Устройство задержки сигналов

ГОСУД АРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ й ЕТЕНИЯ ЬСТВ и- кор СР ПИСАНИЕАВТОРСНОМУ СВИДЕ 7 ГЛ(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 970333, кл. Н 03 Н 7/32, 04.01,82. (54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ СИГНАЛОВ по авт.св. В 970333, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности задержки, в него дополнительно введен блок коррекции временной погрешности, первый вход которого соединен с входом устройства, второй вход - с выходами управляемого вентиля блока управления, третий вход - с первым выходом устройства, а выход блока коррекции временной погрешности является вторым входом устройства.2. Устройство по п. 1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что блок 80, 1104655 А рекции временной погрешности содер-жит два элемента ИЛИ, причем первый вход первого элемента ИЛИ является первым входом блока коррекции временной погрешности, вторым входом которо" го является первый вход второго элемента ИЛИ, а третьим входом - второй вход первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к единичному и нулевому входам триггера, соединенного выходом с входом элемента И, к другому входу которого подключен генератор ещульсов высокой частоты, выход элемента И подключен к счетному входу счетчика, установочные вхо- З ды которого соединены с первым входом первого элемента ИЛИ, выходы счетчика подключены к входам дешифратора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и явля- ф ется выходом блока коррекции временной погрешности.аай20 40 50 55 1 110Изобретение относится к автомати-ке и вычислительной технике и можетбыть использовано при создании высо"конадежных систем для управления технологическими процессами,По основному авт.св. У 970333известно устройство задержки сигналов,содержащее программируемый блок задержки, состоящий иэ двоичного счетчика, выполненного на триггерах, еди ничные и нулевые выходы которых подключены к программируемому коммутатору, выполненному на однополюсныхпереключателях, выходы которого через многовходовой элемент И подключены к управляющему входу вентиля,выход которого является выходом устройства, а импульсный вход подключенк выходу блока управления, содержащему задающий генератор, выход которого подключен к импульсному входууправляемого вентиля, к входу управления которого подключен единичный выход триггера управления, единичный вход которого подключен к входной клемме устройства, нулевой вход - к установочному входу программируемого блока задержки, соединенному с нулевыми входами триггеров двоичного счетчика и с выходной клеммой уст 30 ройства, а выход управляемого вентиля подключен через делитель частоты к выходу блока управления, соединенному со счетным входом первого триггера счетчика, формирователь конт. -рольного кода, контрольный блок, фор мирователь сигналов сбоя с индикаторным устройством, первый и второйэлементы ИЛИ, блок задержки, причем первый и второй информационные входы формирователя контрольного кода подключены к единичным выходам триггеров счетчика и к выходам коммутатора, которые являются соответственно первым и вторым информационными выходами программируемого блока задерж 45 ки, первый и второй импульсные входы формирователя контрольного кодаподключены к единичным выходам триггеров счетчика и к выходам коммутатора, которые являются соответственно первым и вторым информационными выходами программируемого блоказадержки, первый и второй импульсные входы формирователя контрольного кода подключены соответственно к выходу устройства и входной клемме и к первому и второму входам первогоэлемента ИЛИ, выход; которого через 4655 2блок задержки подключен к входу опроса контрольного блока, на первыйвход которого подключен выход формирователя контрольного кода, на второй вход в . выход второго элемента ИЛИ,на выход которого подключены выходы "Больше"; "Меньше" и "Равно"контрольного блока, причем "Больше"и "Меньше" подключены к первому ивторому входам формирователя сбоя,третий вход которого подключен к пер.вому и второму входам формирователясбоя, к третьему входу которогоподключен выход второго элемента ИЛИ, а на первый и второй установочные входы подключены соответственно входная и выходная клеммы устройства Г 1 1,Недостатком известного устройствазадержки сигналов является имеющаясявременная погрешность, вызваннаянесинхронизированным поступлениемвходного импульса с частотой задающего генератора, в результате чегопервый импульс серии задающего генератора поступает на вход делителячастоты блоки управления с некоторойзадержкой, максимальная величина которой примерно равна периоду частотызадающего генератора.Величину задержки в известномустройстве можно определить следующим образом: ч3где Г , - величина задержки сигналана выходе устройства",Т. - величина задержки сигнала,соответствующая установленной кодовой комбинации,й - временная погрешность,обусловленная рассогласованием между пусковымимпульсом и первым импульсом с задающего генератора;при этом О 4 д ( Тгде Т - период между импульсами задающего генератора,Цель изобретения - повышение точности задержки сигнала.Цель изобретения достигается тем,что в устройство задержки сигналовдополнительно введет блок коррекциивременной погрешности, первый входкоторого соединен с входом устройства, второй вход - с выходом управляемого вентиля блока управления,третий вход - с первым выходом уст110Эройства, а выход блока коррекциивременной погрешности является вторым выходом устройства.Кроме того, блок коррекции временной погрешности содержит два эле 5мента ИЛИ, причем первый вход первого элемента ИЛИ является первым входом блока коррекции временной погрешнбсти, вторым входом которогоявляется первый вход второго элемен 0та ИЛИ, а третьим входом - второйвход первого элемента ИЛИ, выходыпервого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к единичномуи нулевому входам триггера соединен ного выходом с одним входом элемента И, к другому входу. которого подключен генератор импульсов высокойчастоты,"выход элемента И подключенк счетному входу счетчика, установочные входы которого соединены спервым входом первого элемента ИЛИ,выходы счетчика подключены к входамдешифратора, выход которого соединенсо вторым входом второго элемента ИЛИ 25и является выходом блока коррекциивременной погрешности.Введение в известное устройствоблока коррекции временной погрешности позволяет зафиксировать, вре 30менное рассогласование между запускающим импульсом и первым импульсомсерии задающего генератора, которыйпоступает на вход делителя частотыблока управления в каждом конкретномслучае,с тем, чтобы, производя корректировку выхода сигнала с устройства задержки сигналов, повысить точность его работы.На чертеже представлена схемаустройства,40Устройство содержит блок 1 управления, в который входит задающийгенератор 2, триггер 3 управления,управляемый вентиль 4 и делитель 5частоты, причем единичный вход триггера 3 управления подключен к входной клемме устройства, а единичныйвыход - к входу управления управляемого вентиля 4, импульсный вход которого подключен к выходу задающегогенератора 2, а выход соединен свходом делителя 5 частоты.В состав устройства входит программируемый блок 6 задержки, содержащий двоичный счетчик на И разрядов 7, программный коммутатор 8,многовходовой элемент И 9, входы ко-торого подключены к выходным клем 4655 4мам программного коммутатора 8, а выход соединен с управляющим входом вентиля 10, импульсный вход которого соединен со счетным выходом первого разряда двоичного счетчика 7, а также выходом делителя 5 частоты, выход вентиля 10 соединен с выходом задержанного сигнала программируемого блока 6 задержки. Выходы двоичного счетчика 7 являются первым информационным выходом программируемого блока 6 задержки, а выходы программного коммутатора 8 являются вторым информационным выходом. Формирова тель 11 контрольного кода содержитпервый блок 12 передачи числа, блок 13инвертирования контрольного кода, второй блок 14 передачи числа. Пер-, вый и второй импульсные входы формирователя 11 контрольного кода подключены соответственно к выходу задержанного сигнала программируемого блока 6 задержки и первому выходу устройства и к входной клемме, а также к первому и второму входам первого элемента ИЛИ 15 и через блок 16 задержки к контрольному блоку 17, который содержит контрольный регистр 18, выходные концы которого поразрядно подключены на первые потенциальные входы контрольного устройства 19 сравнения. На вторые потенциальные входы контрольного устройства 19 сравнения подключены выходные клеммы контрольного коммутатора 20, подключенного к минусу источника постоянного напряжения. Выходы контрольного устройства 19 сравнения "Больше", "Меньше", "главно" подключены к входам второго элемента ИЛИ 21, причем выходы "Больше" и "Меньше" подключены также соответственно к первому и второму входам формирователя 22 сигналов сбоя, на третий вход которого подключен выход второго элемента ИЛИ 21, соединенный также с установочными входами триггеров контрольного регистра 18Формирователь 22 сбоя содержит первый триггер 23, управляемый вентиль 24, второй триггер 25, управляемые вентили 26-29, к выходам которых подключено индикаторное устройство 30. К единичному входу первого контрольного триггера 23 подключен выход второго элемента ИЛИ 21, нулевой вход первого контрольного триггера 23 подключен к входной клемме10 Устройство работает:следующимобразом. устройства, единичный и нулевой вхо-; . ды второго контрольного триггера 25 подключены к установочным входам формирователя 22 сигналов сбоя, соединенным соответственно с входной и первой выходной клеммами устройства.Устройство содержит также блок 21 коррекции временной погрешности, состоящий из генератора 32 импульсов высокой частоты (частота которого в п раз больше частоты задающего генератора 2), триггера 33, первого и второго элементов ИЛИ 34 и 35 блока 31 коррекции временной погрешности, элемента И 36 блока 31 коррекции 15 временной погрешности, счетчика 37 и дешифратора 38, причем первый вход первого элемента ИЛИ 34, являющийся первым входом блока 31 коррекции временной погрешности, подключен к 20 входной клемме устройства, второй вход первого элемента ИЛИ, являющийся третьим входом блока 31 - к первой выходной .клемме устройства, первый вход второго элемента ИЛИ 35, явля ющийся вторым входом блока 31 коррекции временной погрешности подключен к выходу управляемого вентиля 4 блока 1 управления, выходы первого и второго элементов ИЛИ 34 и 35 блока 31 З 0 коррекции временной погрешности подключены соответственно к единичному и нулевому входам следящего триггера 33, единичный выход которого подключен к одному входу элемента И 36 блока 31 коррекции временной погрешности, на другой вход которого подключен генератор 32 импульсов высокой частоты, выход элемента И 26 блока 31 коррекции временной погрешнос ти подключен на .счетный вход счетчика 37 блока 31 коррекции временной погрешности, на установочный вход которого подключен вход первого элемента ИЛИ 34, выходы счетчика подключены к дешифратору 38, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ 35 и является выходом блока коррекции временной погрешнос;ти и вторым выходом устройства.50Емкость счетчика 37 выбрана несколько большей максимального числа импульсов генератора 32 импульсов ,высокой частоты, поступающих на егосчетный выход за период выбраннойчастоты задающего генератора 2. Перед началом работы производится установка исходного состояния триггера 3 управления, разрядов двоичного счетчика 7, контрольного регистра 18, первого и второго контрольных триггеров 23 и 25, следящего триггера 33 и счетчика 38 (цепь установки "0" на чертеже не показана). На переключателях программного коммутатора 8 и контрольного коммутатора 20 производится набор кодовой комбинации для получения задержки необходимой длительности,По сигналу "Пуск", поступающему на вход управления устройства, производится установка триггера 3 управления в единичное состояние, в результате чего на вход управления вентиля 4 подается разрешающий потенциал низкого уровня, Для устранения временного рассогласования между сигналом "Пуск" и первым импульсом серии задающего генератора 2, с приходом которого на вход делителя 5 частоты начинается отсчет истинного времени задержки по установленному коду, Сигнал "Пуск" поступает также на первый вход блока 31 коррекции временной погрешности, где производится обнуление счетчика 37 (что необходимо для нормальной работы устройства) и через первый элемент ИЛИ 34 производится установка триггера 33 в единичное состояние, в результате чего с генератора 32 импульсов высокой частоты через элемент.И 36 начинают поступать на счетный лход счетчика 37 импульсы. С приходом первого импульса с задаацего генератора 2 на вход делителя 5 частоты и на второй вход блока коррекции временной погрешности работа счетчика 37 прекращается, так как этим сигналом через элемент ИЛИ 35 блока коррекции временной погрешности производится установка триггера 33 в исходное состояние. Таким образом, временной интервал Д между сигналом "Пуск" и первым импульсом с задающего генератора 2 в каждом конкретном случае фиксируется путем включения счетчика 37, который по сигналу "Пуск" отрабатывает часть периода Т задающего генератора 2. Сигналом "Пуск" производится установка в исходное состояние первого контрольного триггера 23, второго контрольного триггера 25 в единичное состояние, этим же сигналом производится опрос второго блока 14 передачи числа, в результате чего контрольная кодоваякомбинация, соответствующая выбранной временной задержке, подаетсяна входы контрольного регистра 18и далее на первые потенциальные входы контрольного устройства 19 сравнения.,После установления потенциалов50- величина задержки сигнала,соответствующая установленной кодовой комбинации;- временная погрешность,обусловленная рассогласова нием между пусковым импульсом и первым импульсом сзадающего генератора,где производится опрос контрольного устройства 19 сравнения и в зависимости 1 О от результатов сравнения контрольного кода с контрольного регистра 18 с кодом задержки, установленным на коммутаторе 20, формируется один из трех возможных сигналов на выходе контрольного устройства 19 сравнения, а именно "Больше", "Равно" или "Меньше", причем по сигналам "Больше" или "Меньше", поступающих на импульсные входы вентилей 27 и 26, производится контроль исправности контрольного коммутатора 20, программного коммутатора 8 и двоичного счетчика 7. Любой из выходных сигналов контрольно- го устройства 19 сравнения с выхода д элемента ИЛИ 21 переключает первый контрольный триггер 23, который при отсутствии сигнала с выхода контрольного устройства 19 сравнения сохраняет свое исходное состояние, сигналом с выхода элемента ИЛИ 21 производится также установка исходного состояния разрядов контрольного регистра 18.С приходом входного сигнала двоич 35 ный счетчик 7 начинает счет и лри достижении в нем кода, равного коду, установленному на переключателях программного коммутатора 8, на выходе элемента И 9 формируется низкий потенциал разрешающего уровня, который поступает на управляющий вход вентиля 10, На выходе вентиля 1 О формируется сигнал, который подается на первую выходную клемму и является пер 45 вым выходным сигналом устройства, причем величина задержки на этом выходе равна Т - период работы задающегогенератора.По этому сигналу производится установка второго контрольного триггера 25 в исходное состояние, триггер управления 3 также устанавливается в исходное состояние, в результате чего прекращается поступление импульсов задающего генератора 2 на вход двоичного счетчика 7. При поступлении на импульсные входы опроса вентилей первого блока 12 передачи числа первого выходного сигнала производится запись числа, соответствующего прямому коду, при котором на первом выходе устройства сформировался выходной задержанный сигнал, поступающий в контрольный регистр 18, а затем через блок 16 задержки производится опрос контрольного устройства 19 сравнения. При этом, если выходной задержанный сигнал с программируемого блока 6 задержки сформирован вовремя, т.е. в соответствии с кодом, установленным на переключателях программного коммутатора 8, сигнал сбоя не формируется. При появлении на выходе контрольного устройства 19 сравнения сигналов "Больше" или "Меньше", поступающих на импульсные входы вентилей 28 и 29, формируются сигналы сбоя, сигнализующие, что выходной сигнал сформирован раньше или позже, чем требовалось по программе. Первый выходной сигнал поступает также на импульсный вход вентиля 24 блока 22 формирования сигналов сбоя и в случае отказа контрольного устройства 19 сравнения формирует сигнал сбоя, который поступает на вход индикаторного устройства 30. Первый выходной сигнал с устройст-. ва задержки сигналов поступает также на третий вход блока 31 коррекции временной погрешности и через первый элемент ИЛИ 34 блока 31 коррекции временной погрешности производит второе за цикл работы устройства задержки сигналов переключение триггера 33 в единичное состояние, в результате чего через элемент И 36 блока 31 коррекции временной погрешности разрешается поступление импульсов с генератора 32 импульсов высокой частоты на счетный вход счетчика 37, который продолжает работать до тех пор, пока на его выходах не устано 1104655 10вится двоичная кодовая комбинация, которая соответствует числу импульсов генератора 32 импульсов высокой частоты за период между импульсами задающего генератора 2, после чего на выходе дешифратора 38 формируется сигнал, по которому через второй элемент ИЛИ 35 блока 31 коррекции временной погрешности производится установка триггера 33 в исходное положение, в результате чего прекращается поступление импульсов с генератора 32 импульсов высокой частоты на счетный вход счетчика 37, Сигнал с выхода дешифратора 38, поступающий на выход блока 31 коррекции времен.ной погрешности, который является вторым (точным) выходом устройства задержки сигналов, причем время задержки на этом выходе равно66 поД 2 3) где. - величина задержки сигнала,соответствующая установленнойкодовой комбинации 1Т - период времени междуимпульсами задающегогенератора Технико-экономическая эффективность изобретения по сравнению с известным устройством заключается в повышении точности работы устрой ства путем ликвидации временной погрешности, которая ранее находилась в пределах периода работы задающего генератора и являлась случайной величиной, а в предлагаемом устройстве за счет отслеживания промежутка времени, равного периоду работы задаю-щего генератора с момента поступления пускового импульса, временная погрешность сведена к постоянной ,величине Т1104655 Л.Пилипенк Тираж 862 ПодписнИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб., д. аказ 5321/43 4/ ул.Проектная, 4"Патент гор Филиал Составитель А.Титоведактор Н.Пушненкова Техред Ж,Кастелевич Корректо