SU926722A1 - Способ формировани длительности пр моугольных импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике.

Известен способ формирования временных интервалов, основанный на предварительном преобразовании запоминающего интервала в цифровой код и занесении его в сдвигающий регистр. Время запоминания в сдвигающем регистре пропорционально тактовому периоду, а скорость считывания результата запоминания определяется выбором тактовой частоты [1}.

Недостатком описанного выше способа формирования является необходимость дополнительного преобразования запоминающего интервала в цифровой код, а также сложность устройств, реализующих этот способ.

Наиболее близким из известных по технической сущности является способ формирования длительности прямоугольных импульсов, основанный на формировании в начале и в конце запоминающего импульса двух линейно-изме2 няющихся напряжений с одинаковыми наклонами, выделении разности напряжений между ними и считывании результата запоминания путем формирования третьего линейно-изменяющегося с тем же наклоном с момента начала формирования до момента равенства его с напряжением разности двух линейноизменяющихся напряжений [2].

Однако указанный способ формирования прямоугольных импульсов не обеспечивает высокой точности из-за наличия нелинейности используемых генераторов линейно-изменяющихся напряжений. Кроме того, ограниченность длительности рабочего хода их не обеспечивает запоминания импульсов на большое время и не позволяет формировать импульсы большой длительности.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона длительности формирования прямоугольных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования прямоугольных импульсов, заключающемся в формировании первого и второго линейно-изменяющихся напряжений с одинаковыми наклонами, в их сравнении, в подаче импульса считывания одновременно с формированием третьего линейно-изменяющегося напряжения с тем же наклоном, в его сравнении с напряжением сравнения первого и'второго линейноизменяющихся напряжений, в момент достижения.' первым линейно-изменяющимся напряжением порогового уровня формируют из первого и второго линейно-изменяющихся напряжений пилообразные напряжения .

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - его времен- _; ные диаграммы.

Устройство состоит из блока 1 управления, генератора 2 импульсов, элементов И 3 и 4, генераторов 5, 6 и 7 линейно-изменяющихся напряжений, ; элемента ; 8 формирования разности, элементов 9 и 10 сравнения, триггера 11, шины 12 входного сигнала, шины 13 считывания, шины 14 порогового напряжения, шины 15 выходного сигнала._зо Причем, шина 12 входного сигнала соединена со входом блока 1 управления, выходы которого подключены к первым входам элементов И 3 и 4, а вторые входы их объединены и соединены с выходом генератора 2 импульсов. Выходы элементов И 3 и 4 соответственно подключены ко входам генератора 6 и 7 линейно-изменяющегося напряжения, выходы которых подключены ко входам элемента 8 формирования разности, а выход генератора 7 дополнительно соединен с первым входом элемента 9 сравнения, второй вход которого связан с шиной 14 задания порогового напряжения, а выход подключен ко входу генератора 2 импульсов. Кроме того, вход генератора 5 линейно-изменяющегося напряжения объединен со входом установки триггера 11 в единичное состояние и подключен к шине 13 считывания. Вход установки триггера 11 в нулевое состояние соединен с выходом элемента 10 сравнения, входы которого соответственно подключены к выходам генератора 5 линейно-изменяющегося напряжения и элемента 8 формирования разности, а выход триггера 11 соединен с шиной 12 выходного сигнала.

to »5 сигнал 22 на выимпульсов, входной 13 считывания, вы24 на выходе элеменразности, выходное вырабатывает напрявремени задним 16 с помощью блоэлемента И 3 запус4

Временная диаграмма (фиг. 2), поясняющая основные операции способа, содержит входной сигнал 16 на шине 12 входного сигнала, пороговое напряжение 17 на шине 14 порогового напряжения, выходные напряжения 18 и 19 на выходах генераторов 7 и 6 линейноизменяющихся напряжений, выходные сигналы 20 и 21 на входах элементов И 4 и 3, выходной ходе генератора 2 сигнал 23 на шине ходное напряжение та 8 формирования напряжение 25 на выходе генератора 5 линейно-изменяющегося напряжения, выходной сигнал 26 на шине 15 выходного сигнала.

Формирование длительности прямоугольных импульсов осуществляется следующим образом.

В момент времени^ (фиг.2) передним фронтом прямоугольного импульса 16, длительность которого надо запомнить, с помощью блока 1 управления и элемента И 4 запускается генератор 7 линейно-изменяющегося напряжения, который жение 18.В момент фронтом импульса ка 1 управления и кается генератор 6 линейно-изменяющегося напряжения, который вырабатывает напряжение 19. При равенстве порогового напряжения 17, имеющегося на шине 14, и напряжения 18 с помощью элемента 9 сравнения запускается генератор 2 импульсов, который с помощью сигналов 20 и 21 управляет работой генераторов 6 и 7 линейно-изменяющихся напряжений так, что осуществляется периодическое и синхронное изменение направления изменения указанных напряжений, чередуя их возрастание и убывание. Разность напряжений вырабатываемых генераторами, постоянно выделяется элементом 8 формирования разности.

В момент времени tg прихода сигнала 23 на шину 13 считывания запускается генератор 5 линейно-изменяющегося напряжения и одновременно триггер 11 переключается в единичное состояние. При равенстве выходного напряжения 25, вырабатываемого генератором 5 линейно-изменяющегося напряжения, и выходного напряжения 24 на выходе элемента 8 формирования разности, выходным сигналом элемента 10 сравнения триггер 11 устанавливается чинам в исходное состояние. Легко показать, жений амплитуд развертывающих напряи к скорости их изменения.

что длительность выходного сигнала 26, зафиксированная триггером 11 при равенстве наклонов напряжений 18, 19 и 25, равна длительности входного сигнала 16. Это следует также из временной диаграммы, изображенной на фиг. 2.

Предлагаемое устройство также кроме запоминания длительности импульсов и считывания результата запоминания, дает возможность осуществлять в процессе запоминания регулируемую задержку входного импульса 1 в широких пределах. Повышение точности формирования в предлагаемом способе достигается уменьшением влияния нелинейности развертывающих линейно-изменяющихся напряжений. Это j обеспечивается за счет уменьшения используемой длительности рабочего хода и величин амплитуд развертывающих напряжений. Кроме того, введение дополнительной операции - фор- 2 мирование из первого и второго линейно-изменяющихся напряжений пилообразных напряжений - позволяет снять ограничения на величину времени запоминания импульсов и на возможность за- з поминания и формирования импульсов с большой длительностью без предъявления дополнительных требований к длительности рабочего хода и к вели-

Claims (2)

1. (S СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ Изобретение относитс  к измерител ной и вычислительной технике. Известен способ формировани  временных интервалов, основанный на предварительном преобразовании запоминающего интервала в цифровой код и занесении его в сдвигающий регистр Врем  запоминани  в сдвигающем регистре пропорционально тактовому периоду , а скорость рчитывани  результата запоминани  определ етс  выбором тактовой частоты 11. Недостатком описанного выше способа формировани   вл етс  необходимость дополнительного преобразовани  запоминающего интервала в цифровой код, а также сложность устройств, ре ализующих этот способ. Наиболее близким из известных по технической сущности  вл етс  способ формировани  длительности пр моугольных импульсов, основанный на формировании в начале и в конце запо минающего импульса двух линейно-изме ИМПУЛЬСОВ н ющихс  напр жений с одинаковыми наклонами , выделении разности напр жений между ними и считывании результата запоминани  путем формировани  третьего линейно-измен ющегос  с тем же наклоном с момента начала формировани  до момента равенства его с напр жением разности двух линейноизмен ющихс  напр жений 2. Однако указанный способ формировани  пр моугольных импульсов не обеспечивает высокой точности из-за наличи  нелинейности используемых генераторов линейно-измен ющихс  напр жений Кроме того, ограниченность длительности рабочего хода их не обеспечивает запоминани  импульсов на большое врем  и не позвол ет формировать импульсы большой длительности. Цель изобретени  - повышение точности и расширение диапазона длительности формировани  пр моугольных импульсов . Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе формировани  пр моугол ных импульсов, заключающемс  в форми ровании первого и второго линейно-из мен ющихс  напр жений с одинаковыми наклонами, в их сравнении, в подаче импульса считывани  одновременно с формированием третьего линейно-измен ющегос  напр жени  с тем же наклоном в его сравнении с напр жением сравнени  первого ивторого линейноизмен ющихс  напр жений, в момент достижени ; первым линейно-измен ющимс  напр жением порогового уровн  формиру ют из первого и второго линейно-измен ющихс  напр жений пилообразные напр жени  . На фиг, 1 представлена функциональна  схема устройства, реализую . щего способ, на фиг. 2 - его временные диаграммы. Устройство состоит из блока 1 управлени , генератора 2 импульсов, элементов И 3 и , генераторов 5, 6 и 7 линейно-измен ющихс  напр жений, элемента: 8 формировани  разности, элементов 9 и 10 сравнени , триггера 11, шины 12 входного сигнала, шины 13 считывани , шины 14 порогового напр жени , шины 15 выходного сигнала Причем, шина 12 входного сигнала соединена со входом блока 1 управлени  выходы которого подключены к первым входам элементов И 3 и i, а вторые входы их объединены и соединены с выходом генератора 2 импульсов. Выходы элементов И 3 и соответственно подключены ко входам генератора 6 и 7 линейно-измен ющегос  напр жени , выходы которых подключены ко входам элемента 8 формировани  разности, а выход генератора 7 дополнительно соединен с первым входом элемента 9 срав нени , второй вход которого св зан с шиной 14 задани  порогового напр жени , а выход подключен ко входу генератора 2 импульсов. Кроме того, вход генератора 5 линейно-измен ющегос  напр жени  объединен со входом установки триггера 11 в единичное состо ние и подключен к шине 13 считывани  Вход установки триггера 11 в нулевое состо ние соединен с выходом элемента 10 сравнени , входы которого соответственно подключены к выходам генератора 5 линейно-измен ющегос  напр жени  и элемента 8 формировани  разности, а выход триггера 11 соединен с шиной 12 выходного сигнала. Временна  диаграмма (фиг. 2), по сн юща  основные операции способа, содержит входной сигнал 16 на шине 12 входного сигнала, пороговое напр жение 17 на шине 14 порогового напр жени , выходные напр жени  18 и 19 на выходах генераторов 7 и 6 линейноизмен ющихс  напр жений, выходные сигналы 20 и 21 на входах элементов И 4 и 3, выходной сигнал 22 на выходе генератора 2 импульсов, входной сигнал 23 на шине 13 считывани , выходное напр жение 24 на выходе элемента 8 формировани  разности, выходное напр жение 25 на выходе генератора 5 линейно-измен ющегос  напр жени , выходной сигнал 26 на шине 15 выходного сигнала. Формирование длительности пр моугольных импульсов осуществл етс  следующим образом. В момент BpeMeHHt (фиг.2) передним фронтом пр моугольного импульса 1б, длительность которого надо запомнить, с помощью блока 1 управлени  и элемента И 4 запускаетс  генератор 7 линейно-измен ющегос  напр жени , который вырабатывает напр жение 18. В момент времени tq задним фронтом импульса 16 с помощью блока 1 управлени  и элемента И 3 запускаетс  генератор 6 линейно-измен ющегос  напр жени , который вырабатывает напр жение 19. При равенстве порогового напр жени  17, имеющегос  на шине 14, и напр жени  18 с помощью элемента 9 сравнени  запускаетс  генератор 2 импульсов, который с помощью сигналов 20 и 21 управл ет работой генераторов 6 и 7 линейно-измен ющихс  напр жений так, что осуществл етс  периодическое и синхронное изменение направлени  изменени  указанных напр жений, череду  их возрастание и убывание. Разность напр жений вырабатываемых генераторами, посто нно выдел етс  элементом 8 формировани  разности. В момент времени t прихода сигнала 23 на шину 13 считывани  запускаетс  генератор 5 линейно-измен ющегос  напр жени  и одновременно триггер 11 переключаетс  в единичное состо ние . При равенстве выходного напр жени  25, вырабатываемого генератором 5 линейно-измен ющегос  напр жени , и выходного напр жени  24 на выходе элемента 8 формировани  разности , выходным сигналом элемента 10 сравнени  триггер 11 устанавливаетс в исходное состо ние. Легко показат что длительность выходного сигнала 26, зафиксированна  триггером 11 при равенстве наклонов напр жений 18, 19 и 25, равна длительности входного сигнала 16. Это следует также из временной диаграммы, изображенной на фиг. 2. Предлагаемое устройство также кроме запоминани  длительности импульсов и считывани  результата запоминани , дает возможность осуществл ть в процессе запоминани  регулируемую задержку входного импульса в широких пределах. Повышение точности формировани  в предлагаемом способе достигаетс  уменьшением вли  ни  нелинейности развертывающих линейно-измен ющихс  напр жений. Это обеспечиваетс  за счет уменьшени  используемой длительности рабочего хода и величин амплитуд развертывающих напр жений. Кроме того, введение дополнительной операции - формирование из первого и второго линей но-измен ющихс  напр жений пилообраз ных напр жений - позвол ет сн ть ограничени  на величину времени запоми нани  импульсов и на возможность запоминани  и формировани  импульсов с большой длительностью без предъ влени  дополнительных требований к длительности рабочего хода и к вели26 чинам амплитуд развертывающих напр жений и к скорости их изменени . Формула изобретени  Способ формировани  пр моугольных импульсов, заключающийс  в формировании первого и второго линейноизмен ющихс  напр жений с одинаковыми наклонами,в их сравнении, в подаче импульса считывани  одновременно с формированием третьего линейно-измен ющегос  напр жени  с тем же наклоном , в его сравнении с напр жением сравнени  первого и второго линейноизмен ющихс  напр жений, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности и расширени  диапазона длительности формируемого импульса , в момент достижени  первым линейно-измен ющимс  напр жением порогового уровн  формируют из первого и второго линейно-измен ющихс  напр жений пилообразные напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Черницер В. М. и др, Преобразователи временного масштаба. М,, Советское радио, 1972, с. 46.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 209082, кл. G 11 С 27/00, 1968 (прототип).

   /J

   ts

   /4