 1 всех разрядов и обмотки записи О старшего восьмого разряда подключены к катодам (или анодам) соответствующих диодов 9 - 13, каждый из которых через зарядное сопротивление 14 - 18 соединяется с источником питания; общая точка каждого развязывающего диода и зарядного сопротивления через конденсаторы 19 - 23 подключается к корпусу. Концы обмоток записи 1 и О каждого разряда объединяются, причем концы обмоток младшего разряда подключены к аноду (или катоду) динистора 24, катод (или анод) которого соединен с корпусом, а концы обмоток каждого последующего разряда подключаются к началу обмотки записи О предыдущего.Средние точки 25 - 29 емкостных накопите. лей (14 - 19, 15 - 20, 1 б - 21, 17 - 22, 18 - 23) соединяются с выходом логических ячеек 30 - 34, входные цепи которых, кроме одного, подключены к соответствующим точкам определенных разрядов счетчика, а последний вход каждой ячейки соединен с коллектором транзистора 35, открытого при отсутствии сигнала на его базе, являющейся входом счетчика. Для нормальной работы схемы требуется выполнение условия1 п ) Сака.макс (1)Ь - напряжение источника питания;(вка,максмаксимальное напряжениевключения выбранного типадинистора. Схема работает следующим образом.Логические ячейки 30 - 34, подключенные к средним точкам 25 - 29 емкостных накопителей, согласовываются таким образом, что при отсутствии совпадения на средних точках соответствующих накопителей устанавливается потенциал, близкий к нулевому. При открытом состоянии транзистора 35 все точки 25 - 29 практически подключаются к корпусу и имеют потенциал, близкий к нулю, во всех входных обмотках ток отсутствует, счетчик сохраняет свое прежнее состояние. 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4При поступлении входного импульса транзистор 35 закрывается, и создаются условия для совпадения (в зависимосги от состояния счетчика) в одной из логических ячеек, Средняя точка накопителя, управляемого этой цепочкой, оказывается отключенной от корпусной шины, и начинается заряд соответствующей емкости по закону где У - напряжение в средней точке -го та - постоянная времени цепи зарядаемкостного накопителя,-., =ЛС, (3) где Л - номинал зарядного резистора, С - емкость зарядного конденсатора. В момент достижения напряжением значения, достаточного для включения динистора 24 (У,а ), последний открывается, Происходит разряд конденсатора через соответствующие входные обмотки трансфлюксоров, устанавливающий счетчик в соответствующее положение.Для исключения ложных переключений счетчиков при произвольной длительности входного импульса во время действия последнего командой с транзистора 35 или непосредственно самим входным сигналом либо прекращается опрос трансфлюксоров, либо разрываются цепи их выходных обмоток. Так во всех четных положениях счетчика младший разряд находится в О. При поступлении входного сигнала на базу транзистора 35 последний закрывается, точка 25 отключается от корпуса, и напряжение на ней начинает расти в соответствии с выражением (2). При дости. жении этим напряжением значения Увка от. крывается динистор 24, и разрядным током транзистора 35 через обмотку трансфлюксора младшего разряда устанавливается в 1. Пос. ле прекращения действия входного импульса транзистор 35 открывается, включается опрос трансфлюксоров, и счетчик устанавливается в положение, соответствующее записанной информации.Во всех других положениях счетчика соответствующая логическая цепочка 2 б, 27, 28 или 29 создает такие условия, при которых следующий импульс, поступивший на базу транзистора 35, переведет счетчик в следующее нужное положение.При построении счетчиков, число устойчивых состояний которых не кратно целой степени числа 2, структура устройства не изменится, меняется лишь соединение входных об.моток различных разрядов в группах. Так на фнг. 2 представлена схема соединения входных обмоток трансфлюксора у декадного двоично-десятичного счетчика, Отличием этой схемы является то, что конец обмотки записц50 55 60 65 5О старшего восьмого разряда соединен с началом обмотки записи О пятого разряда.Приведенные схемы показывают каким ооразом в предлагаемом устройстве соединяютсявходные обмотки трансфлюксоров при произвольном числе усгойчивых состояний счетчика.Построение счетчиков, работающих по произвольному однопеременному коду, производится по принципу, описанному выше, Количество входных цепей в таком счетчике равночислу устойчивых состояний устройства, каждая входная цепь содержит обмотку записиО или 1 только одного разряда, а логические ячейки, подключенные к средним точкамсоответствующих емкостных накопителей, осуществляют переключение в соответствии с заданной программой,При построении предложенных счетчиковна микросхемах не всегда удается выбратьтип динистора и микросхемы таким образом,чтобы удовлетворить условию (1). В этом случае предложено в описанных схемах применять в качестве общего формирующего элемента тиристор 24, управляющий электрод которого через пороговую ячейку ИЛИ 36(которая может быть выполнена па стабплитронах) подключен к средним точкам каждогоемкостного накопителя (см. фиг. 4). При достижении на емкостном накопителе напряжения порога в управляющий электрод тиристора поступает ток, открывая его. Разрядомконденсатора через открывшийся тиристор переключаются трансфлюксоры соответствующих разрядов счетчика, устанавливая последний в заданное положение.В общем случае в предложенных схемах вкачестве общего формирователя может бытьиспользован коммутирующий элемент любоготипа с соответствующими параметрами, управление которым осуществляется командой спорогового устройства, возбуждаемой уровнемнапряжения, поступающим со средних точекемкостных накопителей.Для обеспечения возможности реверсивногосчета предлагается счетчик, схема соединениявходных обмоток которого представлена нафиг. 5, Устройство содержит две группы емкостных накопителей, входных обмоток и логических ячеек. Группа 2, 3, 4, б, 7 и 8 предназначена для прямого счета, группа 2, 3, 4, б7 и 8 - для обратного.Как видно из приведенной схемы, обмотки 1записи 1 и 5 записи О младшего разрядаявляются общими для обеих групп.Режим работы счетчика (сложение или вычитание) определяется состоянием ключей 37и 38, осуществляющих включение питания насоответствующую группу накопителей, обмоток и управляющх ключевых схем. В качествеобщего для обеих групп формирующего элемента включен динистор 39.Как следует из изложенного предложеннаясхема может быть реализоваа при использований в качестве общего формирователя тиристора или коммутатора любого другого типа 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 с соответствующими параметрами, управляемого от порогового устройства. В соответствии с описанным могут быть построены реверсивные счетчики на произвольное число устойчивых состояний, работающие по произвольному коду.В рассмотренных схемах входной сигнал закрывал транзистор, который, при отсутствии сигнала, подключал средние точки всех емкостных накопителей к корпусной шине или к шине нулевого потенциала. Работоспособность предложенных схем сохранится при использовании для этой цели коммутатора любого другого типа, обеспечивающего описанный режим.Описанные схемы обеспечивают работу не только в режиме счетчика, но и в качестве многоканального управляемого и неуправляемого кодового автогенератора, если, например. пз схемы (фиг. 1) исключить транзистор 35, процесс поочередного накапливания напряжения на каждом пз емкостных накопителей (точки 25 - 29), разряд конденсаторов через входные обмотки трансфлюксоров соответствующих разрядов и переключение триггеров под воздействием опроса трансфлюксоров будет происходить непрерывно. До тех пор, пока на схему будет подаваться напряжение, она будет непрерывно колеба гься подобно тому, как работал описанный счетчик под воздействием непрерывной последовательности импульсов, поступающей на вход транзистора 35.Если включить в схему управляющий транзистор 35 (фиг. 5), который при отсутствии входного сигнала закрыт напряжением У , и под воздействием входного сигнала открывается (в противоположность описанным схемам), подключая средние точки 25 - 29 емкостных накопителей к корпусной шине, получим схему управляемого кодового автогенератора. При отсутствии входного сигнала схема генерирует. Входной сигнал останавливает ее на время своего действия в том состоянии, которое было в момент поступления входного сиг.нала. Включение в схему элемента памяти 40 (см. фиг, 7) позволяет сохранить это состояние и после окончания входного сигнала. Предмет изобретения Счетчик импульсов, содержащий полупроводниковые приборы, трансфлюксоры с обмотками записи 1 и О, резисторы, конденсаторы и логические ячейки, отличающийся. тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения мощности управления счетчиком и повышения надежности работы, начала обмоток записи 1 всех разрядов и обмотки записи О старшего разряда через развязывающие диоды подключены к общей точке емкостных накопителей, образованных резисторами, вторые концы которых подключены к источнику питания, и конденсаторами, вторые концы которых соединены корпусом, причем средняя268494 Счегп Ьаа точка каждого емкостного накопителя соединена с выходом логических ячеек ИЛИ, входы которых подключены к соответствующим разрядам счетчика и коллектору входного транзистора, а концы обмоток записи 1 и О.младщего разряда соединены с диннстором,второй электрод которого подключен к корпусу.фиг. 7 Составитель Ю. Розенталь Техред Л. В. Куклина Корректор Н, С. Сударенкова Редактор Антропова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2195/ Тираж 480 ПодписноеЦЫИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Ж.35, Рашская паб., д. 4/5