Устройство для генерации пачек импульсов

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИ ЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, свид(22) Заявлено 15.07,75(21) 2156525/21 51) М, Кл, Н ОЗК Э/8 с присоединением заявки асудвротвенный иомитетСовета Министров СССРва делам изобретенийи атирытий 3) Приоритет 53) УДК 621.373.4.(43) Опубликовано 25.07.77.Бюллетень 27 (45) Дата опубликования описания 31,08.77 72) Авторы изобретения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРАБИИ ПАЧЕК ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам формирования серий импульсов, и может быть использовано в радиоэлектронике, измерительной технике, в системах автоматического управления и регулирования. ,в устройствах кодирования и в технике связи,Известно устройство, которое содержит генератор, формирователь, счетчик импульсов, блок задания программы, усилите ли 1Недостатком его является возможность урезания первого импульса пачки.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для генерации пачек им- д пульсов, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходами первого триггера соответственно, выход.пер вого элемента И подключен к первому входу счетчика импульсов, выходы которого соединены через блок элементов И с коммутацией с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к пер вому входу второго триггера, при этом второй вход счетчика соединен с выходом второго элемента ИЛИ 12Однако й в этом устройстве не исключена возможность урезания первого импульса пачки, кроме того, частота следования пачек нестабильна.Бель изобретения - повышение;:табильности временных параметров выходных импульсов.Это достигается тем, что в устройство для генерации пачек импульсов, содержашее генератор импульсов, выход которого подключен к первым входам первого н второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого триггера соответственно, выход первого элемента И подключен к первому входу счетчика импульсов, выходы которого соединены через блок элементов И с коммутацией с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго триггера, при этом второй вход счетчика соединен с выходом второго элемента ИЛИ дополнительно введены два счетика импульсов, три блока элементов И с коммутацией, триггер, четыре элемента задержки, три элемента ИЛИ и два двувходовых элемента И, причем выход второго триггера соединен с первым входом первого дополнительного счетчика импульсов, выходы которого через первый дополнительный блок элементов И с коммутацией подключены к первому входу второго элемента ИЛИ, к первым входам всех до О полнительных элементов ИЛИ, к первому входу первого триггера,и через первый элемент задержки ко второму входу первого дополнительного счетчика импульсов, выход второго элемента И соединен с первым входом второго дополнительного счетчика импульсов, выходы которогс подключены через второй и третий дополнительные блоки элементов И с коммутацией к первым входам дополнительных двувходо ф вых элементов И соответственно, выходы которых соединены через второй и третий элементы задержки со вторым и третьим входами третьего дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго дополнительного счетчика импульсов, при этом первый вход дополнительного триггера подключен ко входу второгЬ элемента задержки и через первый дополнительный элэмент ИЛИ к первому входу второго триггера, второй вход дополнительного триггера соединен с вы,ходом второго дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого пэдключен ко входу третьего элемента задержки и ко второ-Ф му входу первого элемента ИЛИ, причем выход основного блока элементов И с коммутацией соединен через четвертый элемент задержки со вторым входом второго элемента ИЛИ и со вторым входом первого триггера.На фиг. 1 показана функциональная схема устройства для генерации пачек импульсов; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие принцип формирования пачек импульсов. Выход генератора 1 соединен с первыми входами элемента И 2 и элемента И 3, при этом второй вход элемента И 2 соединен с выходом триггера управления 4, а нулевой выход этого триггера соединен со вторым входом элемента И 3.В ыход элемента И 2 соединен со счетным входом счетчика 5, выходы которого соединены со входами блока 6, состояшего из элементов И и коммутатора. Выход блока элементов 6 соедсоединен с нулевым входом первого триггера управления 4 и через элемент задержки 7 - с первым входом элемента ИЛИ 8, выход которого соединен со входом установки нулт:счетчика 5. Выход элемента И 3 соединенА,ро счетным входом первого дополнительного счетчика импульсов 9, выходы которого соединены со входами дополнительногоблока 10, состояшего также из элементаИ с коммутатором, и со входами второгодополнительного блока 11, аналогичногоблокам 6 и 10.Выход блока 10 соединен спервым входомвторого дополнительного элементаИ 12, второй вход которого соединен с выходом триггера 13, а выход соединен спервым входом дополнительного элементаИЛИ 14, выход которого соединен со входом установки единицы второго триггера15. Выход элемента 12 также соединяетсяс нулевым входом триггера 13 и черезэлемент задержки 16 - с первым входомвторого элемента ИЛИ 17, выход которогосоединен со входом установки нуля счетчика импульсов 9.Выход второго дополнительного блока 1 1соединен с первым входом третьего дополнительного элемента И 18 второйвходрого соединеч с нулевым выходом триггера 13, а выход соединен с первым вхо-дом второго дополнительного элементаИЛИ 19, Выход элемента ИЛИ 19 соединен со входом установки единицы триггера13, Выход элемента И 18 соединен такжес первым входомтретьего дополнительногоэлемента ИЛИ 20, второй вход которогосоединен с выходом блока 6, а выход соединен со входом установки нуля второготриггера управления 15 и через элементзадержки 21 - со вторым входом второгоэлемента ИЛИ 17.Нулевой выход второго триггера управления 15, являющийся одновременно выхо-.дом устройства, соединен со счетным входом второго дополнительного счетчика импульсов 22, выходы которого соединенысо входами третьего дополнительного блока 23 элементов И с коммутатором. Вы,ход этого блока соединен с нулевым входом первого триггера управления 4, со вторым входом первого элемента ИЛИ 8, стретьим входом второго элемента ИЛИ 5017, со вторым входом первого дополнительного элемента ИЛИ 14 и со вторым входом второго дополнительного элемента ИЛИо19, а.через элемент задержки 24 - с 55нулевым вх эдом второго дополнительногосчетчика импульсов 22.Принцип действия устройства для генерации пачек импульсов основан на последовательном счете количестества импуль 60сов, выдаваемых генератооом импульсовкоторое определяет интервал между пач.ками С , длительность импульсов . пачки Т и паузу между импульсами пачки 5, а также на счете количества сформированных импульсов пачки -М (см.фиг, 2), при этом 5 где Й , Я ., й- количество импульсов,пр деляюших интервалыответственно;- период следования импульсов, выдаваемых генератором 1 импульсов.В исходном состоянии генератор 1 импульсов выключен и на его выходе от сутствует последовательность импульсов, момент временит, (см. фиг, 2,а), Первый триггер управления 4 находится в единичном состоянии (см. фиг, 2 б,в). В начальный момент все триггеры этой схемы находятся в единичном состоянии, если на единичном выходе высокий уровень напряжения, и в нулевом состоянии, если на нулевом выходе высокий уровень напряжения, Тогда на втором входе элемента И 2 присутствует высокий уровень напряжения ,(элемент И 2 открыт), а на втором входе первого дополнительного элемента И 3 - низкий уровень напряжения (элемент И 3 закрыт) Счетчики импульсов 30 5, 9 и 22 находятся в исходном нулевом состоянии, на выходе элементов И блоков 6, 10, 11 и 23 низкий уровень напряжения, триггер 13 находится в единичном состоянии (см. фиг. 2,г,д), поэтому на 35втором входе элемента И 12 присутству ет высокий уровень напряжения (элемент И 12 открыт), а на втором входе схемы И 18 - низкий уровень напряжения (элемент И 18 закрыт). Второй триггер 40 управления 15 находится в нулевом состоянии, поэтому на нулевом выходе этого триггера, являющегося одновременно выходом всего устройства, низкий уровень напряжения (см. фиг. 2, е), 45Перед включением генератора импульсов 1 коммутаторами блоков 6, 10, 11, 23 соответственно устанавливаются выбранные нами значения йМй 5 и М. Допустим, что М=8, й = 4,М =2, и 50 М = 4 (на фиг. 2 приведены эпюры напряжений в различных точках схемы для этихзначений М , М , М 5 и М)Предположим что в момент времени т. включают генератор 1 импульсов на его выходе появляется последовательность прямоугольных импульсов с периодом следо-вания Ф (см. фиг. 2, а). Эта последовательность импульсов поступает на первые входы элементов И 2 и 3, Так как элемент И 3 закрыт, то импульсы проходяттолько через открытый элемент И 2 (см.2, ж) и поступает на счетный входсчетчика импульсов 5. Как только счетчик импульсов 5 отсчитает число импульсов й = 8 момент времени- (см. фиг. 2, з) на выходе блока 6,2элементов И появляется импульс, который поступает через второй вход элемента ИЛИ 20 на нулевой вход второго триггера управления 15 и переводит его в нулевое состояние, полагая тем самым начало первому импульсу пачки (см. 1-фиг, 2 е)на нулевой вход первого триггера управления 4 и переводит его в нулевое состояние, при этом элемент И 2 закрываетсяа элемент И 3 открывается через элементзадержки 7 и первый вход элемента ИЛИ8 поступает на нулевой вход счетчика импульсов 5 и переводит последний в исходное нулевое состояние.Далее устройство работает следующим образом. так как в момент времени 1элемент И 2 закрылся, а элемент И 3 открылся, то все импульсы с выхода генератора 1 импульсов начиная с момента времени 1 через открытый элемент И 32поступают на счетный вход счетчика импульсов 9.Как только счетчик импульсов 9 отсчи-,.тает количество импульсов М =4 (мо 2мент времени т,- см, фиг. 2, а) "авыходе блока 10 почвляется импульс (см.фиг, 2, к), который через открытый элемент И 12 поступает через первый входэлемента ИЛИ 14 на единичный вход второго триггера управления 15 и переводитего в единичное состояние, при этом формируется задний фронт первого импульсапачки (см., фиг, 2, е - момент времени 15 ); на нулевой вход триггера 13и переводит его в нулевое состояние,при этом элемент И 12 закрывается, аэлемент И 18 открывается; через элемент задержки 16 и первый вход элемента ИЛИ 17 на нулевой вход счетчика импульсов 9 и переводит его в исходное нулевое состояние,После момента времени т.5 счетчикимпульсов 9 продолжает отсчитыват.импульсы, и как только он отсчитает количество импульсов М- 2, на выходе блока 11 появляется импульс (моментвремени 14 - см. фиг, 2, л).Этот импульс через первый вход открытого элемента И 18 поступает на первыйвход элемента ИЛИ 20 и с его выхода навход установки нуля второго триггера управления 1 5 и переводит последний в нулевое состояние, давая тем самым началоПосле момента времени 1 вновь формируется интервал между пачками 1 т.е, счетчиком импульсов 5 отсчитывается количество импульсов М6 второго импульса пачки (см. фиг. 2, емомент 1 ); на первый вход элемента ИЛИ 19 и с его:выхода. на вход установки единицы триггера запрета 13 и переводит его в единичное состояние, цри этом элемент И 12 открывается, а элемент И 18 закрывается; через элемент задержки 21 на второй вход элемента ИЛИ 17, на вход установки нуля счетчика импульсов 9 и переводит его в исходное нулевое состояние.Далее. счетчик импульсов 9 вновь считает И и в момент времени 1 на.выходе элемента И 12 появляется импульс (см. фиг, 2, к) который формирует. задний фронт второго импульса пачки, В момент времениформируется передний фронт третьего ,импульса паЧки и так далее.По мере формирования импульсов пачки последние с нулевого выхода второго триггера управления 1 5 поступают на выход устройства и на счетный вход счетчика импульсов 22. Как только счетчик импульсов 22 отсчитает количество импульсов М=4 (момент времени 1 ), на выходе блока элемента И 23 появляется импульс (см. фиг. 2, м), поступаюший на вход установки единицы первого триггера управления 4 и переводит его в исходное состояние1", при этом элемент И Э закрывается а элемент И 2 открывается; на второй вход элемента ИЛИ 8 и с его выхода на нулевой вход счетчика импульсов 5, где производит контрольное обнуление этого счетчика; на третий вход элемента ИЛИ 17 и с его выхода на нулевой вход счетчика импульсов,9, где производит контрольное обнуление этого счетчика; на второй вход элемента ИЛИ 14 и с его выхода на единичный вход второго триггера управления 15, где производит контрольную установку этого триггера в единичное состояние; на второй вход элемента ИЛИ 19 и с его выхода на единичный вход триггера 13 и переводит его в единичное состояние, при этом элемент И 12 открывается, а элемент И 18 закрывается; через элемент задержки 24 на нулевой вход установки счетчика импульсов 22 и переводит его в исходное нулевое состояние.Таким образом, все элементы схемы возвращаются в исходное состояние, которое предшествовало моменту времени 1 В момент времени 1 формируется передний фронт первого . импульса второй пачки (см. фиг, 2, е). Формирование импульсов второй и последующих пачек происходит аналогично описанному.ФБремя заде жки фадержкиэщ,элементов 7, 16, 21, и 24 выбирается из условия ао,б, с 1/2, так как все процессы установки в исходное состояние должны закаччиваться до прихода на входы счетчиков импульсов следующего после моментов времени 1 -импульса с выЯ 3хода генератора 1 импульсов. 15 Формула изобретения Устройство для генерации пачек импульсов, содержащее генератор импульсов, 26 выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходами первого триггера соответственно, вы.ход первого элемента И подключен к пер вому входу счетчика импульсов, выходыкоторого соединены через блок элементовИ с коммутацией с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подклкчен к первому входу второго триггера, 30- при-этол-второй вход счетчика соединенс выходом второго элементаИЛИ, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения стабильности временных параметров выходных импульсов, в него до полнительно введены два счетчика импульсов, три блока элементов Й с коммутацией,триггер, четыре элемента задержки, три элемента ИЛИ и два двувходовых. элемента И, причемвыход второго триггера соединен с первым вхо дом первого дополнительного счетчика импульсов выходы которого через первый допол-.нительный блок элементов И с коммутацией подключены к первому входу второго элемента ИЛИ, к первым входам всех 45 дополнительных элементов ИЛИ, к первому входу первого триггера и через первый элемент задержки ко второму входупервого дополнительного счетчика импульсов, выход второго элемента И соединен 50 с первым входом второго дополнительногосчетчика импульсов, выходы которого подключены через второй и третий дополнительный блоки элементов И с коммутацией кпервым входам дополнительных двувходо вых элементов И соответственно, выходыкоторых соединены через второй и третийэлементы задержки со вторым и третьимвходами третьего дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен ко вто- Орому входу второго дополнительного счетчика импульсов при этом первый входдополнительного триггера подключен ко входу второго элемента задержки и через первый дополнительный элемент ИДИ к первому входу второго триггера,. второй входдополнительного триггера соединен с вы-.ходом второго дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого подкшочен ко входу третьего элемента задержки и ко второму входупервого элементаИЛИ, причем выход основного блока эле,сментов И с коммутацией соединен чере ъ четвертый элемент задержки со вторым входом второго элемента ИЛИ и со вторым входом первого триггера. Источники информации" принятые во внимание при; экспертизе;. 1. Авторское свидетельство СССР И 263269., Н 03 К 3/72, 11.10.68. 2. Авторское свидетельство СССР М 301849, Н 03 К 3/78,05,11.70ю ф 1 Макареви еда Зака ССР Фил айиСоставитыь Р. Матвеева тенина Техред О. Луговая Коррект512/38 Тираж 1065НИИПИ Государственного комитепо делам изобрете113035, Москва, Ж-Э 5, Рауш Подписноеа Совета Министроний и открытийкая наб., д. 4/5 ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4