Удлинитель импульсов

ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свюз СвветскикСвциалистическихРеспублик в 744944нф аннам нзебретеннй н етерытнй(54) УДЛИНИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.Известны удлинители импульсов 11, выполненные на дискретных элементах, содержащие счетные элементы и элементы совпадения и обладающие достаточно высокой точностью преобразования и высокой линейностью коэффициента расширения в заданном диапазоне длительностей входных импульсов.Однако такие расширители не позволяют формировать выходной импульс, начало которого совпадает с началом входного импульса. Кроме того, такие расширители имеют недостаточный диапазон расширения, обусловленный тем, что выходной импульс, начинающийся по заднему фронту входного импульса, должен закончиться до начала следующего входного импульса. Таким образом, диапазон расширения равен разности периода следования входных импульсов и длительности входного импульса.Известен удлинитель импульсов 2, который, обладая высокой точностью и высокой линейностью коэффициента расшире 2ния в широких пределах, позволяет формировать выходной импульс, начало которого совпадает с началом входного импульса.Такой удлинитель также имеет больший диапазон расширения, который равен периоду следования входных импульсов. Данное устройство принято за прототип изобретения.Удлинитель импульсов 12 содержитсчетчик импульсов, выходы которого подключены ко входам устройства сравнения кодов, второй счетчик, выходы которого 1 о подсоединены через ключевое устройствок другим входам устройства сравнения кодов, выход которого подключен ко входам установки счетчиков и ко входу триггера управления. Удлинитель содержит также первый ключ, один вход которого соединен с первымисточником импульсов, второй вход - систочником входного сигнала, со входом формирователя одиночных импульсов и с управляющим входом ключевого устройства.Выход первого ключа подключен к счетному входу первого счетчика. Выход формирователя одиночных импульсов соединен со вторым входом триггера управления, выход которого подключен ко входу второго ключа, второй вход которого соединен со вторымисточником импульсов, а выход - со счетным входом второго счетчика.Работает известный удлинитель импульсов следующим образом.При работе удлинителя импульсов в режиме, когда начало выходного импульса з совпадает с началом входного импульса, на управляющую клемму подается управляюший сигнал, который переводит формирователь в режим формирования одиночного импульса по переднему фронту входного импульса. Входной импульс закрывает клю- о чевое устройство, открывает первый ключ, Срабатывает формирователь, устанавливает в единицу триггер управления, который открывает второй ключ. Через открытые ключи счетчики начинают заполняться импульсами от двух источников импульсов. По окончании входного импульса открывается ключевое устройство и в момент равенства кодов в счетчиках срабатывает устройство сравнения кодов, сбрасывая в нулевое состояние оба счетчика и триггер управле ния. На время нахождения триггера в единичном состоянии на его выходе формируется выходной импульс, Чтобы получить выходной импульс, длительность которого была бы меньше длительности входного импульса,25 используется второй режим работы, когда на управляюшую шину подается такой сигнал, который переводит формирователь одиночного импульса в режим формированияпо заднему фронту входного импульса. Вследствие этого появление положительного потенциала на входе триггера управления и соответственно заполнение второго счетчика импульсами происходят после окончания входного импульса,Недостатком известного удлинителя импульсов является недостаточно высокая точность преобразования длительности импульсов, обусловленная тем, что поступление входного сигнала, срабатывание триггера и открывание при этом второго ключа может происходить в моменты времени как перед очередным импульсом второго источника импульсов, так и сразу после него. Поэтому после открывания второго ключа время поступления первого импульса на вход второго счетчика каждый раз будет различным и лежит в пределах длительности периода следования импульсов второго источника импульсов. Следовательно, погрешность преобразования будет в один период импульсов второго источника импульсов. К недостаткам удлинителя относится и ограниченный диапазон преобразования (расширения) импульсов, обусловленный тем, что выходной импульс, начинавшийся по переднему фронту входного импульса, должен закончиться до начала следующего входного импульса, Таким образом, максимальный диапазон расширения ограничен длительностью одного периода следования входных импульсов. Цель изобретения -- повышение точности и увеличение диапазона преобразования.Поставленная цель достигается тем, что в удлинитель импульсов, содержащий два счетчика импульсов, поразрядные выходы которых соединены с соответствующими входами устройства сравнения кодов, выход которого связан со входами установки счетчиков и со входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом формирователя одиночных импульсов, подключенного к шине управляюшего сигнала, шину входного сигнала, источник импульсов опорной частоты и два элемента И, введены делитель частоты, второй триггер, четыре элемента И,три элемента ИЛИ, два элемента НЕ и дифференцирующая цепь, вход которой соединен с шиной входного сигнала, а выход подключен ко входу первого элемента И и через первый элемент НЕ ко входу второго триггера, один выход которого соединен со вторым входом формирователя одиночных импульсов, со входа ми втопого, третьего элементов И и первого элемента ИЛИ. Второй выход триггера соединен со входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу пятого элемента И, ко входу делителя частоты и ко второму входу второго элемента И, выход которого соединен со входом второго элемента ИЛИ., а ремнй вход соединен со ходом естоо элемента И и с шиной управляющего сигнала, которая подключена через второй элемент НЕ ко второму входу третьего элемент;", И и к третьему входу четвертого элемента И, выход которого подключен через третий элемент ИЛИ к счетному входу второго счетчика импульсов. При этом второй вход третьего элемента ИЛИ соединен с выходом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты и с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход котооого соединен со вторым входом первого элемента И, подключенного выходом ко второму входу второго триггера. Выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемечта ИЛИ, выход которого связан со входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с источником импульсов опорной частоты, а выход устройства сравнения кодов подключен ко входу установки дслителя частоты.Ьлок-схема удлинителя импульсов приведена на чертеже.Удлинитель импульсов содержит счетчики 1, 2 импульсов, устройство 3 сравнения кодов, триггеры 4, 5, шину 6 входного сигнала, источник 7 импульсов опорной частоты, элементы И 8 - 13, делитель 14 частоты, элементы ИЛИ 15, 16, 17, формирователь 18 одиночного импульса, дифференцирующую цепь 19, элементы НЕ 20, 21, шину 22 уп5 10 15 20 2 30 35 40 равляющего сигнала. Шина 6 входного сигнала подключена через дифференцирующую цепь 19 ко входам элемента И 9 и элемента НЕ 20, Выход элемента И 9 соединен с единичным входом триггера 4, нулевой вход которого соединен с выходом элемента НЕ 20, единичный выход триггера 4 - с первым входом элемента ИЛИ 15, с первым входом формирователя 18 одиночного импульса и с первыми входами элементов И 10, 11. Нулевой выход триггера 4 соединен с первым входом элемента И 13, второй вход которого связан с выходом элемента И 8, со входом делителя 14 частоты и со вторым входом элемента И 10, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 16, а третий вход - с первым входом элемента И 12 и с шиной 22 управляющего сигнала, которая подключена ко второму входу формирователя 18 и через элемент НЕ 21 ко второму входу элемента И 11 и к третьему входу элемента И 13. Выход элемента И 13 подключен через элемент ИЛИ 17 к счетному входу счетчика 2 импульсов. Второй вход элемента ИЛИ 17 соединен с выходом элемента И 12, второй вход которого связан с выходом делителя 4 частоты и с третьим входом элемента И 11, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ 16. Выход элемента ИЛИ 16 подключен к счетному входу счетчика 1 импульсов, выход которого соединен со вторым входом элемента И 9. Вход установки делителя 14 частоты подключен к выходу устройства 3 сравнения кодов, к нулевому входу триггера 5 и ко входам установки счетчиков 1, 2, поразрядные входы которых подключены к соответствующим входам устройства сравнения кодов. Единичный вход триггера 5 соединен с выходом формирователя 18 одиночного импульса, а единичный выход со вторым входом элемента ИЛИ 15, выход которого подключен к источнику 7 импульсов опорной частоты.Примем состояние триггеров, при котором на нулевом выходе разрешающий потенциал, за нулевое, а состояние, при котором на единичном выходе разрешающий потенциал, за единичное.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии счетчики 1, 2, триггеры 4, 5 и делитель 14 частоты находятся в нулевом состоянии. При этом элемент И 8 закрыт по первому входу низким (запрещающим) потенциалом выхода элемента ИЛИ 15, элемент И 9 закрыт по первому входу низким потенциалом выхода дифференцирующей цепи 19, элементы И 10, 11 закрыты по первым входам низким (запрещающим) потенциалом единичного выхода триггера 4, элемент И 12 закрыт по второму входу низким выходным потенциалом делителя 14 частоты, элемент И 13 закрыт по второму входу низким выходным потенциалом элемента И 8. Устройство может работать в двух режимах: в режиме формирования выходного импульса, начало которого совпадает с началом входного импульса. и в режиме формирования выходного импульса, начало которого совпадает с концом входного импульса.При работе удлинителя импульсов в первом режиме на шину 22 управляющего сигнала подается высокий потенциал, который открывает по третьему входу элемент И 10, по первому входу элемент И 12 и переводит формирователь 18 в режим формирования одиночного импульса по переднему фронту входного импульса. Положительный импульс, подлежащий расширению, поступает с шины 6 входного сигнала на вход дифференцирующей цепи 19. Импульс с выхода дифференцирующей цепи 19, совпадающий с передним фронтом входного импульса, открывает элемент И 9 и, поступая на единичный вход триггера 4, устанавливает его в единичное состояние. При этом высокий потенциал единичного выхода триггера 4 открывает по первому входу элемент И 10, открывает через элемент ИЛИ 15 элемент И 8 и вызывает срабатывание формирователя 18.Выходной импульс формирователя 18, поступая на единичный вход триггера 5, устанавливает его в единичное состояние. На единичном выходе триггера 5 появляется положительный потенциал, передний фронт которого совпадает с передним фронтом входного сигнала. Импульсы источника 7 опорной частоты начинают поступать через открытый элемент И 8 на вход делителя 14 частоты и через открытый элемент И 10 и элемент ИЛИ 16 на счетный вход счетчика 1. После записи в счетчик 1 числана его выходе появляется низкий потенциал, закрывающий по второму входу элемент И 9. Импульсь. с выхода делителя 14 частоты проходят через открытый элемент И 12 и элемент ИЛИ 17 на счетный вход счетчика 2. По окончании входного сигнала (по заднему фронту) импульс с выхода дифференцирующей цепи 19 поступает через элемент НЕ 20 на нулевой вход триггера 4, устанавливая его в нулевое состояние. При этом низким потенциалом единичного выхода триггера 4 закрывается элемент И 10 и прекращается поступление импульсов опорной частоты на вход счетчика 1. Элемент И 8 остается открытым за счет высокого потенциала, подаваемого на его втооой вход с выхода элемента ИЛИ 15, на втором входе которого присутствует высокий потенциал единичного выхода триггера 5, поэтому выходные импульсы делителя 14 частоты продолжают поступать на вход счетчика 2. В момент равенства кодов, записанных в счетчиках 1 и 2, на выходе устройства 3 срав кения кодов появляется положител ьный импульс, который устанавливает в нулевое Гксходьг)е) состояние счетчики 1, 2, делитель 4 частоты и триггер 5, При этом на выходе триггера 5 формируется задний фронт выходного импульса, и низким выходным потенциалом закрывается элемент ИАР 15 и соответственно элемент И 8, При усто- нонке в нулевое состояние счетчика 1 на его выходе появляется высокий потенциал, который снова открывает по второму Входу элемент И 9. Удлинитель имгульсов может также работать в режиме деления частоты Входных сигналов. При этом. если к моменту поступления с шины 6 входного сигнала второго, третьего и других импульсов сравнения кодов не происход)т то триггер 4 не устянав ливяется в единичное состояние по передни)х фРОНТЯМ ЭТИХ ИМПУЛЬСОВТЯК К 2 К ЭЛЕМЕ 1 Т И 9 остается закрытым по второму Входу НИЗКИМ ВЫХОДНЫМ ПОтЕНПИаЛОМ СьЕТ 1 ь Кя 1 и в счетчике 1, до момента сравнения кодов остается записанным чксло, соответс"в)5 огцее длительности первого входного импульса. После сразнения кодов счетчики сбрасываются ь нулевое состояние, Открывается но второму входу элемент И 9 к очередной после открывания элемента И 9 кмульс проходит ня единичный вход триггера устанавливая его в единичное состояние. Тккм Ооцязом, В режиме деления част)- ьты входньх сигналов диапазон преобразованияя (раски рения) 1 длительности 1, пульсов может быть увеличен до двух, трех к т. д. периодов следования Входных сигняло,.Чтобы получить выходной имульс, длительность которого меньше длктель:ость входного импульса, ца шину 22 упрявляогцего сигнала подается низкий потенциал, кот;)рый переводи формкоователь 18 В режим формировагия одиночного импульса по заднему Г)ронту входного импульса к через элемеГг 1-г. 2 Открыьяет пс ггорол вхо,у элемент И 11 и цо третьем, входу элемент И 13. РОГдя с ц 1 зХодом цоложк- ТЕЫОГО ВХОДНОГО КМП.ЛЬСЯ УстаЦЯВЛКВЯ- ется (го переднеь) фронт ) в едкни гное состояние триггер 1. Высоким потекКалом единичного выхода триггера 4 открывается по первому Входу элемент И 11 к открывается через элемент ИЛИ 5 элемеГ) И 8. При этом имп)улъсы ОПО,)цой частОты :, выхода элемента И 8 цячкцают поступать ня вхг)д делителя 14 частоты. Выходные импульсы делителя частоты проходят через элемент И 11 и элемент ИГИ 16 12 сзты вход счетчика 1.По окончании входного импульсаПо заднему фронту) триггер 4 устанавливается в нулевое состояние. При этом импульсом с выхода формирователя 18 устанавливается в единичное состояние триггер 5. Ня единицам выходе триггера 5 появляется положительный потенциал, передний фронт котороГ. СОВЦЯДЯЕТ ЗЯДНИМ фроНТОМ ВХОДНОГО импульса. 10 ложктельный потенциал выхода триггера 5 открывает через элемент ИЛИэ 1 е," цт И 8 При мстянОВке В нулевоесостояние тпк Гера 4 низким потенциалом единичного Выхода закрывается элемент И 1К ЦОСКЗ ЯЦЗЕТСЯ ПОСТУпление ИмпуЛЬСОВ На СЧЕТККЯ ВЫСОКМ ПОТЕНЦИЯЛОМ НУ- левого выходя тркггера открывается по первому Входу элемент И 13. При этом ими;льсы Опор; Ой частоть. с выходя элемента В "11 8 нацкцаот постугать через элемент И 13к элемент И.И 17 на Счетый вход счетьКка 2 до срявкенкя кодов. В момент сравнения кодов счет ккк 1, 2, делитель 14 частоты к тркггер 5 устанавливаются в исходное состояние. На выходе трипера 5 формирует- : а аа ЧгК 1 С)1)ОЦТ ВЬ 1 хг);-ОГО ИМПУ ЬСЯ И НИЗО 1 С ц 11 К :. Л 01.1 В Ь Х О д а Т 0" 1 Е р 2ЬЕ"СЯ -)ЛЕМСГ , Г)ОСТРЪктьГ)1 ЫЕ ОСО)Е.; - ,ОСТИ ПРЕДЛаГаЕ 11010 ВХНИЧЕ)КОГО РСЦ 01;КЯ ПаэвсГЯЮТ ПСВЫ- ,и Г г)цгк г -; еобг)язоя:кя за сне 1 цользг)1)25 к 51 делителя 1.Стоты Вместо второОТДЕГЫ 0 0 ИСТОНи 12 КМГ)УЛЬСОВ.;.РИЭ ГОМ ДЕЛ КТЕЛ а ЧаЗ ОТЫ В К ХОДКОМ СО 1 ТОИНИИ К ПОСЛЕ ОК 6.".-.яцкя Каж,.Сго цИКЛЯ ПрЕОбраЗОВЯЦЦЯ УсЯка В,КЦЯЕТСЯ В НУЛСВОЕ СОСТОЯ цке, я зацг)лекге его цмпульсамк опорной ", СТОТд ВгЯ ЦЯЧнаТСЯ По ОТКОЫВЯНИЮ -;,.1МЕНта 1, "Т 05 СНЕГО На ВХОДЕ ДЕЛИТЛЯ, Б Омецть Вцемецк, сг)цпядаюгцие с пепедцкм фР 01 ГГО:, ходчоГО сиГнала. БлагодЯРЯ ЭГОМУ ВПЕМЯ:ОЯВЛЕ К 5 ГЕЗВО 1 О ИМПУЛЬСЯ, ели "еля частоть: относительноПСРЕДЦЕГО;)Ро:Т: ЭХО г 1 ОГС СКГНаЛа ВСЕГДа постоянно.:Довательцо, ьогрешно=ть преООПГЗЯьик ЛКГГЕЛЬНОСТК КМ 71 УЛЬСОВ ОПРЕ я 1, яК1 КТ гЬНОСТаЮ П 1 рк 1 ДЯслсдов; ц:я цмпугц сов опорной ча:таты.В)1 ЦЕ тОГЦ, Г,г)ЕДЛЯГЯСМОЕ УСТПОИСТВО ГОЗ- во.яе в л.;. :,т; дкапя)он пг)еобразовацкя , ГаС 1 ИЗЕНК)1 ,11 Г ,СОВ,Я: КВ 1 К ЧЛИТГПЬЦУЛЬССЬ Ь ХОДой 11 "Лье, акинаОГЦкйСЯ 1 О: С Рс, .: 1" ,ф Р 01 ТУ1) Р БОГО ВХОДНОГО 1 М 1:"ЛЬСЯ, МОХ. ЦРОДОЛЖаТЬСЯ С ПРИХОДОМ ВТО ОГ Т(1 .ТСЯ 3)1 )ЫЫ М ДО "ьЕ ТЯ СРЯДУ ЦЕЦКЧ КО ОВ 1-"бя В 1, :;)а Праддожан-" цое;ствойство :.рду . рясц:игенкем длкТ (Д Ь и ос", И Ь Х Г, а Н Ь );1 ХЬ, 11 Ь - 0 В; ГЦас) В Г 5 Е,"ДЛКНК ГЕЛЬ 5 МцуЛ.:СГ)В. СОДЕржапций ДВЯсчети кя к мпул ЬГОВ, 1%ззр 5 дые Выходы которых соединены с оответствуюшкмивходами устройства сравнения кодов, выход которого соединен со входами установки счетчиков и со входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом формирователя одиночных импульсов, подключенного к шине управляющего сигнала, шину входного сигнала, источник импульсов опорной частоты и два элемента И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и увеличения диапазона преобразования, в него введены делитель частоты, второй триггер, четыре элемента И, три элемента ИЛИ, два элемента НЕ и дифференцирующая цепь, вход которой соединен с шиной входного сигнала, а выход подключен ко входу первого элемента И и через первый элемент НЕ ко входу второго триггера, один выход которого соединен со вторым входом формирователя одиночных импульсов, со входами второго, третьего элементов И и первого элемента ИЛИ, второй выход триггера соединен со входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу пятого элемента И, ко входу делителя частоты и ко второму входу второго элемента И, выход которого соединен со входом второго элемента ИЛИ, а третий вход соедввеи со входом шестого элемента И и с шиной управляющего сигнала, которая подключена через второй элемент НЕ ко второму входу третьего элемента И и к третьему входу четвертого элемента И, выход которого подключен через третий элемент ИЛИ к счетному входу второго счетз чика импульсов, при этом второй вход третьего элемента ИЛИ соединен с выходом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты и с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, подключенного выходом ко второму входу второго триггера, при этом выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с источником импульсов опорной частоты, а выход устройства сравнения кодов под ключен ко входу установки делителя частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР455469, кл. Н 03 К 5/04, 1975.2. Авторское свидетельство СССР549883, кл. Н 03 К 5/04, 1977., екренрамс 1 И Государствео ледам изобое Москва, Ж 35 И 1 Патент;. 1)303канал дактор Е. Карауловак аз 3681/14ЦНИИ) нн ге.)в Л. Коан)сновК. )1.уфрич Корректор Й. Кос995 Подписноенного комитета С(;ГРтенин и открь тнйРаушская наб, д. 4,5У)чгорол, угн Проектнан,