Устройство воспроизведения прямоугольных импульсов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 06.09.78 (21) 2662287/18-21с присоединением заявки Мо(51)М, Кл 3 Н 03 К 5/19 Государственный комитет СССР оо делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах передачи сигнала по проводным линиям связи на большие расстояния .Известно многоканальное устройство задержки и воспроизведения прямоугольных импульсов, содержащее элемент И, один вход которого подключен к входу устройства, другой вход - к выходу генератора импульсов и входу другого элемента И. Выход первого элемента И подключен к счетчику импульсов, нулевые выходы каждого раз - ряда которого подключены ко входам группы элементов И. Между входом устройства и вторыми входами группы элементов И включены последовательно соединенные элементы НЕ, элемент ИЛИ и одновибратор, Выходы группы элементов И подключены к входам другого счетчика импульсов, Выходы элементов задержки фронта подключены к первым входам элементов "Память", а выход другого счетчика импульсов - ко вторым входам элементов "Память", выход которых является выходом устройства 11 .Однако известное устройство не позволяет восстанавливать полученный искаженный сигнал до номинальногозначения длительности .Известно также устройство воспроизведения прямоугольных импульсов, 5 содержащее тритгер управления, единичный вход которого соединен совходом устройства, входом элементаНЕ и входом элемента И, выход - свходом генератора, выход которого 10 подключен к входу счетчика импульсов,выходы которого подключены ко входамдешифратора, одна группа выходов которого через элемент ИЛИ, элемент Исоединена со входом формирователя зад него фронта, состоящего из последовательно соединенных второго счетчика импульсов, второго дешифратора иблока коммутации, выход которогосоединен со входами "сброс" управляю щего триггера, первого и второгосчетчиков импульсов и триггера памяти,единичный вход которого соединен свыходом первого дешифратора, а выход - с выходом устройства 2) 25Однако старт-стопные генераторы,примененные в этом устройстве, необладают высокой точностью и стабильностью частоты поэтому при воснриэ ведении длительных по времени сигналов известное устройство не обеспечивает необходимую точность,Наиболее близкое предлагаемомуустройство воспроизведения прямоугольных импульсов содержит элементызапрета и формирователи переднего изаднего фронтов, входы которых соединены с входной шиной, а выход последнего иэ которых через элемент за-держки подключен к второму элементузапрета, выход которого через формиронатель импульсов соединен с первымвходом первого элемента И, второйэлемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора опорныхимпульсов, второй вход - к выходутриггера, первый вход которого соединен с выходом формирователя переднего фронта, второй вход с Р,-входомсчетного триггера, а выход - с вторым входом второго элемента И )3 .Недостатком известного устройстваявляется то, что оно не позволяетвосстанавпивать на выходе сигнал дономинального значения .Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей,Для достижения указанной цели вустройство, содержащее генератор,элемент задержки, формирователь заднего фронта, два элемента И, первыйвход первого из которых соединен свыходом первого триггера, введенывторой триггер, блок выделения периода, блок выделения строба, блок кор.рекции частот, блок управления. анализатор, блок определения времени,дополнительные элементы И, первыевходы которых соединены с входнойшиной, и формирователь строба, входыкоторого соединены с выходами элемента задержки, а выходы - через дополнительные элементы И - с входамиблока определения времени, первыйвыход которого подключен к первомувходу формирователя заднего фронта,второй выход - к первым входам блокавыделения периода, блок выделениястроба, анализатора, блока управленияи первого триггера, а третьи выходы, к вторым входам анализатора и блокавыделения строба третий вход которого соединЕн с первым выходом анализатора и нторым входом блока выделения периода, четвертый вход - с вторым выходом анализатора и третьимвходом блока выделения периода, пятыйвход - с выходом блока коррекциичастот, а выход - с первым входомвторого элемента И, второй вход которого подключен к ныходу блока выделения периода, четвертый вход которогосоединен с выходом генератора, входомэлемента задержки и вторым входомблока управления, а пятый вход - спервым выходом блока управления, третий вход которого подключен к третьему входу, анализатора, четвертый входк первому входу блока коррекции частот, первому входу второго триггера, второму входу первого триггера и выходу формирователя заднего фронта, а второй выход - к второму нходу блока коррекции частот, причем второй вход5 формирователя заднего фронта соединенс одним из выходов формирователя строба, а третий вход - с выходом нторого элемента И и вторым входом первого элемента И, выход которого под- О ключен к второму входу второго триггера .На фиг . 1 приведена электрическаяфункциональная схема устройства воспроизведения прямоугольных импульсов; на фиг. 2 - пример конкретного выполнения устройства; на фиг . 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство воспроизведения прямоугольных импульсов содержит генера 20 тор 1., например кварцевый генератор,выход которого через элемент 2 задержки соединен с входами формирователя 3 стробов, выходы которого черезэлементы И 4, соединенные с входнойшиной, подключены к блоку 5 определения времени поступления входногосигнала, выходы которого соединеныс входами анализатора б некратностичастот,30Входы блока 7 управления соединены с выходами генератора 1,анализатора б и выходом д блока 5 определения времени, а выход - со входомблока 8 коррекции частот. Входы блока 9 ныделения строба соединены свыходами блока 5 определения времени, а управляющие входы - с выходамианализатора б и блока 8 коррекциичастот. Входы блока 10 выделения пе 40 риода соединены с выходами генератора 1, блока 5 определения времени,анализатора б и блока 7 управления .Выходы блоков 9 выделения строба и10 выделения периода через элементИ 11 соединены с входом формирователя12 заднего фронта, другие входы которого соединены с выходами формирователя 3 стробов и блока 5 определениявремени, а выход - с первым входомтриггера 13, второй вход которогоподключен к выходу д .блока 5 определения времени, а выход через элемент И 14, первый вход которого сое,динен с выходом элемента И 11, - кпервому входу триггера 15, второйвход которого и один из входов блока7 управления и блока 8 коррекции частот соединены с выходом формирователя 12 заднего фронта,Блок 5 определения времени предЯ назначен для определения номера строба поступления переднего фронта иформирования управляющих сигналовпоступления переднего и заднего фронтов входного сигнала и состоит из реу гистра 1 би дешифратора 17 фиг, 2),790234 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 Анализатор 6 некратности частотпредназначен для определения кратности частоты генератора 1 частоте входного сигнала, формирует сигналы некратности, опережения или запаьлывания частоты и состоит из регистров18, 19 и дешифратора 20,Блок 8 коррекции частот предназначен для формирования сигнала коррекции частот и состоит из счетчиков 21и 22 импульсов, регистра 23, блока24 полного совпадения,Блок 9 выполнения строба предназ в ,начен для выделения строба переднегофронта в периоде генератора 1 и состоит из регистра 25 и блока 26 коммутации .Блок 10 выделения периода предназ -начен для выделения периода генератора 1 для формирования переднегофронта выходного сигнала и состоит изрегистров 27, 28 и блока 29 полногосовпадения,формирователь 12 заднего фронтасостоит из триггера 30, элементаИ 31, счетчика 32 импульсов, элементаИ 33, элемента 35 задержки на одинтакт, триггеров 34 и 36 и блока 37коммутации .Устройство работает следующим об.разом .Сигнал генератора 1 (фиг, За) поступает на элемент 2 задержки, общаязадержка которого равна половине периода генератора 1, частота котороговыбирается кратной образующей частоте входного сигнала, но не менее, чемв 4 раза выше ее, сдвинутые сериичастот с равноотстоящих выводов элемента 2 задержки поступают на входыформирователя 3 стробов, который формирует в пределах каждой из полуволнгенератора 1 П стробов (фиг. Зб),спрашивающих на элементах И 4 входной сигнал таким образом, что на выходе элемента И 4 1 -го формируетсясигнал и записывается "1" в соответствующий триггер регистра 16 блока5 определения времени, если входнойсигнал перекрывает по времени -ыйстроб. Дешифратор 17 этого блока дешифрирует состояние регистра 16 по следующему алгоритму: если 1-ый триггер регистра 16 находится в состоянии "1" а ( -1) -ый в состоянии "0", то на )-ом выходе дешифратора 17 формируется потенциал нахождения переднего фронта входного сигнала под -ым стробом; если в -ый триггер регистра 16 находится в состоянии "0", а (1-1) ый в состоянии "1", то дешифратор 17 (1+1) -ым стробом выдает сигнал заднего фронта. Так, например, входной сигнал (фиг3 г) - сигнал заднего фронта (фиг. 3 и), или входной сигнал (фиг. 3 л) - сигнал заднего фронта (фиг. 3 м), где 1 и ) - номер одного из триггеров рассматриваемого регистра и соответствующего ему выхода дешифратора. Дешифратор 17 Формирует импульс записи кода времени прихода переднего фронта входного сигнала в 5 следующий полупериод генератора 1 после прихода переднего фронта входного сигнала (фиг. Зд), По этому сигналу производится запись кода вре" мени переднего Фронта в регистр 25 блока 9 выделения строба и в регистр18 анализатора 6 некратности частот,причем предыдущее значение кода времени из регистра 18 переписывается в регистр 19 того же блока, путем сравнения значений времени приходапереднего фронта входного сигналаопределяется некратность частоты генератора 1 образующей частоте входного сигнала, которая всегда имеет местоиз-за разброса параметров генератора 1 ДешиФратор 20 анализатора 6 дешифрирует состояние регистров 18 и 19по следующему алгоритму: если 1-ыйтриггер регистра 19 находится в состоянии "0", а (1-1)-ый в состоянии"1" и -ый триггер регистра 18 всостоянии "1", то Формируется потенциал опережения частоты; если 1-ыйтриггер регистра 19 находится в состоянии "1 ", а (1-1) -ый в состоянии"0" и (1-1) -ый триггер регистра 18в состоянии "1", то Формируется потенциал запаздывания частоты; выходные потенциалы дешифратора 20 "оперекение" и "запаздывание" ч астор ызаведены на Входы регистра 25 блока 9 выделения .строба и регистра 27 блока 10 выделения периода и управляют направлением сдвига информации в этих реверсивных сдвиговых регистрах, Кроме указанных выше сигналов, дешифратор 20 Формирует сигнал некратности частот, если содержимое регистров 18 и 19 не равныпо которому блок 17 управления прекращает подачу частоты генератора 1 на счетный вход счетчика 21 блока 8 коррекции частот,переписывает содержимое счетчика 21 в регистр 23, сбрасывает счетчик 21 и вновь открывает поступление на его счетный вход частоты генератора 1 .Таким образом, на регистре 23 запоминается двоичный код количества периодов генератора 1 между двумя моментами перехода переднего Фронтавходного сигнала с одного строба Формирователя 3 стробов на другой . Счетчик 22 блока 8 коррекции частотсчи-.ает количество периодов генератора 1 за время действия входногосигнала, код счетчика 22 постоянносравнивается с содержимым регистра23, блока 24 полного совпаЛения. Вслучае совпадения колов формируетсясигнал, который сдвигает информациюв регистре 25, и в случае возникнсвения переноса в этом регистре производится сдвиг информации в регистре 28 блока 10 выделения периода. Таким образом, производится компенсация ошибки, вызванной некратностью частот генератора 1 и образующей частоты входного сигнала.Код номера строба формирователя 3 5 стробов записывается с дешифратора 17 в регистр 25 по управляющему сигналу (фиг. Зо) и, начиная со следующего периода генератора 1, блок 26 коммутации блока 9 выделения строба 10 выдает сигнал (фиг . Зе) под тем временным стробом, под которым пришел передний фронт входного сигнала. Управляющий сигнал (фиг. 3 д) фазирует сдвиговый регистр 27, который делит Я частоту генератора 1 до образующей частоты входного сигнала, регистр 28 устанавливается в "1" блоком 7 управления спустя один период частоты генератора 1. Таким образом, сигнал на блоке 29 полного совпадения блока 10 выделения периода формируется спустя период образующей частоты входного сигнала по отношению к моменту прихода переднего фронта (фиг . Зж) . При совпадении сигналов с блока 26 коммутации (фиг, Зе) и с блока 29 полного совпадения (фиг . Зж) элемент И 11 Формирует сигнал, который проходит через элемент И 14, так как триггер 13 устанавливается в "1" управляю- ЗО щим сигналом с дешифратора 17 (фиг.ЗВ) и переводит в "1 " выходной триггер 15, Тем самым формируется передний фронт выходного сигнала (фиг. Зэ) .По заднему, фронту входного сигна ла дешифратор 17 формирует импульс (фиг. Зи), который устанавливает в "1" триггеры 30 и 36 формирователя 12 заднего фронта, сбрасывает в "0 " счетчик 32 и триггер 34, а также пос О тупает на элемент 35 задержки на один такт. Триггер 30 сбрасывается в "0" сигналом с элемента И 11, поэтому на счетный вход счетчика 32 проходит высокочастотный сигнал, сформированный формирователем 3 стробов от момента прихода заднего фронта до сигнала (фиг, Зк). Так как в данном случае этот отрезок времени меньше половины периода образующей частоты входного сигнала, то элемент И 33, дешифрирующий состояние счетчика 32, которое соответствует половине периода образующей частоты, не срабатывает, и триггер 34 останется в "0". Таким образом, через блок 37 коммутации 55 проходит сигнал с элемента 35 задержки на один такт, задержанный на один период образующей Частоты входного сигнала, и выходной триггер 15 сбрасывается в "0". Так формируется задний фронт выходного сигнала (фиг.Зз), Этот же сигнал используется как сброс в"0" всего устройства.В случае прихода на вход устройст- ва сигнала (Фиг, Зл) промежуток вре- у мени между импульсом заднего фронта (фиг, Зм) и импульсом образующей частоты входного сигнала больше половины периода образующей частоты, и заполняющая частоты счетчика 32 (фиг, Зн ) переводит его в состояние, превышающее код половины периода;срабатывает элемент И 33, триггер 34 устанавливается в состояние "1" (фиг. Зо). Тогда блок 37 коммутации пропускает сигнал с выхода элемента И 11 на сброс выходного триггера 15 и всего устройства.Таким образом, предлагаемое устройство восстанавливает сигнал до номинальной длительности с более высокой точностью, чем ранее известные устройства. Формула изобретения790234 Фиг. 7 рому входу первого триггера и выходуформирователя заднего фронта, а второй выход - к второму входу блокакоррекции частот, причем второй входформирователя заднего фронта соединен с одним из выходов формирователястроба, а третий вход - с выходомвторого элемента И и вторым входомпервого элемента И, выход которогоподключен к второму входу второготриггера. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 482882, кл. Н 03 К 5/20, 1973.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2516128, кл. Н 03 К 5/20,1977,3, Авторское свидетельство СССР540365, кл . Н 03 К 5/18, 1975.