SU748865A1 - Преобразователь кода взаимоисключающих двоичных сигналов в импульсные широтно-модулированные сигналы - Google Patents

Description

Изобретение относится к преобразователям кода в широтно-модулированные сигналы и, в частности, предназначено для преобразования взаимоисключающих двоичных сигналов в импульсные широтно-модулированные сигналы и временные интерва- ⁵ лы в электронных и релейно-контактных схемах дискретной автоматики.

Известен преобразователь кода в широтно-модулированные сигналы, содержа^· ¹⁰ тций генератор периодической последовательности импульсных сигналов, соединенный через ключ со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого соединены со входами логического элемента ИЛИ,¹⁵ выход последнего соединен с управляющим входом ключа и является выходом всего преобразователя [1J . Сигналы преобразуемого кода подключены к кодовым входам счетчика через блок ключей. Недостатком этого преобразователя является невозможность преобразования кода взаимоисключающих двоичных сигналов, что сужает область применения такого уст-~~ ройства.

Известен преобразователь, содержащий генератор импульсов, выходом соединенный через логический элемент И со счетным входом двоичного счетчика, соединенного выходами с первыми входами логического блока, вторые входы которого соединены со входами сигналов преобразуемого кода. Выход логического блока соединен со входом гашения триггера, установочный вход которого соединен со входом старт-йм- . пульса, а выход триггера соединен со вторым входом логического элемента И и одновременно служит выходом, на котором формируются выходные широтно-импульсные сигналы [2].

Недостатком этого устройства является его сложность, так как требуется триггер и формирователь периодического стартимпульса.

Цель изобретения - повышение надежности преобразователя.

содержит генератор 1 соединенный с входом 2, связанного с вьюбпоком 3, на управлдю3 74.

Поставленная цель достигается тем, !что в преобразователе кода взаимоисключающих двоичных сигналов в импульсные широтно-модулированные сигналы, содержащем генератор периодической последовательности импульсных сигналов и двоичный счетчик, выходами соединенный с первыми входами логического блока, вторые входы которого соединены со входами сигналов преобразуемого кода, выход генератора соединен непосредственно со счетным входом счетчика, а логический блок выполнен в виде логических комбинационных элементов, выходами соединенных с выходной клеммой, причем первый вход каждого логического комбинационного элемента соединен с одним из входов сигналов преобразуемого кода, остальные входы этих элементов соединены с соответствующими выходами счетчика.

На чертеже дана схема преобразователя.

Преобразователь импульсов, выходом двоичного счетчика ходным логическим щие входы которого подаются взаимоисключающие двоичные сигналы Ν^. Генератор 1 импульсов формирует импульсы с частотой £ и периодом ΊΓ. Счетчик содержит разряды 4, обозначенные Т₄ , Т₂ Т^и выполненные в виде триггеров с выходами *0' и *1*. Разделение выходов разрядов счетчика на нулевые и единичные условно. Логический блок 3 выполнен из набора логических, комбинационных элементов реализующих функции; Ч’МХнЧХп-Л*,,.?j)), ц) выходами подключенных к выходам логического блока, причем входы этих элементов соединены с управляющими входами логического блока, а входы Х_п, Xri-1’ ^п-2 ’ ’··’ ^хК,+1 ’ ^XQ “ ^{с вьпсО}“ дами и , η- 1, п - 2,..., К₂+1, К_г-го разрядов двоичного счетчика 2 соответственно. На чертеже используются сигналы с единичных выходов разрядов двоичного счетчика. В логический блок могут быть поданы сигналы с нулевых выходов разряде®.

Старшим п и младшими К₂ разрядами m-разрядного двоичного счетчика в преобразователе могут служить любые разряды счетчика, номера которых удовлетворяют неравенствам:

έ; η 4 mV l4K_z<n)_| (2).

4

Номер старшего разряда η не может быть равен 1, так как в этом случае реализуется только одна функция Ц = Ν, X, , и широтно-импульсная модуляция выходного сигнала оказывается невозможной.

Работает преобразователь следующим образом.

При включении импульсы с генератора 1 импульсов поступают в двоичный счетчик, сигналы с выходов которого поступают в логический блок. При наличии двоичного сигнала N-t на управляющем входе логического блока в нем включается соответствующий логический комбинационный элемент, реализующий требуемую функцию , и на выходе преобразователя появляются импульсные сигналы, соответствующие скважности.

В общем случае при номере и старшего разряда двоичного счетчика максимальное число ступеней модуляции составляет 2*¹ — 1, минимальная дискретность скважности импульсов равна , минимальная дискретность длителыюстей импульсов и 25 пауз равна (периоду импульсов генератора импульсов). Подбирая число разрядов m в двоичном счетчике, номера η, П— 1, η - 2,..., К^+1, К_х разрядов счетчика, период ймпульсов генератора импульсов и набор функций, реализуемых схемами в логическом блоке, можно получить любое заданное число ступеней модуляции импульсного сигнала, заданную точность установки, диапазон и плавность регулировки длительностей импульсов и пауз.

Скважность импульсов выходных сигналов преобразователя в общ ал случае определяется формулой;

_ 2^ηΐ 7 ^г 1 ·..* I*¹ ч ^(Э) где члены 2^й'⁴, 2^{П 2},..., 2^*^ , 2 ² берутся со знаками если перед соответствующим аргументом X_h_< , Х^-2 »····· Х_кИ, Χχ_ζ в функции (1) производится оп4>апия конъюнкции (·), и со знаком '+', если перед соответствующим аргументом в функции (1) производится оперения дизъюнкции (+).

Передний фронт импульса широтно-мо-.. Аудированного сигнала преобразователя дает отметку временного интервала, отработанного преобразователем после включения генератора импульсов. Длительность временного интервала в общем случае определяется формулой;

t· 2ⁿ j -j где ΐ* - период импульсов генератора импульсов, а члены 2^й'¹ , 2^п~^г, . 2<z+1 _t берутся со знаками *+*, если, перед соответствующими аргументами *n-< · ^п-2.».....* ^Χ^ζ⁺^ ’ ^в Фу¹¹¹*· 5 нии (1) производится операция конъюнкции (••У, и со знаком *-*, если перед соответствующим аргументом в функции (1) производится операция дизъюнкции (+).

Таким_t образом, предлагаемый преобра- ю зователь, содержащий выходной логический блок, выполненный из набора логических комбинационных элементов, реализующих функции (1), обеспечивает как широтно-импульсную модуляцию сигналов со и скважностями, определяемыми формулой (3), так и отработку временных интервалов, определяемых формулой (4). Для решения указанных задач в схемах автоматики может быть использован один, тип 20 преобразователя (сокращается требуемая номенклатура схем).

Положительный эффект, создаваемый изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей и сокраще- 25 нии номенклатуры схем автоматики и конкретных устройствах, повышении качества широтно-импульсной модуляции сигналов, повышении надежности и упрощении схем автоматики, осуществляющих преобразова- зо ние взаимоисключающих двоичных сигналов в импульсные широтно-модулированные сигналы и временные интервалы.

Claims (2)

1. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА ВЗАИМОИСКЛЮЧАЮЩИХ ДВОИЧНЫХ СИГНАЛСВ В ИМПУЛЬСНЫЕ ШИРОТНОИзобретение относитс  к преобразовател м кода в широтно-модулированные сигнапы и, в частности, предназначено дл  преобразовани  взаимоисключающих двоичных сигналов в импульсные широтно-модулированные сигналы и временные интервалы в электронных и релейно-контактных схемах дискретной автоматики. Известен преобразователь кода в широтно-модулированные сигналы, содержа щий генератор периодической последовательности импульсных сигналов, соединенный через ключ со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого соединены со входами логическогхэ элемента ИЛИ выход последнего соединен с управл ющим входом ключа и юл етс  выходом всего преобразовател  ij . Сигналы преобразуемого кода подключены к кодовым входам счетчика через блок ключей. Недостатком этого преобразовател   вл етс  невозможность преобразовани  кода взаимоисключвюших двоичных сигналов, что МОДУЛИРОВАННЫЕ СИГНАЛЫ сужает область применени  такого уст-; ройства. Известен преобразователь, содержащий генератор импульсов, вьгходом соединенный через логический элемент И со счетным входом двоичного счетчика, соединенногЬ выходами с первыми входами логического блока, вторые входы которого соединены со входами сигналов преобразуемотх) кода. Выход логического блока соединен со входом гашени  триггера, установочный вход которого соепинен со входом старт-йм- , пульса, а выход триггера соединен со вторым входе логического элемента И и одноврем«1НО служит выходом, на котором формируютс  выходные широтно-импульсные сигналы 23. Недостатком этого устройства  вл етс  его сложность, так как требуетс  триггер и формирсжатель периодического стартимпульса . Цель изобретени  - повышение 1галежности преобразовател . 74 ПбстаБпенна  иель достигаетс  т&amp;л, что в преобразователе кода вэаимоискп очаюших двоичных сигналов в импульсные шйротно-модулированные сигналы, содержащем генератор периодической последовательности импульсных сигналов и двоичный счетчик, выходами соединенный с первыми входами логического блока, вторые входы которого соединены со входами сигналов преобразуемого кода, выход генератора соединен непосредственно со счетным входом счетчика, а логический блок выполнен в виде логических комбинационных элетлентов, вьгеодами соединенных с выходной клеммой, причетл первый вход каждого логического комбинационного элемента соединен с одним из входов сигналов преобразуетлого кода, остальные входы этих элементов соединены с соответствующими выходами счетчика. На чертеже дана схема преобразовател . Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, выходсм соединенный с входом двоичного счетчика 2, св занного с вь ходным логическим блоком 3, на управл ю щие входы которого подаютс  взаимоисключающие двоичные сигналы N. Генератор 1 импульсов формирует импульсы с частотой и периодомiT. Счетчик содержит разр ды 4, обозначенные Т. Т ,..., Т.и выполненные в виде триггеров с выходами О и . Разделение выходов разр дов счетчика на нулевые и единичные условно. Логический блок 3 №1полнен из набора логических, ксмбшеЦионных элементов реализующих функции: 4-((hV--( выходами подключенных к выходам логического блока, причетл входы Nj этих элементов соединены с управл ющими вхо дами логического блока, а входы X |, П-1 П-2 2. Ь1ХОдами и , п- 1, ti - 2,.... K., разр дов двоичного счетчика 2 соотватсг венно. На чертеже ис1гользуютс  сигналы с единичных выходов разр дов двоичного счетчика. В логический блок могут быть поданы сигналы с нулевых выходов разр дов . Старшим г и младшими К, разрйДам fn-разр дного двоичного счетчика в пр&amp;образователе могут служить любые разр ды Счетчика, номера которых удовлетвор ют неравенствам: 24 п41 - п - Im I 14К,4п;, 2 ( 2 54 Номер старшего разр да п не может быть равен 1, так как в этом случае реализуетс  только одна функци  V, - N, X, , и широтно-импульсна  модул ци  выходного сигнала окагкываетс  невозможной. Работает преобразователь следующим сврваом. При включении импульсы с генератора 1импульсов поступают в двоичный счет чик, сигналы с выходов которого посту пают в логический блок. При наличии двоичного сигнала NH на управл ющем входе логического блока в нем включаетс  соответствукмций логический комбинаодонный элемент, реализующий требуемую функцию У , и на выходе преобразовател  по вл ютс  импульсные сигналы, соот ветствующие скважности. В общем случае при номере и старшего разр да двоичного счетчика максимальное число ступеней модул ции составл ет 2- 1, минимальна  дискретность скважнсюти импульсов равна , минимальна  дискретность длительностей импульсов и пауз равна Т (периоду импульсов генератора импульсов). Подбира  число разр дов m в двоичном счетчике, номера п, П-I, п - 2, ..., , К разр дов счерчика , период импульсов генератора нмпульсов и набор функций, реализуемых схемами в логическом блоке, можно получить любое заданное число ступен модул ции импул1 сного сигнала, заданную точность установки, диапазон и плавность регулировки длительностей импульсов и пауз. Скважность импульсов выходных сигналов преобразовател  в обт&amp;л случае определ етс  формулой: ..г 2 ч - оП-2оМ оП-ZОчЧо где члины , 2 -,..., -d , 2 берутс  со знаками -, если перед соответствующим аргументом Х, , Xxj. в функции (1) производитс  операци  коньюнкцин (), и со знаком +, если перед соответствующим аргументом в функции (l) производитс  операци  дизьюнкции (). Передний фронт импульса широтно-мо-. дулированного сигнала преобразовател  дает отметку временного интервала, отработанного преобра;зователем после включени  генератора импульсов. Длительность временного инте(иаала в общем случае определ етс  формулой 5 .... , период импульсов генератора импульсов, а члены , , .,., 2Кг+1 2 берутс  со знаками +, если перед соответствующими аргументами Х., , X 2 2. ФункKl- . Ции (1) производитс  операци  коньюнкции (Y, и со знаком -, .если перед соорветствующим аргументом в функции (1) производитс  операци  ДИЗЪЮНКЦИЙ (+). Таким образец, предлагаемый преобразователь , содержащий выходной логический блок, выполненный из набора логических комбинационных зп&amp;лвнгов, реализующих функции (l), обеспечивает как широтно-импульсную модул цию сигналов со скважност ми, определ емыми формулой (3), так и отработку временных интервалръ , определ емых формулой (4). Дл  решени  указанных задач в схемах автома тики может быть использован один,тип преобразовател  (сокращаетс  требуема  номенклатура схем). Положительный эффект, создаваемый изобретением, заключаетс  в расширении функциональных возможностей и сокршцеНИИ номенклатуры схем автоматики и конкретных устройствах, повышении качества широтно-импульсной модул ции сигналов, повышении надежности и упрстаении си&amp;л. автоматики, осушествл ющич преобразование взаимоисключающих двоичных сигналов в импулглные широтно-модулированные сигналы и враиенные интервалы. Формула изобретени  Преобразователь кода взаимоисключакь жих двоичных сигналов в импульсныешйротно-модулированные сигналы, содержав щий генератор периодической последовательности импульсных сигналов и двоичный счетчик, выходами соединенный с первыл и входами логического блока, вторые входы которого соединены со вхо.т дами сигналов преобразуемого кода, о тличаюиийс  тем, что, с целью повышени  надежности, выход генератора соедин1ен непосредственно сО счетньм входом счетчика, а логический блок выполнен в ввде логических комбинационных элементов, выходами соединённых с выходной клеммой, причем первый вход каждого логического комбинационного элемента соединен с одним из входов сигналов преобразуемого кода, остальные входы этих элементов соединены с соответствукк щими выходами счетчика. Источники информации, прин тые во при 1.Клебанский Р. Б. Преобразователи кода в напр жение. М., Энерги , 1973, с. 33, рис. 1-15.
2. 2.Гитис Э. П. Преобразователи информации дл  электронных цифровых вычислительных устройств. М., Энерги , 1970, с. 235, рис. 5-106 (прототип).