Устройство для формирования серий импульсов его варианты

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТНЗЬСТВУ Сефз СоветскихСфцналистическихРеспублик м 991594(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 21.0181 (21) 3262 б 55/18-21 РМ К зН 03 К 5/15 б Н 03 К 3/78 Н 03 К 3/80 сприсоединеииемзаявки МГосударствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий- Опубликовано 230183.Бюллетень Ио 3 Дата фпублииьваиия описания 23. 01. 83устрозможн остав ойствго сиг ой ко мпульсовронтовоединен с,Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэова-но в радиоэлектронных установках.Известен генератор пачек тональ-ных сигналов, частота импульсов кото.рых определяется резонансной частотой колебательного контура, содержащий схему управления длительностьюи интервалом, схему возбуждения и 10схему нагрузки 1 .Недостатком данного йстваявляется отсутствие во ости Формирование постоянной с ляющейсигнала на выходе устр аи ограничение частоты выходно нала одной резонансной частот лебатель"ного контура.Наиболее близким к изобретениютехническим решением является устройство для генерации. серии импульсов,содержащее генератор, счетчик, коммутатор, триггер, элементы И и ИЛИ 2Недостатком известного устройстваявляется сложность и возможность Формированияимпульсов только прямоугольной Форои,Целью изобретещен 1.е устройстваоиальных. возможнорования серий и О ния является упрои расширение фуикцистей путем Формимпульсов для управ 3 ВАНИЯ СЕРИЙ ИМПУЛЬСОВАРИАНТЫ ) ления аналоговыми радиоэлектронными устройствами.Поставленная цель достигается тем, что в.чстоойстве. содержащем генератор элейтрическнх сигналов, два триггера, два двухвходовых элемента И, выход второго триггера сое динен со вторым входом первого эле-,мента И, и счетчик импульсов, генератор электрических сигналов выполнен в виде генератора гармонических сигналов, и в устройство дополни-. тельно введены широкополосный Фазощ вращатель, Формирователь прямоугольных импульсов иэ гармонических сиг" ;налов, Формирователь передних Фронтов прямоугольных импульсов, пиковый детектор, управляемый ключ, сумматор и 1 т входовый элемент И, причем выход генератора подключен ко входу Фазовращателя, первый выход которого соединен с первым входом сумматора ичерез пиковый детекторсо вторым входом сумматора, выход которого соединен с сигнальным входом ключа, второй выход Фаэовращателя че-. рез последовательно соединенные Формирователь прямоугольных ии Формирователь передних Фпрямоугольных импульсов с991594 51 О Устройстно формирования серий импульсов фиг, 1) работает следующимобразом.В исходном состоянии с выхода генератора 1 на вход Фазонращателя2 поступает гаромонический сигнал,С первого выхода фазовращателягармонический сигнал ( фиг. 2, а)поступает на первый вход сумматора 4,и на вход пикового детектора 3. Свыхода пикового детектора 3 постоянное напряжение, равное амплитудегармонического сигнала поступает навторой вход сумматора 4, с выходасумматора 4 напряжение, равное суммегармонического сигнала и его ампли туды фиг, 2, б), подается на сигнальный вход управляемого ключа 5,Со второго выхода фазонращателя 2на вход формирователя б поступаетгармоническое колебание (фиг. 2, в) 35 оопережающее по фазе колебание напервом его выходе на 90.Формирователь б формирует нз нихимпульсы прямоугольной формы (фиг.2, г ), которые поступают на входформирователя 7 передних фронтовимпульсов.Короткие импульсы с выхода формирователя 7 (фиг. 2, д) поступаютна первые входы днухнходовых элементов И 8 и 9.Выходы счетчика 12 соединены свходами И -нходоного элемента И 13таким образом, чтобы при отсчете количества импульсов М, = М+ 1, гдеМ - требуемое количество импульсовв серий выходного сигнала, на выходеэлемента И 13 формировался выходной импульс высокого уровня напряжения.В исходном состоянии, момент вре"мени(фиг. 2 ), триггер 10 и 11находятся в нулевом состоянии, т.е.на их первых (единичных ) выходахимеется низкий уровень напряжения,а на вторых (нулевых ) - высокий уро-.60 вень напряжения.Низкий уровень напряжения наединичном выходе триггера 11 запираетпо второму входу элемент И 8, а низкий уровень напряжения на единичном 65 выходе триггера 10 запирает по втоПоставленная цель достигается также и тем, что в устройстве для формирования серий импульсов, содержащем генератор электрических сигналон, два триггера, дна двухнходовых элемента И, причем выход второго триггера соединен со вторым входом первого элемента И и счетчик импульсон, генератор электрических сигналов выполнен в виде генератора гармонических сигналов, а н устройство введены широкополосный фазо - вращатель, формирователь прямоугольных импульсов из гармонических сигналов, формирователь передних фронтон прямоугольных импульсов, пиковый детектор, дна управляемых ключа, сумматор и И-входовый элемент И, причем выход генератора электрических сигналов подключен к входу Фазонращателя, первый выход которого соединен с сигнальным входом первого ключа и через пиковый детектор с сигнальным входом второго ключа, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, второй ныход фазовращателя через последовательно сое диненные Формирователь прямоугольных импульсов и формирователь передних фронтов прямоугольных импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого триггера, первый выход которого соединен с управляющим нхо" дом первого управляемого ключа и вторым входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, второй выход первого триггера соединен с управляющим входом второго управляемого ключа и входом установки счетчика импульсов в ноль, выходы которого черезИ-входовый элемент И соединены со вторыми входами первого и второго триггеров.На Фиг, 1 приведена структурная схема устройства для формирования серий импульсов (1-й вариант); . на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 структурная схема устройства управления для формирования серий импервыми входами первого и второгоэлементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого триггера, первый выход которо.го подключен к управляющему входууправляемого ключа и второму входувторого элемента И, выход которогосоединен со счетным входом счетчикаимпульсов, второй выход первоготриггера соединен с входом установки счетчика импульсов в ноль, выходычерез И -нходовый элемент И соединены со вторыми входами первого ивторого триггеров. пульсов (2-й вариант); на фиг. 4 временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство для Формирования серий импульсов (фиг. 1) содержит генератор 1 гармонических сигналов, широкополосный Фазовращатель 2, пиковый детектор 3, сумматор 4, управляемый ключ 5, формирова 1 ель б прямоугольных импульсов, формирователь 7 передних фронтов прямоугольных импульсов, элементы И 8 и 9, триггеры10 и 11, счетчик 12 импульсов и И-входовый элемент И 13.рому входу элемент И 9 и по управляемому входу - ключ 5. При этом напряжение на выходе устройства отсутствует.Высокий уровень напряжения на нулевом выходе триггера 10 обеспечивает,установку в нуль счетчика 12. импульсов.С выхода элемента И 13 низкий уровень напряжения поступает на нулевые входы триггеров 10 и 11. 10При поступлении в момент времени 4 на единичный вход триггера 11 внешнего запускающего импульса (Фиг.2, е)триггер 11 переходит во второе устой,чивое состояние, .при котором на его 15 единичном выходе устанавливается вы.сокий уровень напряжения ( фиг,2, ж ), который.поступает на второй входэлемента И 8.Элемент И 8 оказывается открытым 2 О и очередной импульс, поступающий в момент времени с с выхода формирователя передних фронтов 7 через открытый элемент И 8 на единичный вход триггера 10, устанавливает его 25 в единичное состояние (фиг. 2, з). Высокий уровень напряжения с единич.ного выхода триггера 10 поступает на управляющий вход ключа 5. Ключ 5 открывается и на выходе устройства, Зр соединенном с выходом ключа 5, появляется выходной сигнал (фиг, 2., и ).Считая момент времени Ьй за начало отсчета, а амплитуду сигнала на первом выходе фазовращателя 2 (фиг.2, а) 35 равной 0 , и учитывая начальную фа-зу этого напряжения, форму выходного сигнала можно представить уравнением.О 0 - 0 совпис 2д , 40. ъФЬ где Ф - угловая частота выходногосигнала генератора 1.Одновременно, в момент времени 64 высокий уровень напряжения с единичного выхода триггера 10 открывает по второму входу элемент И 9, и через элемент И 9 на счетный вход счетчика 12 будут поступать импульсы свыхода формирователя (Фиг. 2,к). При этом с нулевого выхода триггера 10 на установочный вход счетчика 12 будет подаваться низкий уровень напряжения и счетчик 12 начинает счет импульсов, поступающие на егосчетный вход.При поступлении.на вход счетчика 12 количество импульсов равного М в момент времени Ь,(фиг. 2, к ) на выходе элемента И ХЗ (фиг. 2,л по является импульсвысокого уровня на- ф пряжения,который поступает на нулевые входы триггеров 10 и 11.Триггеры 10 и 11 переходят в нулево. состояние и низкие уровни на,пряжений на их единичных выходах за йирают ключ 5 и элементы И 8 и И 9. Сигна на выходе ключа 5, а значит, и на выходе устройства прекращает,ся (,фиг.2, и). Эа время между моментами временил и 6 э на выходе устройства формируется требуемое Й количество импульсов.Высокий уровень напряжения с нуле" вого выхода триггера 10 поступает на установочный вход счетчика 12 и об.нуляет последний.При этом на выходе элемента И 13 восстанавливается низкий уровень напряжения. Устройство возвращается: в исходное состояние и после поступления очередного запускающего импульса формирует на выходе очередную серию )4 импульсов.Устройство формирования серий им,пульсов (Фиг, 3) содержит генератор 14 гармойических сигналов, Фазоврашатель 15. пиковый детектор 16, сум-, матор 17, управляемые ключи 18.и 17, формирователь 19 прямоугольных импульсов, формирователь 20 передних фронтов прямоугольных импульсов первый и второй двухвходовые элементы И 21 и И 22, первый н второй триггеры 23 и 24, счетчик импульсов 25, И -вхо-. довый элемент И 26, ключ 27.1Устройство формирования серий импульсов (фиг. 3) работает следующим образом.В исходном состоянии с выхода генератора 14 на вход широкополосного фазовращателя 15 поступает гармонический сигнал, частота которого устанавливается в рабочем диапазоне частот Фазовращателя 15.Гармонические сигналы с первого жюхода фазовращателя 15 (фиг. 4, а) поступают на сигнальный вход управляемого ключа 18 и на вход пикового детектора 1 б, на выходе которого, а значит и на сигнал,ном входе ключа 27, устанавливается постоянное напряжение, равное амплитуде гармонических сигналов (Фиг. 4 б. Со второго выхода Фазовращателя 15 на вход формирователя 19 прямоугольных импульсов поступает гармонический сигнал (Фиг. 4;в), отстающий по фазе от колебания на первом его выходе на 90.формирователь 19 Формирует прямоугольные импульсы (фиг, 4,г которые поступают на вход формирователя 20 передних Фронтов импульсов. Короткие импульсы с выхода формирователя 20 (.Фиг. 4,д)поступают на первые входы двухвходовых элементов и 21 и И 22.Выходы счетчика 25 соединены с входами И -входового элемента И 26 таким образом, чтобы при отсчете количества импульсов М М + 1 (где М - требуемое количество импульсов(единичный ) вход триггера 24 поступает внешний запускающий импульс(фиг.4,е).Этот импульс переводит триггер24 вединичное состояние (Фиг.4,ж ),и на второй вход элемента И 21 с ЗО рединичного выхода триггера 24 поступает высокий уровень напряжения.Элемент И 21 оказывается открытым, и очередной импульс, поступающий в момент времени с 2 с выхода форрмирователя 20 передних фронтов черезоткрытый элемент И 21 на первый (единичный ) вход триггера 23, устанавливает его в единичное состояние(Фиг. 4, з ). Высокий уровень напря ржения с единичного выхода триггера23 поступает на управляющий входключа 18,а низкий уровень напряжения со второго (нулевого ) выходатриггера 23 поступает на управляющийвход ключа 27,Ключ 27 запирается,ключ 18 отпирается, и на его выходеа также на выходе сумматора 17 и навыходе устройства появляется гармоническийсигнал (фиг, 4,и ).Приняв момент с за начало отсчета времени, т.е. с = 0 и учитываяначальную фазу выходного сигнала(Фиг. 4,и ) форму, его можно описатьуравнением косинусоиды55081 у О 0 (югде(1 - амплитуда выходного сигналаф - угловая частота.При отсутствии внешнего запускающего импульса и окончании серии формируемых импульсов на выходе устройства присутствует уровень напряжения, равный амплитуде формируемойкосинусоиды, Одновременно, в моментвремени 1 высокий уровень напряжения формула изобретения в серии выходного сигнала, на выходе элемента И 26 возникал импульс высокого уровня напряжения.В исходном состоянии, момент времени с, (фиг, 4 ), триггеры 23 и 24 находятся в нулевом состоянии. Низкий 5 уровень напряжения на единичном выходе триггера 24 запирает по второму входу элемент И 21. Низкий уровень напряжения на единичном выходе триггера 23 запирает по второму входу 10 элемент И 22 и по управляющему входу - ключ 18. Высокий уровень напряжения на нулевом выходе триггера 23 обеспечивает установку в нуль, счетчика 25 импульсов и отпирает по управляющему вхоДу ключ 27, При этом на выходе ключа 27, а также на выходе сумматора 17 и выходе устройства появляется напряжение, равное напряжению амплитуды гармонического сигнала. С выхода элемента И 26 низкий уровень напряжения поступает на нулевые входы триггеров 23 и 24. с единичного выхода триггера 23открывает по второму входу элементИ 22, через который на счетный вход,счетчика 25 поступают импульсы свыхода формирователя 20 (фиг, 4,к ),С нулевого выхода триггера 23 на,нулевой вход счетчика 25 подаетсянизкий уровень напряжения, и счетчик25 начинает считать поступающие наего вход импульсы.При поступлении на вход счетчика25 количества импульсов К в моментвремени с (фиг.4, к ) на выходе элемента И 26 (Фиг. 4,л ) появится импульс высокого ,ровня напряжения,который поступает на нулевые входытриггеров 23 и 24.Триггеры 23 и 24 переходят в нулевое состояние, низкий уровень напряжения на их единичных выходах запирает ключ 18 и элементы И 21 и 22,а высокий уровень напряжения на нулевом выходе триггера 23 открываетключ 27 и устанавливает в нулевоеположение счетчик 25.На выходе сумматора и устройстваустанавливается вновь постоянноенапряжение, равное амплитуде косинусоидального сигнала (фиг. 4, и ).,За время между моментами временис и на выходе устройства формиуется требуемое й,( количество косинусоидальных импульсов.На входы элемента И 26 с выходовсчетчика 25 поступают .сигналы низкого напряжения, на выходе элементаИ 26 также устанавливается низкийуровень напряжения,Устройство возвращается в исход -ное состояние и после поступления наединичный вход триггера 24 следующего импульса внешнего запуска формирует на выходе очередную серию счислом импульсов в серии равной Й,Таким образом, предлагемое устройство (его варианты), по сравнению с известным позволяет расширить функ-, циональные возможности с одновременным упрощением его. 1. Устройство для формирования серий импульсов, содержащее генератор электрических сигналов, два триггера, два двухвходовых элемента И, выход второго триггера соединен с вторым. входом первого элемента И, и счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения функциональных возможностей путем формирования серий синус-квадратных импульсов, генератрр электрических сигналов выполнен в виде генератора гармонических сигналов, а в устройство дополнительно введены широкополосный фазовращатель, формирователь прямоугольных импульсов из гармонических сигналов, формирователь передних фронтов прямоугольных импульсов, пиковый детектор, управляемый ключ, 5 сумматор и О-входовый элемент И, причем выход генератора подключен к входу фазовращателя, первый выход которого соединен с первым входом сумматора и через пиковый детектор 10 с вторым входом сумматора, выход которого подключен к сигнальному входу ключа, второй выход фазовращателя через последовательно соединенные формирователь пРямОуГОльных импуль 15 сов и формирователь передних фронтов прямоугольных импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом пер. вого триггера, первый выход которого подключен к управляющему входу управляемого ключа и второму входу второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, второй выход первого триггера подключен к входу установки счетчика импульсов в ноль, выходы которого через И -входовый элемент И соединены с вторыми входами первого ,и второго триггеров;302Устройство для формирования серий импульсов, содержащее генератор электрических сигналов, два триггера, два двухвходовых элемента И, причем выход второго триггера 35 соединен с вторым входом первого элемента И, и счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения функциональных возможностей 40 путем формирования серий косинусоидальных импульсов, генератор. электрических сигналов выполнен в видегенератора гармонических сигналов, ав устройство дополнительно введеныширокополосный фазовращатель, формирователь прямоугольных импульсовиз гармонических сигналов, формирователь передних фронтов прямоугольных импульсов,.пиковый детектор,два управляемых ключа, сумматор и,И-входовый элемент И, причем выходгенератора электрических сигналовподключен к входу фазовращателя,первый выход которого соединен ссигнальным входом первого ключа ичерез пиковый детектор. - с сигнальным входом второго ключа, выходыкоторых подключены к соответствующим входам сумматора, второй выходфазовращателя через последовательносоединенные формирователь прямоугольных импульсов и формирователь передних фронтов прямоугольных импульсовсоединен с первыми входами первогои второго элементов И, выход первогоэлемента И подключен к первому входупервого триггера, первый выход .которого соединен с управляющим входомпервого управляемогоключа и вторымвходом второго элемента И выход которого подключен к счетному входусчетчика импульсов, второй выход первого триггера соединен с управля-.ющим входом второго управляемогоключа и входом установки счетчикаимпульса в ноль, выходы которогочерез И -входовый элемент И соединены с вторыми входами первого ивторого триггеров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3873937,кл. 331-75, 1978.2, Авторское свидетельство СССРР 5 бб 324, кл. Н 03 К 3/84, 1975.