Генератор серии импульсов

Союз СоветскикСоциалис тически кРеспублик О П И С А Н И Е ( )951667ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 46 04; 80 (21). 2909 Ц 32/18-21 с присоединением заявкиН 03 К 3/6 ЬеударстикпыИ комктет СССР пв делам пзабретеккй н открытки(5 З) УДК 621, . (088. 8) Дата опубликования описания 17. 08. 82 В.Н. Семенов, Н,П. Булаткин, И.И. Пивоваров(5 тт) ГЕНЕРАТОР СЕРИИ ИМПУЛЬСОВ 1Изобретение относится к импуль. сной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах и системах автоматики.Известно устройство для формирования серии импульсов, содержащее5 генератор импульсов, ключевое устрой. ство, счетчик импульсов, элементы И, блок хранения программы и триггер, выход генератора импульсов через клю Ц чевое устройство соединен со входом счетчика импульсов, а кодовые выходы блока хранения программы поразрядно подключены через схемы И к соответствующим входам счетчика импульсов, выход которого подсоединен ко входу блока хранения программы, выход счетчика импульсов подключен к одному из входов триггера, второй вход которого соединен со входами элемен о тов И и выходом блока хранения программы, а выход триггера подсоединен к управляющему входу ключевого устройства1 . 2Однако известное устройство не позволяет формировать кодированную серию импульсов и не может изменять расположение импульсов в серии от цикла к циклу по заданной программе.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является генератор серии импульсов, содержащий формирователь серии импульсов, состоящий из последовательно включенных триггера, генератора им пульсов, формирователя импульсов и счетчика импульсов, выход и второй вход которого подключены ко входам счетчика импульсов блока хранения программ, разрядные выходы которого подключены церез элементы И-НЕ и резисторы к делителю напряжения, который через переключагель соединен с другими входами элементов И-НЕ, а резисторы блока хранения программ через управляемое линейное сопротив. ление соединены со вторым входом ге нератора импульсов 1 2 1, 951667В данном генераторе формируются серии импульсов с регулярным расположением, но невозможно получить кодированную серию импульсов с нерегулярным распределением во времени. 5 ьЦель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования кодированной серии импульсов, синхронной с зондирующим сигналом, с изменением расположения импуль.о сов в серии от цикла к циклу по заданной программе.Поставленная цель достигается тем, что в генератор серии импульсов, содержащий формирователь серии импуль сов, состоящий из последовательно соединенных триггера, генератора импульсов, формирователя импульсов и счетчика импульсов, второй вход которого подключен к первому входу гене ратора импульсов, второй вход которого соединен с управляемым линейным сопротивлением, а также блок хранения программ, включающий в себя счетчик импульсов, каждый разрядный 25 выход которого соединен через последовательно соединенные элемент НЕ и резистор с делителем напряжения; первый вход счетчика импульсов блока хранения программ соединен с выходом счетчика импульсов формирователя серии импульсов, второй вход которого подключен ко второму входу счетчика импульсов блока хранения программ, выходы резисторов которого соединены с управляемым линейным сопротивлением, дополнительно введены два элемента И, триггер, дифференцирующая цепь, элемент ИЛИ, формирователь импульсов, а также идентичные основным блок хра нения программ и формирователь серии импульсов, причем выходы триггеров формирователей серии импульсов через последовательно соединенные первый элемент И, формирователь импульсов и второй элемент И подключены к первому входу дополнительного триггера, второй вход которого соединен .с выходом формирователя импульсов, а выход триггера соединен через дифференцирующую цепь с первым входом триггеров основного и дополнительно го формирователей серии импульсов, а первые входы счетчиков импульсов которых подключены соответственно к55 первому и второму входам элемента ИЛИ, при этом выходы триггера и счет-чика импульсов дополнительного формирователя сериимпульсов соединены с первым и вторым входами счетчика импульсов дополнительного блока хранения программ, выходы резисторов которого подключены к управляемому линейному сопротивлению дополнительного формирователя серии импульсов, входы делителей напряжения .основного и дополнительного блоков хранения программ объединены, а в каждомформирователе серии импульсов междувыходом счетчика импульсов и вторым входом триггера включена введенная дифференцирующая цепьНв фиг. 1 приведена функциональная блок-схема предлагаемого генера тора серии имгульсов; на фиг, 2 - временная диаграмма, поясняющая принцип его работы; на фиг. 3- схема подключения управляемого линейного сопротивления к времязадающей РС-цепи генератора импульсов.Генератор серии импульсов,(фиг.1) содержит формирователи 1 и 2 серии импульсов, каждый из которых содержит триггер 3, генератор 4 импульсов в виде заторможенного автоколебательного генератора формирователь 5 импульсов по переднему фронту, счетчик 6 импульсов, линейное управляемое сопротивление 7, выполненное на транзисторе, дифференцирующую цепь 8, блоблоки 9 и 10 хранения программ, каждый из которых содержит счетчик 11 импульсов, элементы НЕ 12., резисторы 13, делитель 14 напряжения на резисторах 15. и 16, а также элементы И 17 и 18, триггер 19, формирователь 20 импульсов по заднему фронту, элемент ИЛИ 21, дифференцирующую цепь 22, входную шину 23, выходную шину 24, источник 25 питания.1Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии при включении напряжения питания и отсутствии зондирующих импульсов на шине 23 после окончания переходных процессов в генераторе триггеры 3 формирователей 1 и 2 устанавливаются в положение, когда на их выходе есть логический "0", который вызывает срыв автоколебательного процесса в генераторах 4 импульсов ввиду разрыва цепи положительной обратной связи.В этом случае на шине 24 выходного сигнала нету логического "0" фиг.20), а счетчики 6 и 11 импульсов стают вположение когда на их прямыхпоразрядных выходах устанавливается логический "0", а на инверсныхлогическая "1", так как с выхода триггеров 3 на установочный вход счетчиков 6 и 11 импульсов подается 5 логический "0". Рабочая точка транзистора 7 формирователя 1 делителем 14 блока 9 выставляется на конце линейного участка его характеристики (транзистор открыт, но не насыщен), О а рабочая точка транзистора 7 формирователя 2 делителем 14 блока 10 устанавливается на начале линейного участка его характеристики (транзистор подзакрыт, но не заперт). Таким 5 образом, рабочая точка транзисторов 7 формирователя 1 выбирается из условия полного использования линейной области изменения сопротивления между коллектором и эмиттером. 20С прямых поразрядных выходов счет. цика 11 импульсов блока 9 хранения программ подается на вход элементов НЕ 12 логический "0", поэтому на выходе этих элементов устанавливается 2 логическая "1", т.е. все резисторы 13 блока 9 подключены к источнику 25 питания параллельно резистору 15 делителя 14 блока 9. Так как сопротивление резисторов 13 больше сопротивления резистора 15, а сопротивление резистора 16 меньше сопро.тивления резисторы 13, то напряжение смещения устанавливаемое делителем 14 блока 9 (фиг. 2 д), остается неизменным.инверсных поразрядных выходов счетчика 11 блока 10 подается на соответствующие входы элементов НЕ 12 логическая "1", тогда на ихю выходах присутствует логическии 0 и все резисторы 13 блока 10 оказываются подключенными параллельно резистору 16 блока 10, уменьшая общее сопротивление.Первый приходящий на шину 23 зон 45 дирующий импульс логическая "1" фиг. 2 о)проходит через элемент И 17, так как на разрешающий его вход поступает логическая "1" от формирователя 20 импульсов по заднему фронту50 и воздействует на раздельный вход триггера 19, который изменяет свое состояние. Перепад напряжения с выхода триггера 19 поступает на дифференцирующую цепь 22, с выхода которой короткий импульс, образованный от заднего фронта перепада напряжения перебрасывает триггеры 3 в состояние 67 6с логического "0" на "1", Тем самымснимается запрет с заторможенныхавтоколебательных генераторов 4 ивосстанавливается цепь их положительной обратной связи, В заторможенныхавтоколебательных генераторах 4 начинается процесс генерации и на еговыходе формируется последовательностьимпульсов, которая воздействует навход формирователей 5 импульсов попереднему фронтуС выхода формирователей 5 (фиг. 21, 2 д) нормированные по длительности серии импульсовс постоянным периодом повтооенияпоступают для суммирования их во времени на входы элемента ИЛИ 21 и одновременно воздействуют на счетныйвход счетчиков 6 импульсов для ихзаполнения и подсчета количестваимпульсов в серии каждого формирователя 1 и 2, В результате суммирования во времени в элементе ИЛИ 21двух регулярных импульсных последовательностей, имеющих различные периоды повторения, на шине 24 (фиг,29)получаем кодированную серию импульсов, Счетчики 6 импульсов предназ-.начены для подсчета количества импульсов в серии в каждом Формирователе 1 и 2, число импульсов в котором определяется разрядностью счетчиков 6. Рабочая точка транзистора7 формирователя выбрана на верхнемлинейном участке характеристики примаксимальном положительном потенциале на его базе (фиг, 2 б). Транзистор7 формирователя 1 открыт, и при этомшунтирует через сопротивление перехода коллектор-эмиттер постоянную времени время-задающей ЯС-цепи генератора 4 на общую шину (фиг, 3). Поэтому постоянная времени времязадающей цепи генератора 4 есть минимальной, а частота следования выходныхимпульсов-максимальной (фиг. 2 ), Рабочая точка транзистора 7 формирова.теля 2 находится на начальном линейном участке характеристики при минимальном положительном потенциале наего базе (фиг. 24). Транзистор 7 формирователя 2 находится в состоянии,близком к запиранию, почти не оказывая шунтирующего воздействия на время.задающую ЯС-цепь генератора 4, тогдачастота выходных импульсов с генератора 4 также минимальная (фиг, 2 ),Так как частота генерируемых импульсов с генератора 4 формирователя 1выше, чем с генератора 4 формирова 951667теля 2, то и заполнение счетчика импульсов 6 формирователя 1 происходитбыстрее, чем счетчика импульсов 6формирователя 2. Когда полностью заполнится счетчик импульсов 6 форми арователя 1 и переключится триггерстаршего разряда, тогда перепад напряжения с него воздействует на счетный вход счетчика 11 блока 9 импульсов и в нем изменяется состояние 1 Оячейки триггера младшего разряда.Перепад напряжения с ячейки триггерастаршего разряда счетчика 6 импульсовтакже поступает через дифференцирующую цепь 8 формирователя 1.;на сброс 15триггера 3 этого формирователя в исходное состояние. Логический "0" свыхода триггера 3 срывает автоколебательный процесс в генераторе 4 формирователя 1 и одновременно поступае 1 20на элемент 18, на который после заполнения счетчика 6 формирователя 2 такжепоступает логический "0" с выходатриггера 3 аналогичным образом как ис формирователя 1, На вход элемента 2518 раньше поступает логический 0"с выхода триггера 3 Формирователяпоэтому логический н 0" с выхода триггера 3 формирователя 2 проходит черезэлемент И 18 на вход формирователя20 импульсов по заднему фронту, который Формирует от заднего Фронта перепада напряжения короткий по длительности импульс отрицательной полярности (логицеский "0") для сбросав исходное состояние триггера 19 и ододновременно воздействует на .разрешающий вход элемента И 17 для запретапрохождения зондирующих импульсовна время своей длительности. За счетзапрета прохождения импульса с шины23 на время сброса триггера 17 всходное состояние обеспечиваетсяпомехоустойчивая работа генератора,когда на шину 23 поступают зондирующие импульсы с нерегулярным пото:ком, период повторения которых намного меньше длительности серии,фо 1 мируемой генератором. С возвращением генератора в исходное сос 50тояние и окончанием цикла формирования кодированной серии импульсов на шине 24 (фиг. 2 е) одновременно перепад напряжения с выхода ячейки триггера старшего разряда счетчиков 6 импульсов воздействует на счетный 55 вход счетчиков 11 импульсов блоков 9 и 10 хранения программ. В результате младший разряд счетчика 11 импульсов блока 9 изменяет состояние с логического н 0" на "1", амладший разряд счетчика 11 импульсовблока 10 с логической "1" на "0". С приходом на шину 23 следующего зондирующего импульса снова срабатываеттриггер 17 и триггеры 3, поэтому начинается формирование в формирователя 1 и 2 серии импульсов с новой расстановкой во времени, так как в конце предыдущего цикла изменили свое состояние младщие разряды счетциков 11 импульсов. Поэтому на выходе элемента НЕ 12 младшего разрядасчетчика 11 блока 9 есть логицеский "0" и резистор 13 оказывается подключенным параллельно резистору 16 делителя 14 блока 9, тем самым уменьшая напряжение смещения на базе транзистора 7 формирователя 1, а также автоматически и частоту следования выходных импульсов с генератора 4 этого формирователя за счет увеличения его постоянной времени времязадающей цепи (см, фиг. 3)Таким образом, с приходом следующего зондирующего импульса по шине 23 в формирователе 1 частота следо- вания импульсов в серии уменьшается (фиг. 2 б, 22.) по отношению к предыдущему циклу работы, В формирователе 2 в результате срабатывания ячейки триггера младшего разряда счетчика 11 импульсов блока 10 изменяется ее состояние с логической "1" на "0", тогда и на выходе элемента НЕ 12 блока 10 младшего разряда счетчика 11 устанавливается логическая "1". Резистор 13 блока 10 оказывается подключенным параллельно резистору 15 этого блока, тем самым увеличивая напряжение смещения на ,базе транзистора 7 формирователя 12, а также автоматически увеличивается и частота следования выходных импульсов с генератора 4 формирователя 2 за счет уменьшения постоянной времени времязадающей йС-це пи генератора 4 (фиг. 3) Таким образом, с приходом следую щего зондирующего импульса по шине 23 в формирователе 2 частота следования серии импульсов увеличивается (фиг, 26, 2 д) по отношению к предыдущему циклу работы,Значит в предлагаемом генераторе код серии импульсов изменяется от цикла к циклу (фиг. 2 е), так как951667 частота следования импульсов в фор 1мирователе 1 от цикла к циклу уменьшается, а в формирователе 2 соответственно возрастает. Количествореализуемых кодов или емкость памяти блоков 9 и 10 хранения программопределяется разрядностью сцетчиков11 импульсов, так как каждому состоянию счетчика 11 импульсов соответствует определенное смещение набазе транзисторов 7 и как следствиеизменяется частота следования формируемых импульсов в формирователях1 и 2 от цикла к циклу. Выходнаясерия импульсов на шине 24 синхронная с зондирующим сигналом на шине23, потому что все элементы генератора и заторможенные автоколебательные генераторы 4 работают в ждущемрежиме, жестко связанные с запускающим импульсом. Заторможенные автоколебательные генераторы 4 выполняют функцию преобразователей частоты, т.е. на каждый зондирующийсигнал в формирователях 1 и 2 Формируется ответная серия импульсов сдругой частотой следования. Предлагаемый генератор в отличие от известных работоспособен и в случае, когдана его входную шину поступает нерегулярная последовательность запускающих импульсов, так как при формировании цикла серии приходящие зондирующие импульсы воздействуют наодно и то же плечо триггера, подтверждая его состояние и не вызываютв работе сбоя устройства, триггер19 обеспечивает помехозащищенностьгенератора. Программа частоты следования импульсов в серии изменяется согласно величинам сопротивлений резисторов 13 блока 9 и 10 хранения программ, необходимый период повторения импульсов в серии определяется из величин постоянных времени времязадающих КС-цепей генераторов 4 импуль сов и сопротивлений перехода коллектор-эмиттер управляемых линейных сопротивлений 7, через которые шунтируется основная ВС-цепь на общую шину генератора, величина сопротивления перехода коллектор-эмиттер которого находится по характеристикам, исходя из значения необходимого сме 55 щения на базе этих транзисторов, кото рое программируется величинами сопротивлений резисторов 12 путем их подбора. 1 ОВ предлагаемом генераторе по сравнению с известными обеспечивается формирование кодированной серии импульсов, синхронной с зондирующим, с изменением расположения импульсов в серии от цикла к циклу по заданнойпрограмме. Формула изобретения Генератор серии импульсов, содержащий формирователь серии импульсов, состоящий из последовательно соединенных триггера, генератора импульсов, формирователя импульсов и счетчика импульсов, второй вход которого подключен к первому входу генератора импульсов, второй вход которого соединен с управляемым линейным сопротивлением, а также блок хранения программ, включающий в себя счетчик импульсов, каждый разрядный выход которого соединен через последовательно соединенные элемент НЕ и резистор с делителем напряжения, первый вход счетчика импульсов блока хранения программ соединен с выходом счетчика импульсов формирователя серии импульсов, второй вход которого подключен ко второму входу счетчика импульсов блока хранения программ, вы.- ходы резисторов которого соединены с управляемым линейным сопротивлением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены два элемента И, триггер, дифференцирующая цепь, элемент ИЛИ, формирователь импульсов, а также идентичные основным блок хранения программ и формирователь серии импульсов., причем выходы триггеров формирователей серии импульсов через последовательно соединенные первый элемент И, ормироеатель импульсов и второй элемент И подключены к первому входу дополнительного триггера, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход триггера соединен через дифференцирующую цепь с первым входом триггеров основного и дополнительного формирователей серии импульсов, а первые входы счетчиков импульсов формирователей серии импульсов подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, при этом выходы триггера и счетчика импульсов дополнительного фор 11 951667 12мирователя серии импульсов соединены ходом счетчика импульсов и вторымс первым и вторым входами счетчика входом триггера включена вновь введен.импульсов дополнительного блока хра- ная дифференцирующая цепь.нения программ, выходы резисторовкоторого подключены к управляемому Источники информации,линейному сопротивлению дополнитель- принятые во внимание при экспертизеного формирователя серии импульсов, 1. Авторское свидетельство СССРвходы делителей напряжения основного У ч 56357, кл. Н 03 К 3/бч, 1975.и дополнительного блоков хранения 2. Авторское свидетельство СССРпрограмм объединены, и в каждом фор О по заявке У 2905312, кл. Н 03 К 3/6 ч,мирователе серии импульсов между вы.951667 юп Составитель актор М. Келемеш Техред А. А/5 ектная,Заказ 5971/73 Тираж 959 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб. Филиал ППП "Патентг. Ужгород, ул.