Преобразователь пачки импульсов в прямоугольный импульс

Союз СоветскнкСецндпнстнческнаресиубини ОПИСАНИЕ и)951683ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл. Н 03 К 5/156 ГеаударстеенЫ комитет СССР оо делам взабретенкк в открытой(72) Авторы изобретения М.П. Козинцев, В.В, Войко и А.С, Карлюка Государственный ордена Трудового Красного Знамени проектный институт "Южгипрошахт"(5 Й) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАЧКИ ИМПУЛЬСОВВ ПРЯМОУГОЛЬНЫИ ИМПУЛЬС15 го Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова. но в системах телемеханики, электроизмерительных системах и в системах сбора и обработки информации,5Известен преобразователь, содержащий счетчик импульсов, Ю-триггер, генератор опорных импульсов, формирователь импульсов, блок запрета, элемент И, элемент ИЛИ и элемент эа о держки 1 . Однако такое устройство характеризуется недостаточно высокой точностью преобразования и ограниченным диапазоном частот импульсов впачке.Наиболее близким к предложенномупо технической сущности являетсяпреобразователь, содержащий четыретриггера, два реверсивных счетчика,два дешифратора, четыре элемента И,генератор опорных импульсов, элементы ИЛИ и НЕ 2,Данный преобразователь имеет расширенный частотный диапазон импульсов в последовательности, но не позволяет сформировать прямоугольныйимпульс, длительность которого равна длительности последовательности(пачки) импульсов, что сужает егофункциональные возможности.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей за счетформирования прямоугольного импульса, задержанного на величину периодаследования импульсов пачки, длительность которого равна длительностипачки импульсов,Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь пачки импульсое в прямоугольный импульс, содержащий генератор опорных импульсов,выход которого подключен к первомувходу первого элемента И, второйэлемент И, первый вход которого соединен с первым выходом первого триггера, первый вход которого соединен с3 95168первым входом второго триггера и свходной шиной, третий триггер, элемент ИЛИ-НЕ, два реверсивных счетчика, первый вход первого из которыхсоединен с выходом первого элементаИ, введены два формирователя импульсов, причем выход элемента ИЛИ-НЕподключен к вторым входам первогои второго триггеров и к первому входутретьего триггера, второй вход которого через первый формирователь импульсов соединен с первым выходомвторого триггера, второй выход которого подключен к первому входу второго реверсивного счетчика, второй вход 1которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, а третий входсоединен с первым выходом первоготриггера, первый вход первого триггера через второй формирователь импуль- щосов соединен:с-втерым входом второгоэлемента И, выход которого подключенк входу генератора опорных импульсов,причем первый выход третьего триггерасоединен с вторым входом первого элемента И и с вторым входом первого реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с первым выходом второго триггера, выходы первого и второго реверсивных счетчиков подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ.На Фиг, 1 приведена функциональная блок-схема преобразователя; наФиг. 2 - временная диаграмма работыпреобразователя.Преобразователь (фиг, 1) содержит генератор 1 опорных импульсов,триггеры 2, 3 и 1, элементы И 5 и 6,элемент ИЛИ"НЕ 7, Формирователи 8и 9 импульсов, реверсивные счетчики10 и 11, на Фиг. 1 также показанавходная шина 12.В данном преобразователе используются триггер 2 ЮТ-типа и триггеры 3 и 1 В 5-типа.Преобразователь пачки импульсовв прямоугольный импульс работает сле"дующим образом,В исходном состоянии реверсивныесчетчики 10 и 11 установлены в еди 50ничное состояние, на выходе счетчиков 10 и 11 присутствует низкий потенциал, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 высокий потенциал (см, Фиг, 2 м),триггеры 2, 3 и ч установлены в нуле;свое состояние, при котором на их еди- .- ничном выходе присутствует низкийпотенциал, а на нулевом выходе,- высокий, на выходе формирователей 8 3 4и 3 импульсов 2 - высокий потенциалУна выходе элементов И 5 и 6 - низкий потенциал, на входной шине 12 высокий потенциал, генератор 1 опорных импульсов находится в заторможенном состоянии при наличии низкогопотенциала на его управляющем входе.Предположим, что реверсивные счетчики 10 и 11 работают на вычитаниепри наличии низкого потенциала на ихуправляющих входах и на сложение приналичии высокого потенциала, а формирователи 8 и 9 импульсов запускаются при изменении потенциала на ихвходах с высокого на низкий.При поступлении первого отрицательного импульса пачки (фиг, 2) на входную шину 12 триггер 2 (Фиг. 2,е,ж)и триггер 3 (фиг 2,в,н) устанавли"ваются в единичное состояние и запускается Формирователь 9 импульсов(фиг, 2,б), на выходе которого вырабатывается отрицательный импульс,удерживающий низкий потенциал на выходе элемента И 6 (Фиг. 2,г), Длительность отрицательного импульса формирователя 9 импульсов выбираетсянесколько большей времени переходных процессов в преобразователе именьшей периода следования импульсовопорной частоты,При установлении триггера 2 вединичное состояние на его единичном выходе появляется высокий потенциал, а на нулевом выходе - низкийпотенциал . При этом в счетчике 10устанавливается режим сложения, ав счетчике 11 - режим вычитания,При установлении триггера 3 в единичное состояние на его единичномвыходе (Фиг. 2,в) появляется высокий (разрешающий) потенциал, а нанулевом выходе (фиг. 2,в) - низкийпотенциал, Следовательно, на первомвыходе преобразователя появляетсяпередний фронт прямоугольного импульса, совпадающий с моментом прихода первого импульса пачки,Триггер 1 продолжает оставатьсяв нулевом состоянии (фиг. 2,к,о),и низкий потенциал его единичного выхода (фиг, 2,к) удерживает элемент 15в закрытом состоянии (Фиг, 2,л). После окончания импульса формирователя9 генератор 1 начинает вырабатыватьимпульсы опорной частоты (фиг, 2,д),Счетчик 1 О продолжает оставаться висходном состоянии, так как импуль -сы опорной частоты на его вход не поступают, а счетчик 11 работает навычитание до прихода второго импульса пачки. При поступлении второго импульса пачки триггер 2 устанавливается в нулевое состояние, на управляю 5щем входе счетчика 10 появляется низкий потенциал (режим вычитания), ана управляющем входе счетчика 11высокий потенциал (режим сложения).Изменение потенциала с высокого на 1 Онизкий на единичном выходе триггера 2приводит к срабатыванию формирователя 8, выходной отрицательный импульскоторого (фиг. 2,и) устанавливаеттриггер 4 в единичное состояние, при 15котором открывается элемент И 5 подругому входу. Длительность импульсаформирователя 8 выбирается несколькоменьшей, чем длительность импульсапереполнения счетчиков 10 и 11 на 20выходе элемента ИЛИ-НЕ 7. Одновременно с появлением второго импульсасрабатывает формирователь 9, выходнойимпульс которого через элемент И 6блокирует генератор 1 опорных импуль сов. После окончания импульса формирователя 9 генератор 1 начинает вырабатывать импульсы опорной частоты, щкоторые поступают на вход счетчика11, увеличивая его содержимое, и через элемент И- на вход счетчика10, уменьшая его содержимое.Следовательно, к моменту появления второго импульса пачки содержимоесчетчика 11 уменьшается на величину,соответствующую периоду следованияимпульсов пачки, а счетчик 10 продолжает оставаться в исходном (заполненном) состоянии (все разрядысчетчика 10 находятся в единичном состоянии),После появления второго импульсапачки в счетчике 11 устанавливается 45режим сложения, а в счетчике 10 - режим вычитания,К моменту появления третьего импульса пачки счетчик 11 оказываетсязаполненным, так как на его вход поступает такое же количество импульсов опорной частоты, которое вычитается из него к моменту прихода второго импульса пачки. Из счетчика 10вычитается число, соответствующеепериоду следования импульсов пачки.В момент прихода третьего импульсапачки триггер 2 устанавливается вединичное состояние, в счетчике 10 режим сложения,в счетчике 11 - режимвычитания, запускается формирователь9, своим выходным импульсом черезэлемент И 6 блокируя генератор 1, атриггеры 3 и 4 продолжают оставатьсяв единичном состоянии,После окончания импульса формирователя 9 импульсы опорной частотыначинают. поступать на вход счетчиков10 и 11. Содержимое счетчика 10 начинает увеличиваться, а содержимоесчетчика 11 начинает уменьшаться, Далее с приходом последующих импульсовпачки процесс преобразования повторяется. Следовательно, к моменту прихода очередного импульса пачки из одного из счетчиков вычитается число,соответствующее периоду следованияимпульсов пачки, а второй счетчикоказывается заполненным,В момент прихода очередного импульса пачки блокируется генератор 1опорных импульсов и изменяется режимработы счетчиков 10, 11, т.е. еслисчетчик работал на сложение, то будет работать на вычитание и наоборот.Если очередной импульс пачки навходную шину 12 преобразователя непоступает, то генератор 1 опорных импульсов не блокируется, и его очередной импульс, поступив на входы обоихсчетчиков 10 и 11, вызывает переполнение того реверсивного счетчика,который к этому моменту работал насложение и оказался заполненным,Предположим, что на входную шину12 поступила пачка из пяти импульсов (фиг; 2,а). Тогда к моменту ожидаемого появления шестого импульсаокажется заполненным счетчик 10. Вмомент ожидаемого появления шестогоимпульса формирователь 9 не срабатывает и очередной импульс генераторавызывает переполнение счетчика 10,положительный импульс переполнениякоторого поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 7. При этом на входе элемента ИЛИ-НЕ 7 появляется низкий потенциал (фиг. 2,м), возвращающий триггеры 2, 3 и 14 в исходное (нулевое)состояние. При установке триггеров3 и 4 в исходное состояние на ихединичных выходах появляется низкийпотенциал, устанавливающий счетчики10 и 11 в исходное состояние, а нанулевых выходах - высокий потенциал,отмечающий задний фронт прямоугольныхимпульсов на первом и втором выходахпреобразователя, 7 9516Следовательно, если очередной импульс к ожидаемому моменту временине поступает на входную шину 12 преобразователя, то генератор 1 опорныхимпульсов не блокируется, и его очередной импульс, поступив на входсчетчиков 10 и 11 вызывает переполнение того реверсивного счетчика,который к этому моменту работал насложение и оказался заполненным, По 1 Оимпульсу переполнения этого счетчика преобразователь возвращается в исходное состояниедо прихода следующейпачки импульсов.Таким образом, на первом выходе 15преобраЗователя (фиг, 2,и) формируется прямоугольный импульс, переднийфронт которого совпадает с моментомприхода первого импульса пачки, с длительностью, превышающей истинную про- гбдолжительность пачки на величину,равную периоду следования импульсов.в пачке. На втором выходе преобразователя (фиг. 2,о) формируется прямоугольный импульс, передний фронт 25которого совпадает с моментом появления второго импульса пачки с длительностью, равной истинной продолжительности пачки импульсов,Таким образом, предложенный пре- зОобразователь (по сравнению с известным) позволяет расширить Функциональные возможности так как преобразователь Формирует на первом выходе прямоугольный импульс, передний фронткоторого совпадает с первым импульсом пачки, а длительность превышаетдлительность пачки не более цем напериод следования импульсов в пачкеи на другом выходе импульс, переднийфронт которого совпадает с вторымимпульсом пачки, а длительность равна длительности пачки.Формула изобретенияПреобразователь пачки импульсовв прямоугольный импульс, содержащий 83 8генератор опорных импульсов, выходкоторого подключен к первому входупервого элемента И, второй элемент И,первый вход которого соединен с.первым выходом первого триггера, первый вход которого соединен с первымвходом второго триггера и с входнойшиной, третий триггер, элементИЛИ-НЕ, два реверсивных счетчика,первый вход первого из которых соединен с выходом первого элемента И,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения Функциональныхвозможностей, в него введены два формирователя импульсов, причем выходэлемента ИЛИ-НЕ подключен к вторымвходам первого и второго триггерови к первому входу третьего триггера,второй вход которого через первыйформирователь импульсов соединен спервым выходом второго триггера, второй выход которого подключен к первому входу второго реверсивного счетчика, второй вход которого соединенс выходом генератора опорных импульсов, а третий вход соединен с первым выходом первого триггера, первыйвход первого триггера через второйформирователь импульсов соединен свТорым входом второго элемента И, выход которого подклюцен к входу гене.ратора опорных импульсов, причем первый выход третьего триггера соединенс вторым входом первого элемента Ии с вторым входом первого реверсив-.ного счетчика, третий вход которогосоединен с первым выходом второготриггера, выходы первого и второгореверсивных счетчиков подключены квходам элемента ИЛИ-НЕ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРК 736367, кл, Н 03 К 5/156, за 1980 г.2. Авторское свидетельство СССРГ 809531, кл, Н 03 К 5/156, 1979 гаказ 5972/74 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,Тираж 959 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, РауПодписноекомитета СССРи открытийсная наб , д, 4/