SU1029403A1 - Многоканальный генератор импульсов - Google Patents

Description

11 Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительной аппаратуре и цифровых вычислительных машинах. Многоканальный программируемый генератор импульсов предназначен дл  использовани  в устройствах функционального контрол  интегральных схем с повышенным уровнем интеграции (БИС и СБИС) в качестве формировани  синхронизирующих , стробирующих и управл ющих сигналов дл  объекта контрол  (БИС) и амплитудно-временных дискриминаторов . Известен программируемый генератор импульсов, содержащий в своем составе устройства управлени , цифроаналоговые преобразователи опорных на пр жений и формирователи импульсов, выполненные на операционных усилител х L 1 Однако известное устройство имеет низкую точность формировани  импульсов , обусловленную нестабильностью его работы во времени, вызванной дрей фом нул  операционных усилителей. Попытка снижени  дрейфа нул  известными средствами (термостатированием, применением компенсирующих цепочек .приводит к неоправданному усложнению схемы генератора и снижению надежности его работы. При этом точность формировани  повышаетс  незначительное Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  многоканальный генератор, который содержит генератор опорной частоты, формирователь периода и каналы формировани  им пульса, каждый из которых имеет в своем составе два триггера, счетчик, блок сравнени , блок пам ти, схему уп равлени  счетом и два управл емых клю ча 1. . При таком выполнении погрешность формировани  как задержки, так и длительности -обусловлена одними и теми же узлами-счетчиками, причем эта погрешность может быть скомпенсирована .. .. Однако достигнута  в указанном ус ройстве точность формировани  выходного импульса все еще недостаточна д использовани  его в измерительном оборудовании. Относительно низка  то ность в указанном устройстве обуслов лена тем, что программирование перио да формируемого импульса осуществл етс  с дискретностью равной или крат, 3 ной периоду частоты опорного генератора . Таким образом,недостаток известных многоканальных программируемых генераторов импульсов выражаетс  в относительно низкой точности формировани  периода следовани  выходных импульсов . Целью изобретени   вл етс  повы шение- точности формировани  периода следовани  выходных импульсов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многоканальный генератор импульсов , содержащий генератор опорной частоты, формирователь периода и каналы формировани  импульса, введены две линии -задержки, сумматор, два коммутатора и блок пам ти, при этом вход первой линии задержки- подключен к выходу генератора опорной частоты, а выходы через первый коммутатор - к первым входам каналов формиро-вани  импульса и к входу формировател  периода , выход которого соединен с первым входом сумматора и входом второй линии задержки, выходы которой через второй коммутатор соединены с вторыми входами каналов формировани  импульса , выходы блока пам ти соединены с вторыми входами второго коммутатора и сумматора, выходы которого подключены к управл ющим входам первого ком мутатора и к своим первым входам. Такое выполнение многоканального программируемого генератора импульсов дает возможность программировать период следовани  формируемого импульса с дискретностью, значительно меньшей времени периода частоты генератора опорной частоты, и тем самым повысить точность формировани  периода. При этом синхронизаци  каналов программируемого генератора не нарушаетс , поскольку с временным изменением положени  выходного импульса форми|эовател  периода одновременно на ту же величину, на которую измен етс  временное положение импульса формировател  периода, измен етс  и временное положение тактовых импульсов генератора опорной частоты. На фиг. 1 изображена блок-схема многоканального генератора импульсов; на фиг. . - временные диаграммы его работы. - Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, формирователь 2 периода , каналы 3 формировани  импульса , линии и 5 задержки, сумматор 6, коммутаторы 7.и 8 и блок 9 пам ти. Выход генератора 1 опорной частоты подключен к входу линии , выходы кот фой через коммутатор 7 подключены к первым объединенным входам каналов формировани  импульса и входу формировател  2 периода, выход которого соединен с первым входом сумматора 6 и входом линии 5. Выходы последней через коммутатор 8 подключены к вторым объединенным входам кана лов формировани  импульса, выходы сум матора 6 - к коммутатору 7, а выходы блока 9 пам ти - к вторым бходам сумматора б и коммутатора 8. Генератор 1 опорной частоты предназначен дл  выработки тактовых импульсов опорной частоты дл  формировател  2 периода и каналов формирова ни  импульса. Генератор Т опорной частоты представл ет собой кварцевый генератор, частота импульсов которого в нашем случае составл ет f 100 МГц (период следовани  Т - 10 НС ). Формирователь 2 периода предназначен дл  выработки стартовых импульсов с заданным периодом сл довани , которые, в свою очередь, предназначены дл  запуска каналов фо мировани  импульса Формирователь 2 периода может быть выполнен на двоич . но-дес тичных счетчиках. Каждый из каналов формировани  импульса предназначен дл  формировани  импульсов заданными длительностью и задержкой переднего фронта относительно момента прихода стартового импульса. Схемное выполнение каждого из каналов формировани  импульсов может быть таким, как и в устройстве-прототипе , а именно в каждом канале име етс : схема, управлени  счетом, предназначенна  дл  разрешени  работы . счетчика,, блок пам ти, предназначенный дл  хранени  кодов на задание за держки и длительности; блок сравнени , служащий дл  сравнени  кодов, .установленных на счетчике с кодом, поступающим из блока пам ти; два три гера, один из которых предназначен дл  управлени  работой канала, а другой - выходной - дл  формировани  выходного импульса каждого канала; два управл емых ключа, служащих совместно с первым триггером дл  орга низации работы каналов формировани  импульса в режимах формировани  дли . тельности или задержки импульса. Линии 4 .и 5 задержки служат дл  задержки тактовых импульсов, формируемых генератором 1 опорной частоты и формирователем 2 периода соответственно , и выполнены на элементах задержки При этом дискретность линий Ц и S калиброванных задержек выбрана равной 1 не, и кажда  из линий и 5 представл ет собой р д ( набор )калиброванных задержек со значени ми О,1,2...9 не. Сумматор 6 служит дл  сложени  своих выходных кодов с кодами, поступающими из блока 9 пам ти, по сигналам с выхода формировател  2 периода. Сумматор 6 может быть выполнен на логических элементах И, ИЛИ, НЕ. Коммутатор 7 предназначен дл  выбора по сигналам с выходов сумматора 6 одного из элементов задержки линии и подключени  его к входу формировател  2 периода; аналогичным образом коммутатор 8 служит, дл  подключени  выбранного из линии 5 элемента задержки и подключени  его к входам каналов формировани  импульса . Коммутаторы 7 и 8 представл ют собой мультиплексоры на дес ть входов с дешифрацией задержек. Блок 9 пам ти служит дл  хранени  кодов на задание длительности периода следовани  формируемых импульсов и задержек тактовых импульсов с дискретностью от О до 9 НС. Блок 9 пам ти может быть выполнен на триггерах. Работа многоканального программируемого генератора импульсов происходит следующим образом. Пусть необходимо сформировать период Т следовани  импульсов Т - 32 НС, который можно представить в виде Т ЗТ + -J - Т, где Т - период следовани  тактовых импульсов ге нератора 1 опорной частоты. В исходном состо нии на выходах сумматора b установлен нулевой код, согласно которому коммутатор 7 подключает к входу формировател  2 периода элемент задержки линии k со значением задержки равным нулю. При этом тактовые импульсы с выхода гене ратора 1 опорной частоты проход т через коммутатор 7 на вход формировател  2 периода незадержанными. , По приходу на управл ющий вход формировател  2 периода (не показан } сигнала Пуск (в измерительном оборудовании этот сигнал приходит из блока управлени ) последний вырабатывает импульс, который поступает на

входылинии 5 и сумматор 6. Последний , по получении этого импульса, суммирует код задержки, записанный в блоке 9. пам ти с начальным выходным кодом, т.е. 2 и О, в результате чего на выходах сумматора 6 ycтaнaвливaetс  код числа 2, согласно которому коммутатор 7 выбирает из линии } элемент задержки со значением 2, и тактовые импульсы с выхода генератора 1 опорной частоты проход т через коммутатор 7 задержанные на 2 не. Импульс с выхода формировател  2 периода задерживаетс  в линии 5 в соответствии с заданным кодом блока 9 пам ти и через коммутатор 8 поступает на выход каналов формировател  импульса . Этот импульс  вл етс  пусковым , flo его приходу в каналах осуществл етс  известным образом формирование задержки и длительности выходного импульса внутри сфорй ированного периода (подробное рассмотрение процесса формировани  задержки и длительности нецелесообразно из-за щ.ирокой известности ).

При формировании второго периода на вход формировател  2 периода, как показано выше, поступают тактовые импульсы, задержанные на 2 нс С выхода формировател  2 периода вышеописанным образом второй сформированный импульс поступает на линиию 5 и сумматор 6, который снова осуществл ет сложение кода числа, записанного в блоке 9 пам ти, со своим выходным кодом, т.е. 2 и 2, в результате чего на выходах многоразр дного сумматора устанавливаетс  код числа 4, который означает, что тактовые импульсы генератора 1 опорной частоты необходимо задержать на k не.

При формировании последующих периодов сумматор 6, производит сложение до тех пор, пока на его выходах не установитс  код числа 10, равный периоду следовани  тактовых импульсов , что означает задержку, равную нулю дл  частоты генератора 1 опорной частоты

Дальнейший процесс формировани  периода следовани  выходных импульсов повтор етс . При этом обща  синхронизаци  каналов многоканального программируемого генератора импуль- . сов не нарушаетс , поскольку имеетместо одинакова  задерм ка тактовых импульсов генератора 1 опорной частоты и импульсов, вырабатываемых формирователем 2 периода.

Таким образом, предлагаемый npoi- раммируемый генератор импульсов обеспечивает с высокой точностью формирование периода следовани  выходных импульсов. riJi™

Claims (1)

1. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий генератор опорной частоты, формирователь периода и каналы формирования импульса, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности формирования периода следования выходных импульсов, в устройство введены две линии задержки, сумматор, два коммутатора и блок памяти, при этом вход первой линии задержки подключен к выходу генератора опорной частоты, а выходы через первый коммутатор - к первым входам каналов формирования импульса и к входу формирователя периода, выход которого соединен с первым входом сумматора и входом второй линии задержки, выходы которой через второй коммутатор соединены с вторыми входами каналов формирования импульса, выходы блока памяти соединены с вторыми входами второго коммутатора й сумматора, выходы которого подключены к управляющим входам первого коммутатора и к своим первым входам.