SU1293833A2 - Формирователь интервалов времени - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в устройствах прецизионного формировани  интервалов времени и  вл етс  дополнительным к авт. свид.СССР № 1236600. Цель изобретени  - расши-, рение верхней границы диапазона формируемых интервалов времени. Устройство содержит источник 3 СВЧ-колебаний , делитель 4 мощности СВЧ-колеба- нин, импульсные генераторы 5 и 6, со- стокжие из разв зывающих элементов ИЛИ 7 и 13, элемента 8 задержки, элемента И 9, формировател  10 импульса, источника 11 посто нного тока, туннельного диода 12, полосковых фильтров 14 и 15 нижних и верхних частот. Кроме того, устройство включает селекторы 16 и 17, состо щие из элементов И 18 и 9, делители 20 и 2I частоты, BbmojtHeHHbte на основе синхронных делителей 22 и 23 частоты с предварительной установкой и элементов 24 и 25 задержки, и блоки 26 и 27 установки точного и грубого кода. В устройство введен блок 28 управлени  селектором 17, состо щий, например , из формировател  29 импульсов , К,8-триггера 30, разв зывающего элемента ИЛИ 31 и шин 32, 33 и 34, 35 Начало и Конец формируемого интервала времени. 3 ил. с (Л ю со со 00 00 со ю

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в устройствах прецизионного формировани  интервалов времени.

Цель изобретени  - расширение верхней границы диапазона формируемых интервалов времени.

На фиг,1 представлена функциональна  схема формировател  интервалов времени; на фиг.2 и 3 временные диаграммы его работы.

Устройство (фиг.О содержит шину 1 запуска, шину 2 блокировки, источник 3 СВЧ-колебани , делитель 4 мощности СВЧ-колебани , совпадающие по функциональной структуре первый и торой импульсные генераторы 5 и 63 ьшолненные, например, в виде рецирул ционных генераторов, состо щих з разв зывающего элемента 7 ИЛИ,элеента 8 задержки, элемента 9 И, форировател  10 импульса, источника II осто нного тока, туннельного диода 2, разв зьгоающего элемента 13 ИЛИ, полоскового фильтра 4 нижних частот (НЧ) и полоскового фильтра 15 верхних частот (ВЧ), первый и второй селекторы 16 и 17, состо щие, например, из элементов 18 и 19 И, первьй и второй делители 20 и 21 частоты, вьшол- ненные, например, на основе синхронных делителей 22 и 23 частоты с предварительной установкой, и элементов 24 и 25 задержки, блок 26 установки точного кода, блок 27 установки грубого кода, блок 28 управлени  селектором 17, состо щий, напрШ5ер, из формировател  29 импульсов, RS-триг- гера 30, разв зывающего элемента 31 ИЛИ и шин 32 и 33, и пшн 34 и 35 Начало и Конец формируемого интервала времени.

Выход источника 3 СВЧ-колебани  подключен к входу делител  4 мощности , первый и второй выходы которого соединены с синхронизирующими входами , соответственно, первого и второго импульсных генераторов 5 и 6,йхо- ды запуска которых подключены к шине 1 запуска, а входы блокировки - к шине 2 блокировки. Вход запуска импульс ного генератора 5 соединен с первыми входами элементов 7 и 13 ИЛИ .Выход элемента 7 ИЛИ соединен с входом элемента 8 задержки, выход которого подключен к первому входу элемента 9 И, второй вход которого соединен с входом блокировки генератора,5, а выход

S

0

подключен к входу формировател  10 импульса, куда также подключены выход источника 11 посто нного тока и первый вход фильтра 14 НЧ, к второму входу которого подключен первый вход туннельного диода 12, второй вход которого соединен с корпусом устройства . Вход фильтра 15 ВЧ подключен к синхронизирующему входу генератора 5, а его выход подключен к второму входу фильтра 14 НЧ, Выход формировател  10 соединен с вторьши входами элементов 7 и 13 ИЛИ, а выход элемента 13 ИЛИ  вл етс  выходом первого импульсного генератора и подключен к первому входу элемента 18 И и к  вл ющемус  счетным входом делител  20 частоты счетному входу синхронного делител  22 частоты, выхо д которого соединен с входом элемента 24 задержки , выход которого  вл етс  выходом делител  20 частоты и подключен к

второму входу элемента 18 И, Уста- ;j новочный вход синхронного делител  22 частоты  вл етс  установочным входом делител  20 частоты и подключен к выходу блока 26 установки точного кода. Первый и второй входы элемента

18И  вл ютс  соотве 1 ственно сигнальным и управл ющим входами селектора

16, Выход импульсного генератора 6 подключен к первому входу элемента

19И и к  вл ющемус  счетным входом делител  21 частоты счетному входу синхронного делител  23 частоты,выход которого соединен с входом элемента 25 задержки, выход которого  вл етс  выходом делител  21 частоты и подключен к второму входу элемента , 19 И и входу блока 28 управлени  селектором , Установочньш вход синхронного делител  23 частоты  вл етс  установочным входом делител  21 частоты и подключен к выходу блока 27 установки грубого кода. Вход блока 28 управлени  селектором соединен с входом формировател  29 импульса, выход которого соединен с R-входом тригге7 ра 30, S-вход которого подключен к шине 32, a.Q выход - к первому входу элемента 31 ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной 33, а выход,  в- лушщийс  вькодом блока 28, подключен к третьему входу элемента 19 И. Первый , второй и третий входы элемента 19 И  вл ютс  соответственно сигнальным первым и вторым управл ющими входами селектора 17, Выходы элемен0

5

0

5

0

5

3 .

тов 18 и 19 И  вл ютс  выходами селекторов 16 и 17 и соединены с шинами 34 и.35.

Источник 3 СВЧ-колебани  может быть выполнен на основе стандарта частоты, выходной сигнал которого переноситс  в СВЧ-диапазон умножителем частоты. Делитель 4 мощности предназначен дл  равномерного распрделени  мощности СВЧ-сигнала между его выходами с обеспечением их разв зки и может быть реализован в вид полоскового кольцевого делител  мощности . Фильтры 14 НЧ и 15 ВЧ могут быть реализованы в виде полосковых устройств и предназначены дл  разделени  низкочастотного и высокочастоного трактов генератора 5. Элементы 8, 24 и 25 задержки могут быть выпонены , например, на основе радиочастотных кабелей. Синхронные делители частоты с предварительной установко кода могут быть реализованы на стандартных элементах ИЕ 137, ИЕ 138 интегральной серии 100,

Функциональные схемы импульсных генераторов 5 и 6, селекторов 16 и 17, делителей 20 и 21 частоты, а та же блока 28 не  вл ютс  единственно возможными дл  реализации выполн емых ими функций.

Формирователь интервалов времени работает следующим образом.

В исходном состо нии импульсные генераторы 5 и 6 наход тс  в ждущем режиме, и на их синхронизирующие вхды синфазно подаетс  высокостабильн синусоидальный сигнал с соответствущих выходов делител  4 мощности СВЧ сигнала. Этот сигнал, пройд  фильтр 15 ВЧ, осуществл ет модул цию уровн порога туннельного диода 12. Исходный уровень порога устанавливаетс 

током, поступающим на туннельный диод 12 с въ1хода источника 11 посто нного 5 тока. Сигнал с выхода блока 26 установки точного кода, не вли   на коэффициент N делени  делител  20, устанавливает триггерные  чейки этого деВ результате воздействи  на синхронизирующий вход каждого из генераторов 5 и 6 синусоидального сигнала происходит жестка  синхронизаци  фазы импульсных колебаний каждого из этих генераторов с фазой СВЧ-колебани . Кратности синхронизации периодов

лител  в состо ние, при котором обес- 50 генераторов 5 и 6 равны, соответст- печиваетс  вьщеление селектором 16 одного из К первых импульсов с выхода генератора 5. Аналогично, не вли   на коэффициент Ng делени  делител 

венно, K-I и К и обеспечиваютс  выбором периодов этих генераторов в режиме автономных колебаний равными (К-)й и (К)д соответственно. Вслед21 , сигнал с выхода блока 27 установ- 55ствие фазовой синхронизации генераки грубого кода осуществл ет переводторов 5 и 6 единым сигналом фазовые

триггерных  чеек делител  21, уста-соотношени  между импульсами форминавлива  его в одно из Ng возможныхруемых последовательностей с периода0

5

0

5

состо ний. Триггер 30 приводитс  з исходное состо ние положительным мм- пульсом, поданным на шину 32. В результате , на его выходе фиксируетс  уровень напр жени  логического который подаетс  далее На первый вход разв зьтающего элемента 31 ИЛИ, на второй вход которого в зависимости от поддиапазона формируемых интервалов подаетс  посто нное напр жение, совпадающее с уровнем логического О или.. На щину 2 подаетс  напр жение логической 1. Селекторц 16 и Ч 7 наход тс  в закрытом или открытом состо нии в зависимости от кода, поданного на делители 20 и 21 частоты с соответствующих выходов блоков 26 и 27.

В момент поступлени  на щину 1 импульса Запуск (фиг. 2 а и фиг. За) генераторы 5 и 6 одновременно переход т в режиме генерации импульсных последовательностей (фиГ.2б,в и фиг.36,в) с периодами, соответственно , 1 (К-1)л и Т Кл, где К - целое положительное число больше единицы, а й- период Тсвц синусои0

5

0

5

дального сигнала на выходе источника 3 СВЧ-колебаний. Генераци  импульсных колебаний на выходе генератора 5 осуществл етс  за счет, циркул ции импульса Запуск в петле обратной св зи, образованной элементом 7 ИЛИ, элементом 8 задержки, элементом 9 И и, формирователем 10. Прц.- этом формирование импульса на выходе формировател  10 начинаетс , когда импульс с выхода элемента 9 И достигает уровн  модулированного порога туннельного диода 12 и вызывает его переключение . Аналогично функхщонирует и генератор 6.

В результате воздействи  на синхронизирующий вход каждого из генераторов 5 и 6 синусоидального сигнала происходит жестка  синхронизаци  фазы импульсных колебаний каждого из этих генераторов с фазой СВЧ-колебани . Кратности синхронизации периодов

генераторов 5 и 6 равны, соответст-

венно, K-I и К и обеспечиваютс  выбором периодов этих генераторов в режиме автономных колебаний равными (К-)й и (К)д соответственно. Вследми т и Tg вьщерживаютс  на всем этапе генерации, а стабильность периода д гарантирует посто нство минимального дискрета Л перестройки формируемых интервалов времени во всем диапазоне синтеза.

Импульсна  последовательность с периодом Tj поступает с выхода генератора 5 на счетный вход делител  20 и на сигнальный вход селектора 16. Состо ние делител  20, установленное в исходном состо нии сигналом с выхода блока 26, обеспечивает формирование на его выходе управл ющего сигнала (фиг.2г и фиг.Зг), который,воздейству  на управл ющий вход селектора 16, приводит к вьщелению на шине 34 каждого М-го импульса с выхода генератора 5 (фиг,2д и фиг.Зд), где

М m + fNg, f 0,1,2...,(1) и m дл  заданного интервала t  вл етс  величиной фиксированной, принимающей одно из значений ,k. Элемент 24 задержки позвол ет при необходимости регулировать фазовый сдвиг импульсной последовательности на выходе делител  20 дл  обеспечени  надежной работы селектора 16, Последовательность импульсов, повтор ющихс 

на шине 34 с периодом Т

,

фиксирует начало формируемых иитерва- .

Алгоритм функционировани  устройства при выделении импульсов, фикси-- рующих конец интерваловf, зависит от поддиапазона синтезируемых интервалов ,

При формировании интервала сГ из поддиапазона А (временна  диаграмма на фиг.2), включающего значени 

/т

л(т - О ,

где m 1 ,k и р О, , на шину 33 в исходном состо нии подаетс  уровень напр жени , соответствующий логической 1, Это открывает селектор 17 по второму управл ющему входу, и при поступлении на его первый управл ющий вход положительных импульсов с выхода делител  21 (фиг,2е) обеспечиваетс  селекци  каждого N-ro импульса с выхода генератора 6 (фиг.2ж), где

N 1 + fNg, f 0,1,2..,,(2 и дл  данного интервала t  вл етс  величиной фиксированной, принимающей одно из значений , Элемент 25 задержки по назначению экви293833-6

валентен элементу 24, Последовательность импульсов (фиг,2ж), повтор ющихс  на шине 35 с периодом Т N Т , фиксирует конец формируемых интервалов из поддиапазона А,

Длительность синтезируемого интервала t всегда можно представить в виде

1: Л(и.г + R), ОЙ:К k , (3) где г и R - неотрицательные целые числа,

С учетом (3) значени  m и в мулах (1) и (2) дл  поддиапазона А наход т следующим образом:

m 1 + R; i) « 1 + R + г.

Сигналы с выходов блоков 26 и перевод щие делители 20 и 21 в дл  синтеза интервала t

15

фор (4) 27, необ- со

сто ни , формируютс  в соответствии с полученными значени ми га и О .

,Цл  формировани  интервала i- из поддиапазона В (фиг,3), включающего значени 

г((ш-г)+кр,

где m 2,k и -m+1 , ,

на шину 33 в исходном состо нии по

5

0

даетс  уровень напр жени , соответствующий логическому О, Это приводит к блокировке селектора 17 по второму управл ющему входу. Однако по первому отрицательному перепаду сигнала на выходе делител  21 частоты формирователь 29 отрабатывает положительный импульс (фиг.З ж), который переводит триггер 30 в единичное состо ние (фиг.З з), обеспечива  тем самым разблокировку селектора 17 по второму управл ющему входу. Начина  с этого момента времени поступление на первый управл ющий вход селектора 1 7 положительных импульсов с выхода делител  21 частоты (фиг,3е) об€ спечивает селекцию каждого N-ro импульса с выхода генератора 6 5 (фиг,Зи),где

N J + fNg, f 1,2,,,,

(5)

и v дл  заданного интервала t  вл етс  величиной фиксированной, прини- мающей одно из значений V I,(к-1), 0 При формировании Т: из поддиапазона В импульс с пор дковым номером N v на шину 35 не поступает.

Последовательность импульсов 5 (фиг.Зи), повтор ющихс  на шине 35 с периодом Т Ng,Tg , фиксирует конец формируемых интервалов Тг из поддиапазона В, С учетом (3) значени  m и i

712

в формулах (1) и (5) дл  поддиапазона В наход т следующим образом: m I+R; 1 1 + R

+ г - N.. (6)

О

Сигналы с выходов блоков 26 и 27, перевод щие делители 20 и 21 в необходимые дл  синтеза интервала Т состо ни , формируютс  в соответствии с полученными значени ми m и ) .

При подаче на шину 2 напр жени  логического О происходит срыв колебаний импульсных генераторов 5 и 6, и формирование последовательности интервалов прекращаетс .

Период TO повторени  формируемых интервалов совпадает с периодом повторени  импульсов на выходах делителей 20 и 21 частоты и при N KL, N (K-l)L принимает значение

Т„ К(К-1)Ьл, где L - целое положительное число. Диапазон формируемых интервалов t задаетс  границами

г,и„ 0. иакс Т,(К-1)КЪ- и состоит из поддиапазона А и В.

Дл  сопоставлени  известного и предложенного устройств преобразуют

0

,

5

о

8

верхнюю границу С диапазона синтеза известного устройства к виду

Г„., л(к-1) Li + (L-i)K т-A(K-it.

(8)

Сравнение (7) и (В) показьгоает увеличение диапазона синтеза на величину &{(К-1) -1 без изменени  Т ,Ng

и N5.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Формирователь интервалов времени по авт. св. № 123.6600, отличаю- щ и й-.с   тем, что, с целью расширени  верхней границы диапазона формируемых интервалов времени, в него введены блок управлени  селектором, вход которого подключен к выходу второго делител  частоты, а выход к второму управл ющему входу второго селектора , и делитель мощности СВЧ-ко- лебани , вход которого подключен к ходу источника СВЧ-колебани , а первый и второй выходы соединены с синхронизирующими входами соответственно первого и второго импульсных генераторов .

   Риг. 2

   PU8. 3