RU2759439C1 - Rectangular pulse generator - Google Patents
Rectangular pulse generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2759439C1 RU2759439C1 RU2021104008A RU2021104008A RU2759439C1 RU 2759439 C1 RU2759439 C1 RU 2759439C1 RU 2021104008 A RU2021104008 A RU 2021104008A RU 2021104008 A RU2021104008 A RU 2021104008A RU 2759439 C1 RU2759439 C1 RU 2759439C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- trigger
- pulse
- program unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/64—Generators producing trains of pulses, i.e. finite sequences of pulses
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/64—Generators producing trains of pulses, i.e. finite sequences of pulses
- H03K3/72—Generators producing trains of pulses, i.e. finite sequences of pulses with means for varying repetition rate of trains
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в измерительных генераторах импульсов.The invention relates to the field of pulse technology and can be used in measuring pulse generators.
Известен генератор прямоугольных импульсов [1. RU2212097 C1. Генератор прямоугольных импульсов. 29.03.2002 г.], содержащий генератор опорной частоты, первый триггер, счетчик импульсов, информационные входы которого подключены к выходам программного блока, предназначенного для хранения кодов временных интервалов, а выход счетчика импульсов соединен с тактовым входом второго триггера и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи счетчика импульсов и входом элемента НЕ, выход которого подключен к управляющему входу программного блока, инверсный выход первого триггера подключен к входам начальной установки программного блока и второго триггера, вход установки первого триггера соединен с управляющей шиной, а также схема задержки и ждущий мультивибратор, причем вход начальной установки ждущего мультивибратора соединен с выходом второго триггера и входом схемы задержки, выход которой соединен с тактовым входом ждущего мультивибратора, прямой выход которого соединен с выходной шиной, а инверсный выход соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с входной шиной, а инверсный выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, а выход генератора опорной частоты соединен с тактовым входом счетчика импульсов.Known generator of rectangular pulses [1. RU2212097 C1. Generator of rectangular pulses. 03/29/2002], containing a reference frequency generator, the first trigger, a pulse counter, the information inputs of which are connected to the outputs of the program unit designed to store the time interval codes, and the output of the pulse counter is connected to the clock input of the second trigger and the second input of the OR element, whose output is connected to the input of the pulse counter and the input of the NOT element, the output of which is connected to the control input of the program unit, the inverse output of the first trigger is connected to the inputs of the initial setting of the program unit and the second trigger, the setting input of the first trigger is connected to the control bus, as well as the delay circuit and a waiting multivibrator, and the input of the initial setting of the waiting multivibrator is connected to the output of the second trigger and the input of the delay circuit, the output of which is connected to the clock input of the waiting multivibrator, the direct output of which is connected to the output bus, and the inverse output is connected to the clock input of the first trigger, information input d which is connected to the input bus, and the inverse output is connected to the first input of the OR element, and the output of the reference frequency generator is connected to the clock input of the pulse counter.
Недостатком данного генератора является относительно узкий диапазон длительностей генерируемых импульсов и интервалов между ними, ограниченный резким усложнением программного блока при попытках расширения диапазона. Так в генераторах Г5-75, Г5-103 длительность генерируемого импульса может изменяться от 50 нс до 10 с, а период от 100 нс до 10 с, т.е. относительный диапазон достигает 200000000. Это означает что разрядность счетчика и программного блока должны составлять 28 двоичных разрядов. Применение 8-и битных микроконтроллеров для управления подобным устройством становится затруднительным.The disadvantage of this generator is the relatively narrow range of durations of the generated pulses and the intervals between them, limited by the sharp complication of the program unit when trying to expand the range. So in generators G5-75, G5-103, the duration of the generated pulse can vary from 50 ns to 10 s, and the period from 100 ns to 10 s, i.e. the relative range reaches 200,000,000. This means that the bit width of the counter and the program block must be 28 bits. The use of 8-bit microcontrollers to control such a device becomes difficult.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение частотного диапазона генератора прямоугольных импульсов, без существенного увеличения требований к объему аппаратных средств.The technical problem to be solved by the present invention is to expand the frequency range of the square-wave generator, without significantly increasing the requirements for the volume of hardware.
Для решения поставленной задачи в генератор прямоугольных импульсов, содержащий генератор опорной частоты, первый триггер, счетчик импульсов, информационные входы которого подключены к выходам программного блока, счетный вход соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход счетчика импульсов соединен с тактовым входом второго триггера и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи счетчика импульсов и входом элемента НЕ, выход которого подключен к управляющему входу программного блока, инверсный выход первого триггера подключен к входам начальной установки программного блока и второго триггера, прямой выход которого соединен с выходной шиной, а инверсный выход соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с входной шиной, а инверсный выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, введен дополнительный выход программного блока, который соединен с объединенными JK-входами второго триггера, выполненного как JK-триггер.To solve the problem, a rectangular pulse generator containing a reference frequency generator, a first trigger, a pulse counter, the information inputs of which are connected to the outputs of the program unit, the counting input is connected to the output of the reference frequency generator, and the pulse counter output is connected to the clock input of the second trigger and the second the input of the OR element, the output of which is connected to the input of the pulse counter and the input of the NOT element, the output of which is connected to the control input of the program unit, the inverse output of the first trigger is connected to the inputs of the initial setting of the program unit and the second trigger, the direct output of which is connected to the output bus, and the inverse output is connected to the clock input of the first flip-flop, the information input of which is connected to the input bus, and the inverse output is connected to the first input of the OR element, an additional output of the program unit is introduced, which is connected to the combined JK inputs of the second flip-flop, designed as a JK-flip-flop.
Изобретение поясняется рисунком: фиг.1 - Блок схема генератора прямоугольных импульсов.The invention is illustrated by the drawing: Fig. 1 - Block diagram of a rectangular pulse generator.
На фиг. 1 представлено: 1 - входная шина, 2 - генератор опорной частоты, 3 - первый триггер, 4 - элемент ИЛИ, 5 - счетчик импульсов, 6 - программный блок, 7 - элемент НЕ, 8 - второй триггер, 9 - выходная шина.FIG. 1 shows: 1 - input bus, 2 - reference frequency generator, 3 - first trigger, 4 - OR element, 5 - pulse counter, 6 - program block, 7 - NOT element, 8 - second trigger, 9 - output bus.
Генератор прямоугольных импульсов работает следующим образом.The generator of rectangular pulses works as follows.
В исходном состоянии на инверсном выходе первого триггера 3 присутствует уровень логической 1, который устанавливает программный блок 6 и второй триггер 8 в начальные состояния по входам R, а сигнал логического 0 с прямого выхода второго триггера 8, поступает на выходную шину 9. Программный блок 6 при этом выдает на входы DI счетчика импульсов 5 код первого временного интервала (К0), который под действием сигнала логической 1 с инверсного выхода первого триггера 3, поступающего на первый вход элемента ИЛИ 4, а с его выхода на вход разрешения параллельной загрузки PE счетчика импульсов 5, загружается в счетчик импульсов 5. Одновременно сигнал на входе разрешения параллельной загрузки PE счетчика 5 блокирует работу счетчика импульсов по его счетному входу С. Выходной сигнал с выхода (N+1) программного блока 6 поступает на объединенные входы J и K второго триггера 8. Режим работы второго триггера 8 будет определяться логическим уровнем на J и K входах. При логической 1 это счетный режим, при логическом нуле - режим сохранения состояния.In the initial state, at the inverse output of the first flip-flop 3, there is a
Сигнал логической 1 с входной шины 1 поступает на вход установки первого триггера 3 и устанавливает на его инверсном выходе логический 0. Сигнал логического нуля с инверсного выхода первого триггера 3, поступая на входы начальных установок R программного блока 6 и второго триггера 8, разблокирует их. Одновременно сигнал логического нуля с инверсного выхода первого триггера 3 поступает на первый вход элемента ИЛИ 4 и устанавливает на его выходе также логический 0, который, поступая на вход разрешения параллельной загрузки PE счетчика импульсов 5, разрешает его работу. Одновременно срез этого сигнала с выхода элемента ИЛИ 4 поступает на вход элемента НЕ 7 и инвертируется на его выходе. Фронт этого сигнала с выхода элемента НЕ 7 поступает на управляющий вход С программного блока 6, который по этому фронту выдает на свои выходы параллельный код следующего временного интервала (К1), а с выхода (N+1) управляющий сигнал на входы J и K второго триггера 8 - логический 0, препятствующий изменению его состояния, или логическую 1, разрешающую переключиться ему при поступлении на тактовый вход С импульса переполнения с выхода СО счетчика импульсов 5.The
Счетчик импульсов 5 отсчитывает начальный (нулевой) временной интервал, равный К0×tОГ, где К0 - код нулевого временного интервала на выходе программного блока, tОГ - период опорного генератора 2. По истечении этого временного интервала на выходе переноса СО счетчика импульсов 5 появляется положительный импульс, который поступает на тактовый вход С второго триггера 8 и переводит его в противоположное состояние по сравнению с предыдущим, в предположении что на входах JK присутствует логическая 1, т.е. на выходе второго триггера 8 появляется сигнал логической 1, который поступает на выходную шину 9.
Кроме того, сигнал с выхода переноса СО счетчика импульсов 5 поступает на второй вход элемента ИЛИ 4 и далее на вход разрешения параллельной загрузки РЕ счетчика импульсов 5 и под действием этого сигнала в счетчик импульсов записывается код, присутствующий на его информационных входах DI с выходов DO программного блока 6, т.е. код следующего (первого) временного интервала. Одновременно по записи этой информации в счетчик импульсов 5 на его выходе переполнения СО появляется сигнал логического нуля, который, поступая на тактовый вход С второго триггера импульсов 8, не изменяет его состояния (второй триггер срабатывает про фронту, а не спаду импульса). Одновременно срез этого сигнала, пройдя через второй вход элемента ИЛИ 4, поступает на элемент НЕ 7 и далее поступает на управляющий вход С программного блока 6, который по фронту этого сигнала выдает на свои выходы параллельный код следующего временного интервала (К2) и управляющий сигнал с выхода (N+1) на входы J и K второго триггера 8.In addition, the signal from the CO transfer output of the
Счетчик импульсов 5 отсчитывает первый временной интервал, равный К1×tОГ, где К1 - код первого временного интервала на выходе программного блока. По истечении этого временного интервала на выходе переноса СО счетчика импульсов 5 появляется положительный импульс, который поступает на тактовый вход С второго триггера 8 и переводит его в противоположное состояние по сравнению с предыдущим, при логической 1 на входах JK, т.е. на выходе второго триггера 8 и выходной шине 9 появляется сигнал логического 0. Если же на входах JK второго триггера 8 присутствует логический 0, то второй триггер 8 не изменяет своего состояния (остается в состоянии логической 1), а длительность импульса будет равна (К0 + К1)×tОГ. Таким образом можно продолжать как длительность импульса, так и длительность интервала между импульсами.
Сигнал с выхода переноса СО счетчика импульсов 5 поступает на второй вход элемента ИЛИ 4 и далее на вход разрешения параллельной загрузки РЕ счетчика импульсов 5 и под действием этого сигнала в счетчик импульсов записывается код, присутствующий на его информационных входах DI с выхода DO программного блока 6, т.е. код следующего временного интервала (К3). Одновременно по записи этой информации в счетчик импульсов 5 на его выходе переполнения СО появляется сигнал логического нуля, который, поступая на тактовый вход С второго триггера импульсов 8, не изменяет его состояния. Cрез этого сигнала, пройдя через второй вход элемента ИЛИ 4, поступает на элемент НЕ 7 и далее этот сигнал поступает на управляющий вход С программного блока 6, который по фронту этого сигнала выдает на свои выходы параллельный код следующего временного интервала, а на выходе (N+1) программного блока 6 устанавливается управляющий сигнал логического 0, если временной интервал должен продолжить предыдущий, или 1, если интервал необходимо завершить изменив состояние второго триггера 8. Т. о. на выходе устройства формируется импульс, длительность которого определяется кодами, хранящимися в программном блоке 6.The signal from the CO transfer output of the
Интервал К3 отрабатывается также как и предыдущие интервалы.The K3 interval is worked out in the same way as the previous intervals.
Очередной сигнал логического нуля с входной шины 1 поступает на информационный вход D, объединенный с входом установки S первого триггера 3, на тактовый вход которого поступает сигнал с инверсного выхода второго триггера 8. Если сигнал логического нуля поступает на входную шину 1 в момент формирования выходного импульса, то состояние первого триггера не изменяется, так как установка триггера по входу S, происходит только по логической единице на нем, а сигнал с информационного входа D может записаться лишь по фронту на тактовом входе C. По истечении формирования выходного импульса сигнал с инверсного выхода второго триггера 8 (фронт импульса) поступает на тактовый вход C первого триггера 3 и устанавливает на его инверсном выходе сигнал логической 1, т.к. на его информационном входе D присутствует сигнал логического нуля с входной шины 1. Этот сигнал логической 1 с инверсного выхода первого триггера 3 устанавливает схему в исходное состояние. Схема готова к очередному циклу формированию импульсов. Таким образом, на выходе устройства формируется всегда "полный" импульс, т. е. невозможно его укорочение при снятии управляющего сигнала.The next logical zero signal from the
Управляющий выход (N+1) программного блока 6 позволяет при логической 0 на выходе продлять длительность импульса или паузы суммированием следующих друг за другом интервалов, и получать существенно большие длительности как импульсов, так и пауз между импульсами, без необходимости наращивания разрядности программного блока и счетчика. Это позволяет повысить частоту генератора опорной частоты, без увеличения объема оборудования и таким образом расширить диапазон генерируемых длительностей импульсов и периода повторения. При этом следует учитывать, что оперативная память, применяемая в программном блоке, может строиться на одной микросхеме объемом 64-128 кБайт, что на сегодня является минимальным объемом быстрой статической памяти.The control output (N + 1) of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021104008A RU2759439C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Rectangular pulse generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021104008A RU2759439C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Rectangular pulse generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2759439C1 true RU2759439C1 (en) | 2021-11-12 |
Family
ID=78607472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021104008A RU2759439C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Rectangular pulse generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2759439C1 (en) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU782136A1 (en) * | 1979-01-05 | 1980-11-23 | Предприятие П/Я В-2203 | Pulse train generator |
SU834830A1 (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-30 | Предприятие П/Я В-2969 | Square-wave generator |
SU1270880A1 (en) * | 1985-06-21 | 1986-11-15 | Предприятие П/Я В-8038 | Square-wave generator |
SU1287254A1 (en) * | 1985-03-19 | 1987-01-30 | Пермский государственный университет им.А.М.Горького | Programmable pulse generator |
JPH02151118A (en) * | 1988-12-02 | 1990-06-11 | Sony Corp | Pulse waveform shaping circuit |
SU1638793A1 (en) * | 1988-05-27 | 1991-03-30 | Предприятие П/Я М-5343 | Multichannel programmable pulse generator |
US5345109A (en) * | 1993-03-30 | 1994-09-06 | Intel Corporation | Programmable clock circuit |
RU2019907C1 (en) * | 1992-11-26 | 1994-09-15 | Александр Васильевич Максимов | Programmable pulse generator |
RU2125341C1 (en) * | 1998-01-19 | 1999-01-20 | Конструкторское бюро приборостроения | Square-pulse generator |
RU2150783C1 (en) * | 1999-03-18 | 2000-06-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Generator of rectangular pulses |
RU2169988C1 (en) * | 2000-04-05 | 2001-06-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Pulse train shaper |
RU2212097C1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-09-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Square-pulse generator |
RU2276456C1 (en) * | 2004-08-16 | 2006-05-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Rectangular pulse generator |
RU2582553C1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-04-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Former of sequence of heteropolar rectangular pulses with variable duration and interval |
-
2021
- 2021-02-17 RU RU2021104008A patent/RU2759439C1/en active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU782136A1 (en) * | 1979-01-05 | 1980-11-23 | Предприятие П/Я В-2203 | Pulse train generator |
SU834830A1 (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-30 | Предприятие П/Я В-2969 | Square-wave generator |
SU1287254A1 (en) * | 1985-03-19 | 1987-01-30 | Пермский государственный университет им.А.М.Горького | Programmable pulse generator |
SU1270880A1 (en) * | 1985-06-21 | 1986-11-15 | Предприятие П/Я В-8038 | Square-wave generator |
SU1638793A1 (en) * | 1988-05-27 | 1991-03-30 | Предприятие П/Я М-5343 | Multichannel programmable pulse generator |
JPH02151118A (en) * | 1988-12-02 | 1990-06-11 | Sony Corp | Pulse waveform shaping circuit |
RU2019907C1 (en) * | 1992-11-26 | 1994-09-15 | Александр Васильевич Максимов | Programmable pulse generator |
US5345109A (en) * | 1993-03-30 | 1994-09-06 | Intel Corporation | Programmable clock circuit |
RU2125341C1 (en) * | 1998-01-19 | 1999-01-20 | Конструкторское бюро приборостроения | Square-pulse generator |
RU2150783C1 (en) * | 1999-03-18 | 2000-06-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Generator of rectangular pulses |
RU2169988C1 (en) * | 2000-04-05 | 2001-06-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Pulse train shaper |
RU2212097C1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-09-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Square-pulse generator |
RU2276456C1 (en) * | 2004-08-16 | 2006-05-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Rectangular pulse generator |
RU2582553C1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-04-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Former of sequence of heteropolar rectangular pulses with variable duration and interval |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2759439C1 (en) | Rectangular pulse generator | |
SU1270880A1 (en) | Square-wave generator | |
SU1272492A1 (en) | Pulse-duration discriminator | |
CN110609463A (en) | Laser radar multi-pulse time interval measuring system based on FPGA | |
US4164712A (en) | Continuous counting system | |
SU1488795A1 (en) | Computer | |
RU2137293C1 (en) | Pulse stretcher | |
SU1626247A1 (en) | Transient duration meter | |
SU1049867A1 (en) | Device for forming control signal sequence | |
SU1501100A1 (en) | Function generator | |
SU1352421A1 (en) | Logic tester | |
RU1829108C (en) | Device for formation of pulse train | |
SU1707752A1 (en) | Selector of pulses | |
SU1381509A1 (en) | Logical block controller | |
SU1580542A1 (en) | Pulse shaper | |
SU1280695A1 (en) | Device for delaying pulses | |
SU1575135A1 (en) | Meter of time parameters of random pulse flows | |
SU1396250A1 (en) | Pulse shaper | |
SU924868A1 (en) | Rate scaler with controllable duration pulses | |
SU1383463A1 (en) | Device for forming pulse train | |
SU1672411A1 (en) | Time periods meter | |
SU1265970A1 (en) | Device for generating time pulse sequence | |
SU1195435A1 (en) | Device for delaying pulses | |
SU469132A1 (en) | Signal selection device | |
SU696486A1 (en) | Device for differentiating pulse-frequency signals |