Генератор импульсов с увеличивающейся длительностью

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ПУБЛИК9) . НА/017 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(56) 1. Авторское свидетельство СССР 488333, кл. Н 03 К 5/3, 1972. 2, Авторское свидетельство СССР Р 974552, кл. Н 03 К 5/017, 1980 1(прототип).а -(54) (57) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ С УВЕЛИЧИВАЮЩЕЙСЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ, содер" жащий генератор опорных импульсов, и-разрядный двоичныи счетчик импульсов, и элементов И и элемент ИЛИ, причем первый вход второго элемента И соединен с прямым выходом первого разряда двоичного счетчика импульсов, первый вход третьего эле" мента И соединен с прямым выходом второго разряда двоичного счетчика . импульсов и т.д так что первый вход и-го элемента И соединен с прямым выходом (й)-го разряда, дво ичного счетчика импульсов, выход ге нератора опорных импульсов соединен .с первым входом первого элемента И, вход установки в нуль двоичного сче чика импульсов соединен с шиной сбр са генератора импульсов с увеличивающейся длительностью, выходы и элементов И подключены к соответст" вующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом генера.тора импульсов с увеличивающейся длительностью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, выход генератора опорных импульсов подключен к счетному входу двоичного счетчика импульсов, прямой выход первого разряда которого соединен с вторым входом первого элемента И, прямой выход второго разряда двоичного счетчика импульсов соединен с вторым входом второго элемента И, прямой выход третьего разряда двоичного счетчика импульсов соединен с вторым входом третьего элемента И и т.д. так что прямой выход и-го разряда двоичного счетчика импульсов соединен с вторым входом и"го элемента И, третьи входы первого элемента И подключены к инверсным выходам соответствующих, начиная со второго разряда, иразрядов двоичного счетчика импульсов, третьи входы второго элемента И подключены к инверсным выходам соответствующих, начиная с третьего разряда, (и) разрядов двоичного счетчика импульсов, третьи входы третьего элемента И подключены к.инверсным выходам соответствующих, начиная с четвертого разряда, иразрядов двоичного счетчика импульсов, третий вход и"1"го элемента И подключен к инверсному выходу и-го разряда двоичного счетчика импульсов,Изобретение относится к импульсной технике и может быть,использо.вано, например, в устройствах записи информации в полупроводниковыепрограммируемые постоянные запоминающие устройства,Известно устройство для формирования прогрессивно изменяющегося вре"менного интервала, содержащее фор,мирователь периода повторения,. триг- Огер управления, управляемый генератор, два реверсньм счетчика, триггерреверса и дешифраторы нулевых состояний счетчика Г 13Недостатками известного генератора импульсов с увеличивающейся длительностью являются".относительнобольшая сложность, а также невозможность формирования импульсов с пос"тоянной скважностью, что необходимо, 20например, в устройствах записи информации в полупроводниковые программируемые постоянные запоминающиеустройства,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является генераторимпульсов с увеличивающейся длительностью, содержащий генератор опорных импульсов, и-разрядный двоичный Зосчетчик иипульсов, и элементов И иэлемент ИЛИ, причем первый вход вто"рого элемента И соединен с прямым выходом первого разряда двоичного счетчика импульсов, первый вход третьего элемента И соединен с прямым выходом второго разряда двоичного счетчика импульсов и т,д., первый входи-го элемента И соединен с прямым выходом (и)-го разряда двоичногосчетчика импульсов, выход генератора40опорньм импульсов соединен с первым, входом первого элемента И, вход установки в нуль двоичного счетчика импульсовсоединен с шиной сброса генератораимпульсов с увеличивающейся длитель- Юностью, выходы п элементов И подклю"чены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединенс выходом генератора импульсов с увеличивающейся длительностью, Кроме 50того, он содержит дешифратор(а эле"ментов) и второй счетчик 1 оди счет.ных порядков Д 3 .Известное устройство обеспечиваетформирование на выходе последователь ности импульсов с увеличиваюшейсядлительностью. По сравнению с другими известными устройствами подобного рода оно имеет меньшую слож-, ность, большую экономичностьОднако наличие таких элементов, как счетчик с 1 ояи выходамии дешифратора на и выходов (и"количество импульсов в последовательности), которые управляют работой элементов И, усложняют схему генератора и умень" шают его надежность.Известный генератор предназначен для,формирования последовательностиимпульсов, автоматически наращиваемых по длительности, при постоянстве скважности Я, равной 3.Однако такой генератор имеет низкую функциональную надежность вследствие того, что скважность первого периода выходной последовательности только случайным образом может принять заданное значение, равное 3, т.е. в нем возможны нарушения алгоритма работы, состоящего в постоян" стве скважности Я вьмодных импуль" сов. Это связано с низкой стабильностью длительности первого выходного импульса последовательности, длительность которого случайным образом может принимать значения в ин" тервале от Т/2 - половины периода тактовой частоты на выходе опорного генератора (длительности тактового импульса на выходе опорного генератора), так как для генератора скважность равна 2 .до вое".мени переключения логического эле"мента. В то время как заданная скваж ность выходных импульсов ". обеспечивается только при длительности первого импульса, равной Т/2.Низкая стабильность длительности первого импульса выходной последовательности, присущая известному генератору, объясняется асинхронностью разрешающего потенциала, поступающего с первого выхода дешифратора на вход элемента И, и тактовых импульсов, поступающих с выхода опорного генератора, на другой вход элемента И. В начале работы на шину сброса поступает сигнал, устанавли- вающий на входе элемента И, на первом вьмоде дешифратора разрешающий потенциал. Однако момент поступле" ния сигнала на шину сброса, т,е, .момент начала работы, не связ н с фазой генерируемых генератором тактовых импульсов. Если, например, в рассматриваемый момент на выходе ге. нератора только появляется тактовый1159157 3 фимпульс, то он полностью проходит чика импульсов соединен с шиной сброна выход элемента И и через эле- са генератора импульсов сувеличимент ИЛИ на выходную шину, т.е. в вающейся длительностью, выходы иэтом случае длительность первого вы- элементов И подключены к соответстМодного импульса равна Т/2 и сформи- Б вующим входам элемента ИЛИ, выходруется последовательность импульсов которого сое"инеи с выходом генерас постоянной скважностью Я=З, Если тора импульсов с увеличивающейсяже в рассматриваемый момент време" длительностью выкод генератора опор)ни (момент появления на входе зле- ных импульсов подключен к счетномумента И разрешающего потенциала) 10 входу двоичного счетчика импульсовЮУтактовыи импульс, поступающий с вы- прямой выход первого разряда которохода генератора, заканчивается, тог- го соединен с вторым входом первогода на выход элемента И проходит толь- ., элемента И, прямой выход второгоко часть тактового импульса, которая . Разряда двоичного счетчика импульможет быть равна времени лереключе сов соединен с вторым входом второгония логического элемента. Указанный . элемента И, прямой выход третьегоукороченный тактовый импульс проходит разряда двоичного счетчика импульчереэ элемент ИЛИ на выходную шину и сов соединен с вторым входом третьеможет вызвать переключение счетчика, . го элемента И и т.д так что прямойпосле чего начинается пауза перед 20 выход и-го разряда двоичного счетпоявлением второго выходного импуль" чика импульсов соединен с вторым входом и"го элемента И, третьи входыТаким образом, в известном гене- первого элемента И подключены к инратореотсутствует связь между момен" версным выходам соответствующих на"Щ утом поступления на шину сброса эапу чиная со второго разряда, иразря"скающего импульса и фазой тактовых дов двоичного счетчика импульсов,импульсов на выходе генератора, т,е. третьи входы второго элемента И подуказанные процес .ы связаны случайным ключены к инверсным выходам соответобразом, вследствие чего длительность ствующих, начиная с третьего разряпервого импульса выходной последова- да иразрядов двоичного сч и ательности случайным образом принц- импульсов третьи входы третьег элемает значения в интервале от Т/2 доподключены к инверсным вывремени переключения логического ходам соответствующих, начфинах дам соответствующих, начиная с четэлемента, а значит, и скважность лишь вертого разряда, иразрядов двоичслучайным образом принимает заданное .ного счетчика импуль о р ий.ного счетчика импульсов, третий входзначение, равное 3, т.е. такой гене 5 (и)-го элемента И подключен к инратор имеет низкую надежность. версному выходу и-го разому выходу и-го разряда двоичЦель изобретения " повышение надежности генератора импульсов с уве; На фиг, 1 приведена функциональличивающейся длительностью,ная электрическая схема генератораПоставленная цель рстигается тем 40импульсов с увеличивающейся длительчто в генераторе импульсов с увели-нокостью; на фиг. 2 - временные диагчивающейся длительностью, содержащем раммы, поясняющие принцип его работы.генератор опорных импульсов и-Раэ-Генератор импул соенератор импульсов с увеличиваюрядный двоичный счетчик импульсов, щейся длительностьюсодержитгенераи элементов И и элемент ИЛИ, причем 45опорных импульсов, и-разрядпервый вход второго элемента И,сое- ньд двоичный счетчик 2,и элементов Идинен с прямым, вгходом первого раз" 3,1-3.и, элемент ИЛИ 4, шину 5 сброряда двоичного счетчика импульсов, са генератора импульсов с увеличнваюпервый вход третьего элемента И сое- щейся длительностью выхо увыходную шинудинен с прямым выходом второго разря6 генератора импульсов с увеличиваюда двоичного счетчика импульсов и щейся длительностью, прямой выход 7т,д так, что первый вход и"го эле- первого разряда дво нряда двоичного счетчикамента И соединен с прямым выходом, 2 прямой выход .8прямо выход . и инверсный выход(и) - го раз я а вбичноР Р д д ичного счет второго разряда двоичного счетчичика импульсоввыход генерато ка 2, прямой выход 10 и инверсныйра опорных имп льсоуль овсоединен с . выходтретьего разряда двоичного.первым входом первого элемента И,вход установки в йуль двоичного счет- ный выход 13 (и)-го разряда двоич3 1159157 ного счетчика 2, прямой выход 14 и с инверсный выход 15 и-го разряда дво" ч ичного счетчика 2. Первый вход элемента И 3.2 соединен с прямым выходом 7 первого разряда двоичного счетчика 2. Первый вход элемента И 3.3 соединен с прямым выходом 8 второго разряда двоичного счетчика 2. Первый вход элемен та И З,и соединен с прямьм выходом 12 (и)"го разряда двоичного счетчика 2, Выход генератора 1 опорных импульсов соединен с первым входом элемента И 3.1. Вход установки в д нуль двоичного счетчика 2 соединен с шиной 5 сброса, Выходы и элемен- . тов И 3.1"З.и подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 4. Выход элемента ИЛИ 4 соединен с выход- рр ной шиной 6., Выход генератора 1 спор" ных импульсов подключен к счетному входу двоичного счетчика 2. Прямой выход 7 первого разряда двоичного счетчика 2 соединен с вторым, входом элемента И 3.1. Прямой выход 8 второго разряда двоичного счетчика 2 соедине с вторым входом элемента И 3,2, Прямой выход 10 третьего разряда двоичного выхода 14 и-го разряда двоичного счетчика 2 соединен с вторым:входом элемента И З.и, Третьи входы элемента И 3, подключены к инверсным выходам .соответствующих, начиная со второго разряда, иразрядов двоичного счетчика 2. Третьи входы элемента И 3,2 подключены к инверсным выходам соответствующих, начиная с третьего разряда, иразрядов двоичного счетчика 2, Третьи входы элемента И 3,3 подключены к ин 40 версным выходам соответствующих, начиная с четвертого разряда, иразрядов двоичного счетчика 2. и-разрядный двоичный счетчик 2 может быть построен, например, по асинхронной45 схеме путем последовательного соединения счетных триггеров, количество которых равно и, т,е. соответствует количеству импульсов в генерируемой устройством последовательности. В ка-ьа честве счетного триггера - разряда двоичного счетчика - может быть использован, например 1 К-триггер - микросхема 55 ТВ 1, на Х и К входы кото" рого подан потенциал логической еди" 55 ницы, а С-вход 1 К-триггера является счетным входом счетного триггера. Используя прямые и инверсные входы четных триггеров - разрядов счетика 2 и подключая ик согласно схее, приведенной на фиг,1, к входамсоответствующих элементов И, можнополучить на выходе устройства последовательность импульсов с увеличивающейся длительностью и постояннойскважностью С.=3.Элементы И 3,1-3.п выполняют логическую операцию конъюкции над входными логическими сигналами,Элемент ИЛИ 4 выполняет логическую операцию диэъюнкции над входнымилогическими сигналами.Приведенные на фиг,2 временныедиаграммы соответствуют сигналам навыходах одйоименных элементов устройства, а также на одноименных выходах счетчика 2.Генератор импульсов с увеличиваю"щейся длительностью работает следующим образом.При включении напряжения питания,на шину 5 устройства с внешнего формирователя Сне показан) подаетсянизкий потенциал, устанавливающийсчетчик 2 в исходное нулевое состояние, После появления на шине 5.вы"сокого потенциала, разрешающего ра- фботу двоичного счетчика 2, генератор импульсов с увеличивающейся длительностью начинает свою работу.Двоичный счетчик 2 при этом переходит в режим непрерывного счета импульсов, поступающих с генератора 1опорных импульсов,ЪПосле срабатывания первого разряда счетчика 2 (запись в первый разряд, счетчика 2 логической ), как показано на фиг.2, от момента време" и С до момента временисоздаются условия для открывания элемента И 3,1, так как на всех его входах в это время действуют высокие потенциалы (уровни логической "1"). Остальные элементы И, т.е. элементы И 3.2-3.и, в этот промежуток времени находятся в закрытом состоянии, так как хотя бы на одном входе каждого из этих элементов И обязатель- нЬ действует низкий потенциал (нулевой логической уровень). Импульс, проходящий на выход элемента И 3,1, через элемент ИЛИ 4 поступает на выходную шину 6 устройства. Длительность его ранна длительности спорно"го импульса, формируемого генерато" ром 1 опорных импульсов.В следующий промежуток времени от С до С создаются условия для открывания следующего элементаИ 3.2 так как на всех его входах при этом действуют высокие потенциалы. Ос тальные элементы И(3.1 и 3.3-3 п) в этом случае находятся в закрытом состоянии, так как хотя бы на одном входе- каждого из них всегда действует низкий потенциал. Импульс, про О ходящий на выход элемента И 3.2, через элемент ИЛИ 4 поступает на вы-ходную шину 6 устройства, Длительность этого импульса в два раза больше длительности предыдущего выходно го импульса, т.е. равна удвоенной длительности опорного импульса, формируемого генератором 1 опорп 1 лх импульсов.В следтощий промежуток времени от 20до й создаются условия для,открывания элемента И 3.3. Остальныеэлементы И, т.е, элементы И 3,1 и3.2 и все другие элементы И, кромеэлемента И 3,3, в этом случае на ходятся в закрытом состоянии, таккак хотя бы на одном входе каждого из них при этом действует низкийпотенциал, Импульс, проходящий навыход элемента И 3.3, через элемент ИПИ 4 проходит на выходную шину 6устройства. Длительность его также в два раза больше длительности предыдущего выходного импульса, т.е. ранна учетверенной длительности опор" ного импульса, формируемого генератором 1 опорных импульсов.Аналогично вышеизложенному происходит процесс формирования импуль" .сов на выходе следующих элементов И и поступление их через элемент ИЛИ 440 на выходную шину 6 устройства. Приэтом длительность последующего вы-ходного импульса в два раза превышает длительность предшествующего ему выходного импульса.Таким образом, на выходной шине 6 устройства формируется последовательность импульсов с увеличивающейся длительностью. Длительность вы-. ходных импульсов в каждом последую щем такте удваивается, а их екваж-. ность остается постоянной и равной 3.Устройство имеет повышенную функциональную надежность, так как длительность первого выходного импульса всегда постоянна и равна Т/2, т.е. обеспечивается постоянство скважности выходных импульсов и ее равенство 3. Постоянство длительности первоговыходного импульса генератора обеспечивается синхронностью появленияразрешающего потенциала на выходе 7счетчика импульсов, поступающего наэлемент И 3.1, и тактовых импульсовна выходе генератора 1. Разрешающийпотенциал на выходе 7 счетчика импульсон появляется только по спадутактового импульса на выходе генератора 1. Поэтому на выход элементаИ 3. с выхода генератора 1 проходит всегда целый тактовый импульс;равный Т/2. Следовательно, в предлагаемом устройстве обеспечивается равенство длительности первого выходного импульса Т/2, а значит, постоянство скважности выходкой последовательности импульсов,Таким образом,.в предлагаемомустройстве отсутствуют предпосылкидля нарушения алгоритма его работы,свойственные прототипу, т,е. обеспечивается повышенная функциональная надежность.1159157 лСоставитель Е.СуровРедактор Л.Веселовская Техред Л.Микеш Корректор А.Обр акав 3608/56 Тираж 87 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раув