UA123733U

UA123733U - Формувач періодичної послідовності імпульсів типу меандр з настроюваною тривалістю періоду і затримки початку формування відносно стартового імпульсу

Info

Publication number: UA123733U
Application number: UAU201708199U
Authority: UA
Inventors: Микола Григорович Коробков; Олена Миколаївна Коробкова; Васілій Грігорьєвіч Рубанов; Вячеслав Сергійович Харченко
Original assignee: Національний Аерокосмічний Університет Ім. М.Є. Жуковського "Харківський Авіаційний Інститут"
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2018-03-12

Abstract

Формувач періодичної послідовності імпульсів типу меандр з настроюваною тривалістю періоду і затримки початку формування відносно стартового імпульсу містить два двійкових лічильники, один з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні. Введено синхронний DL-тригер зі входом дозволу переходу L і входом асинхронної установки у нульовий стан, включений за схемою однорозрядного лічильника (інверсний вихід DL-тригера з'єднано з його входом D), прямий вихід DL-тригера, який утворює вихід формувача, з'єднано з другим входом першого елемента АБО, тактовий вхід DL-тригера з'єднано зі входом формувача, а вхід асинхронної установки у нульовий стан з'єднано з виходом другого елемента І.

Description

Корисна модель належить до імпульсної, обчислювальної і вимірювальної техніки, призначена для формування періодичної послідовності імпульсів типу меандр з настроюваною тривалістю періоду і затримки початку формування відносно стартового імпульсу.

Відомі формувачі, що містять кварцовий задавальний генератор, який працює в безперервному режимі, пристрій синхронізації і вихідний пристрій, що забезпечує формування необхідних імпульсів, часові параметри яких визначаються часовими параметрами імпульсів, що подаються на вхід (Ю.В. Новиков Основьі цифровой техники, М. "МИР" 2001, Рис. 5.13-5.181.

Недолік відомих пристроїв - складність внутрішньої структури.

Відомі формувачі імпульсів з перенастроюваною тривалістю (патенти України на корисну модель Мо Мо 575947, 71808, 59473, 78851.

Недолік пристроїв - складність структури.

Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач періодичної послідовності імпульсів типу меандр з настроюваною тривалістю періоду і затримки початку формування відносно стартового імпульсу (патент України на корисну модель Мо 59481), який містить два двійкових лічильники, один з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший, другий і третій елементи АБО; стартостопний пристрій, який містить ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, синхронний ЮО-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий елементи І, при цьому, загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом ЮО-тригера, з першими входами елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки ЮО-тригера в нульовий стан; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи лічильників утворюють вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора; тактовий вхід Ю-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; другий вхід другого елемента І з'єднано виходом першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднано з виходом ОЮО-тригера; вихід

Зо першого елемента АБО з'єднано з першим входом другого елемента І.

Недолік відомого пристрою - складність схеми настроювання формувача на задану тривалість часових параметрів імпульсів на виході, що обумовлено необхідністю використання двох реверсивних лічильників, визначаючого задані параметри і, як наслідок, висока споживана потужність, висока вартість.

В основу корисної моделі поставлено задачу спрощення настроювання формувача на задану тривалість імпульсів, зменшення споживаної потужності та вартості.

Поставлена задача вирішується тим, що в формувач періодичної послідовності імпульсів типу меандр з настроюваною тривалістю періоду і затримки початку формування відносно стартового імпульсу, який містить два двійкових лічильники, один з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший, другий і третій елементи АБО; стартостопний пристрій, який містить ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, синхронний ЮО-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий елементи І, при цьому, загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом О-тригера, з першими входами елементів І; вихід першого елемента І! з'єднано зі входом асинхронної установки О- тригера в нульовий стан; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи лічильників утворюють вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора; тактовий вхід

О-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; другий вхід другого елемента з'єднано виходом першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднано з виходом ЮО-тригера; вихід першого елемента АБО з'єднано з першим входом другого елемента І, відповідно до корисної моделі введено синхронний Оі-тригер зі входом дозволу переходу - Ї і входом асинхронної установки у нульовий стан, включений за схемою однорозрядного лічильника (інверсний вихід І -тригера з'єднано з його входом 0), прямий вихід 0 -тригера, який утворює вихід формувача, з'єднано з другим входом першого елемента АБО, тактовий вхід ОІі-тригера з'єднано зі входом формувача, а вхід асинхронної установки у нульовий стан з'єднано з 60 виходом другого елемента І; вхід дозволу переходу ОІ-тригера з'єднано з виходом другого елемента АБО, перший вхід якого з'єднано з виходом переповнення першого лічильника, а другий - з виходом третього елемента АБО і входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника; виходи другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника з'єднано зі входами третього елемента АБО; значення сигналів на входах паралельного завантаження лічильника, що забезпечують настроювання формувача на задані часові параметри вихідної послідовності імпульсів, значення тривалості затримки формується значенням сигналу з виходу переповнення лічильника, значення тривалості імпульсів і паузи формуються значенням сигналу з виходу першого розряду лічильника, так при настроюванні формувача на формування послідовності типу меандр, тривалість імпульсів і паузи яких дорівнює двом періодам тактових імпульсів (що подаються на вхід формувача з виходу зовнішнього кварцового генератора), а тривалість затримки початку формування відносно стартового імпульсу дорівнює десяти періодам, перший і третій входи паралельного завантаження лічильника з'єднано з рівнем логічного нуля, другий вхід паралельного завантаження лічильника з'єднано з рівнем логічної одиниці, четвертий вхід паралельного завантаження лічильника з'єднано з виходом переповнення першого лічильника.

На Фіг. 1 приведена схема формувача.

Формувач містить: реверсивний двійковий лічильник 1, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання Ш, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження Г і входи подачі завантажуваних даних Оо-Оз, вхід дозволу режиму лічби Ро, вхід асинхронної установки у нульовий стан НА, вихід переповнювання Ра; синхронний бі -тригер 2 зі входом дозволу переходу

Ї ї входом асинхронної установки у нульовий стан МВ; синхронний ЮО-тригер З зі входом асинхронної установки у нульовий стан В; перший (4) і другий (5) елементи І!; перший (6), другий (7) і третій (8) елементи АБО; послідовно з'єднані резистор 9 і конденсатор 10, підключених до джерела живлення ЖЕ.

Загальна точка послідовно сполучених резистора 9 і конденсатора 10, з'єднана з інформаційним входом тригера 3, з першими входами елементів 4, 5. Другий вхід елемента 4 утворює вхід подачі імпульсів зупинки (бор) формування вихідних імпульсів. Вихід елемента 4 з'єднано зі входом асинхронної установки тригера З у нульовий стан. Другий вхід елемента 5 з'єднано з виходом елемента 6. Вихід елемента 5 з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан лічильника 1 і ОІ -тригера 2. Перший вхід елемента 6 з'єднано з виходом тригера 3. Другий вхід елемента 6 з'єднано з прямим виходом (О:) і -тригера 2, що утворює вихід (ГЕ) формувача. Вихід переповнення (Ра) лічильника 1 з'єднано з першим входом елемента 7.

При настроюванні формувача на формування послідовності типу меандр, тривалість імпульсів і паузи яких дорівнює двом періодам тактових імпульсів (що подаються на вхід формувача з виходу зовнішнього кварцового генератора), а тривалість затримки початку формування відносно стартового імпульсу дорівнює десяти періодам (107), перший (бо) і третій (О2) входи паралельного завантаження лічильника з'єднано з рівнем логічного нуля, другий вхід (01) паралельного завантаження лічильника з'єднано з рівнем логічної одиниці, четвертий вхід (О3) паралельного завантаження лічильника з'єднано з виходом переповнення першого лічильника і входом елемента 7. Другий вхід елемента 7 з'єднано з виходом елемента 8 і входом дозволу паралельного завантаження лічильника 1. Вихід елемента 7 з'єднано зі входом ()) дозволу переходу ПІ -тригера 2. Виходи другого (0), третього (О») і четвертого (Оз) розрядів лічильника 1 з'єднано зі входами елемента 8. Тактові входи лічильника 1 і тригера 2 утворюють вхід (С) формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього кварцового генератора. Тактовий вхід тригера З утворює вхід подачі імпульсів запуску (еїап).

Працює формувач в наступній послідовності.

Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 9 і конденсатора 10, підключеного до шини живлячої напруги 4-Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на входах елементів 4 та 5, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, тобто на входах В асинхронної установки у нульовий стан тригерів 2, З і лічильника 1.

Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення, лічильник 1 і тригери переходять у нульовий стан, формуючи: рівень логічного нуля на виходах 01-Оз, на виході елемента 8, на першому вході елемента 7, на вході дозволу синхронного завантаження, рівень логічної одиниці на виході переповнення лічильника 1, на другому вході елемента 7, рівень логічного нуля на прямих виходах тригерів 2, З і на виході елемента 6, який з'єднано зі входом елемента 5, що забезпечує рівень логічного нуля на входах В асинхронної установки у нульовий стан лічильника 1 і тригера 2 і по закінченні перехідного процесу, бо пов'язаного із зарядом конденсатора 11. Оскільки режим асинхронної установки лічильника і тригера у нульовий стан має пріоритет відносно до всіх останніх режимів, то доти, поки на вході елемента 6 (а отже і на його виході) зберігатиметься рівень логічного нуля, при надходженні тактових імпульсів, нульовий стан лічильника 1 і тригера 2 залишатиметься незмінним, тобто залишатиметься незмінним нульове значення на виході формувача, одиничне значення на його виході переповнення і на вході дозволу завантаження лічильника 1, одиничне значення вході і виході елемента 7, тобто на вході І -тригера 2.

Під час вступу імпульсу запуску (5іап) на тактовий вхід С тригера З по його фронту тригер переходить в одиничний стан), формуючи рівень логічної одиниці на його виході (0-1), виході елемента 6, а отже на вході та виході елемента 5, що забезпечує, рівень логічної одиниці на входах В-лічильника 1 і тригера 2, знімаючи блокування. Оскільки на вході І -лічильника 1 рівень логічного нуля, а на вході І -тригера 2 рівень логічної одиниці, то до моменту вступу чергового тактового імпульсу лічильник 1 знаходиться у режимі готовності завантаження, а тригер 2 у режимі заборони переходу. І тоді під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів, які сформовані на входах Оо-Юз (03020100-1010-10). Лічильник переходить у стан 1010, що веде до формування нульового значення на виході переповнення лічильника 1, одиничного значення на виході елемента 8 і вході Ї лічильника, до заборони завантаження лічильника 1 і дозволу режиму лічби (віднімання). Нульовий стан тригера 2 (нульове значення сигналу на виході формувача) залишається незмінним.

Під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильника 1 зменшуватиметься, а нульовий стан тригера 2 залишається незмінним. Як тільки зміст лічильника 1 стане рівним 0001 на виходах елементів 8, 7 формується нульового значення. В результаті цього лічильник 1 перейде в режим завантаження, а тригер 2 - в режим переходу. | тоді під час вступу наступного тактового імпульсу по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів, на входах бо-ЮОз (030200100-00-10). Лічильник переходить у стан 0010.

Тригер 2 перейде в одиничний стан, формуючи одиничне значення на виході формувача.

Під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильника 1 зменшуватиметься, а одиничний стан тригера 2 залишається незмінним. Як тільки зміст лічильника 1 стане рівним

Зо 0001 на виходах елементів 8, 7 формується нульове значення. В результаті цього лічильник 1 перейде в режим завантаження, а тригер 2 - в режим переходу. І тоді під час вступу наступного тактового імпульсу по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів, які сформовані на входах 00-Оз (О3020100-0010-2). Під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильника 1 зменшуватиметься, а нульовий стан тригера 2 залишається незмінним. Як тільки зміст лічильника 1 стане рівним 0001 на виходах елементів 7, 8 формується нульове значення. В результаті цього лічильник 1 перейде в режим завантаження, а тригер 2 - в режим переходу.

Надалі процеси повторюються. Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування, під час вступу на вхід С формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Т на прямому виході тригера 2 генерується періодична послідовність імпульсів, тривалість імпульсів і паузи яких дорівнює 2Т, з затримкою відносно стартового імпульсу, яка дорівнює 10Т.

Зупинка процесу формування вихідної послідовності імпульсів здійснюється подачею імпульсу, відповідного рівню логічного нуля, на вхід зупинки (Стор), що формує активний рівень сигналу на вході А асинхронної установки Ю-тригера З, що приводить до переходу його у нульовий стан (0-0). Імпульс 5іор, як правило, асинхронний відносно до імпульсів зовнішнього генератора і до стану тригера 2.

Якщо у момент вступу імпульсу 5іор тригер 2 знаходитиметься у нульовому стані, то при переході Ю-тригера З у нульовий стан на входах елемента 6 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента 5, що приведе до переходу лічильника 1 у нульовий стан, а отже, до припинення процесу генерації.

Якщо у момент вступу імпульсу 2іор тригер 2 знаходитиметься у стані, відмінному від нульового, то на виході формувача з'єднаного зі входом елемента б, буде рівень логічної одиниці, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його виході і вході елемента 5. Оскільки на другому вході елемента 5 також рівень логічної одиниці, визначуваний напругою на конденсаторі 10, який зарядився при включенні джерела живлення, то на входах КЕ лічильника і тригера 2 буде рівень логічної одиниці. Звідси витікає, що у момент вступу імпульсу Бір припинення генерації не станеться, обумовлюючи тим самим запобігання спотворенню останнього імпульсу у вихідній послідовності. І тільки зі вступом подальших тактових імпульсів, бо коли відбуватиметься перехід тригера 2 у нульовий стан, на входах елемента 6 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента 5, що приведе до переходу лічильника 1 у нульовий стан, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску усі процеси повторюються.

На Фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з двох кілець (верхнє кільце - граф переходів лічильника 1, нижнє кільце - граф переходів тригера 2) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильника і тригера 2, а на фіг. З зображені епюри, що ілюструють роботу для варіанта настроювання формувача на тривалість імпульсів і паузи, яка дорівнює 27, затримкою (їз) початку формування імпульсів на виході відносно стартового імпульсу, що визначається значенням (0302010О0-1010-10). Оскільки стартові імпульси асинхронні по відношенні до тактових імпульсів, то тривалість затримки початку формування знаходиться у діапазоні: 10Т«і«11Т.

На відміну від відомого пристрою спрощення структури другого лічильника дозволило спростити технологію його виготовлення, знизити споживану потужність і вартість.

Claims

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Формувач періодичної послідовності імпульсів типу меандр з настроюваною тривалістю періоду і затримки початку формування відносно стартового імпульсу, який містить два двійкових лічильники, один з яких реверсивний, налагоджений на режим віднімання, що має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший, другий і третій елементи АБО; стартостопний пристрій, який містить ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, синхронний ЮО-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий елементи І, при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом ЮО-тригера, з першими входами елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки ЮО-тригера в нульовий стан; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи лічильників утворюють вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з Зо виходу зовнішнього кварцового генератора; тактовий вхід Ю-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; другий вхід другого елемента І з'єднано виходом першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднано з виходом ЮО-тригера; вихід першого елемента АБО з'єднано з першим входом другого елемента І, який відрізняється тим, що введено синхронний ОІ-тригер зі входом дозволу переходу Ї і входом асинхронної установки у нульовий стан, включений за схемою однорозрядного лічильника (інверсний вихід І -тригера з'єднано з його входом 0), прямий вихід 0 -тригера, який утворює вихід формувача, з'єднано з другим входом першого елемента АБО, тактовий вхід ОіІ-тригера з'єднано зі входом формувача, а вхід асинхронної установки у нульовий стан з'єднано з виходом другого елемента !; вхід дозволу переходу ПІ -тригера з'єднано з виходом другого елемента АБО, перший вхід якого з'єднано з виходом переповнення першого лічильника, а другий - з виходом третього елемента АБО і входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника; виходи другого, третього і четвертого розрядів першого лічильника з'єднано зі входами третього елемента АБО; значення сигналів на входах паралельного завантаження першого лічильника, що забезпечують настроювання формувача на задані часові параметри вихідної послідовності імпульсів, значення тривалості затримки формується значенням сигналу з виходу переповнення лічильника, значення тривалості імпульсів (паузи) формуються значенням сигналу з виходу першого розряду лічильника, так при настроюванні формувача на формування послідовності типу меандр, тривалість імпульсів і паузи яких дорівнює двом періодам тактових імпульсів (що подаються на вхід формувача з виходу зовнішнього кварцового генератора), а тривалість затримки початку формування відносно стартового імпульсу дорівнює десяти періодам, перший і третій входи паралельного завантаження лічильника з'єднано з рівнем логічного нуля, другий вхід паралельного завантаження лічильника з'єднано з рівнем логічної одиниці, четвертий вхід паралельного завантаження лічильника з'єднано з виходом переповнення першого лічильника.