Многоканальное устройство формирования длительности импульсов — SU 390662 (original) (raw)

вйт,.;биол" СПИ Е 390662ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Зависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 12.Х.1970 ( 1482424/18-24)с присоединением заявки-Кл. Н 031 с 5/153 Гасударственный камитеСаввта Министров СССРпа делам иэабретенийи аткрытий ио,р ДК 621.374,3(088 ковано 11.Ч 11 1973. Бюллетень ,30публикования описания 22.Х 1.1973 Авторыизобретен Ю. стеряев и М. стантиновски Заявитель МНОГОКАНАЛ ДЛЕ УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ ставляющих о этим фор- выполнения ваум ммарны ммарны ава тел ьностей ряжения попослед ьсов в на= К,(Р, - Р) где РдРдРд,трем лучам антен допплеровские част ы по В связи с расширением области применения импульсно-аналоговых вычислительных устройств, в которых физические величины моделируются частотами повторения импульсов, возникает задача точного формирования длительности импульсов нескольких независимых частот.Характерным примером такой задачи является вычисление трех составляющих скорости летательного аппарата по информации о доп плеровских частотах. Эта задача может быть решена методами аналоговой техники, но решение ее в импульсной форме дает возможность значительно уменьшить вес и габариты бортового вычислительного устройства и уве личить его надежность.Для допплеровского измерителя скорости и сноса летательного аппарата, снабженного трехлучевой антенной, формулы вычисления составляющих скорости в прямоугольной си стеме координат имеют вид: Вычисление и преобразование сскорости может быть выполненомулам путем последовательногоследующих операций:а) попарного алгебраическогония входных частот;б) формирования импульсов сстот по длительности;в) формирования импульсов сстот по амплитуде;г) преобразованиясформированных импулстоянного тока. Значительная часть элементов устройства требуется при этом для точного формирования импульсов по длительности. Для выполнения этой операции можно воспользоваться устройством деления, которое реализовано в ряде образцов аппаратуры. Соединив параллельно три таких устройства деления и подав на их входы частоты Р, РР(делимые), а также одну стабильную частоту Р, (делитель), можно формировать одновременно по длительности импульсы всех трех частот. При этом, чем больше будет относительная длительность сформированных импульсов (меньше скважность), тем крупнее будет масштаб и, следовательно, выше точность преобразования в напряжении постоянного тока.Подобное устройство будет иметь погрешности, обусловленные задержками при срабатывании элементов схемы; кроме того, уменьшение скважности ограничивается возможностью возникновения сбоев из-за флюктуаций входных частот.В условиях возрастания требований к точности вычислений влиянием данных погрешностей пренебрегать нельзя, Наряду с этим, дублирование одинаковых схем для формирования импульсов нескольких частот привело бы к неоправданному возрастанию требуемого количества элементов,Предлагаемое устройство для точного формирования длительности импульсов нескольких независимых частот, основанное на том, что длительность выходных импульсов определяется числом импульсов более высокой стабильной частоты, проходящих между управляющими сигналами пуска и сброса, защищено от сбоев при наличии флюктуаций входных частот, позволяет повысить точность формирования, исключив влияние задержек в схеме и флюктуаций входных частот, а также достигнуть экономии числа элементов, требуемых для решения задачи.Предлагаемое устройство, функциональная схема которого приведена на фиг. 1, состоит из генератора 1 стабильной частоты, формирователя 2 длительности интервалов времени (ФД) и нескольких одинаковых формирователей импульсов 3 - Зэ (ФИ), где 1, 2 и - число независимых входных частот (каналов),Все устройство построено на типовых элементах дискретной техники: триггерах и коньюнкторах (схемах И). Общий генератор 1 предназначен для генерирования непрерывной последовательности импульсов высокостабильной частоты Ро,Формирователь 2 длительности интервалов времени предназначен для выдачи с одного из своих выходов сигнала пуск, соответствующего началу формируемого импульса; и со второго выхода - сигнала сброс, соответствующего концу формируемого импульса с периодом повторения; где и - число разрядов двоичного счетчика.Интервал времени между импульсом пуска иимпульсом сброса равен:пи -о2Формирователи импульсов 3 - Зз предназначены для запоминания импульсов входных частот (Р,Р, Р ) и формирования после каждого из них соответствующего выходного импульса, длительность которого равна интервалу времени между импульсами пуска и сброса от формирователя длительности 2 (ФД) . На фиг, 1 изображена схема для трех входных частот, т. е. с тремя формирователями импульсов. Это число может быть увеличено.Формирователь длительности 2 (ФД) состоит из триггера сдвига 4 с дифференцирующей цепочкой, двоичного счетчика 5, в который входят три счетных триггера, схемы И сброса 6, схемы И пуска 7.Выход О триггера сдвига соединен через 10 дифференцирующую цепочку со входами схемИ пуска и сброса, а выход 1 этого триггера соединен со счетным входом первого триггера двоичного счетчика. Выходы О всех триггеров счетчика соединены со входами схе мы И пуска, а выходы 1 соответственносо входами схемы И сброса.Формирователи импульсов З - Зз состоятиз соединенных с одним из входов устройства триггеров запоминания 8 - д, схем И 20 9, - 9 з и триггеров формирования 10, - 10 зпри этом выход триггера запоминания соединен со входом схемы И, а второй вход этой схемы подключен к выходу схемы И пуска 7 ФД. Установочные входы О и 1 триггера 25 формирования соединены с выходом схемыИ сброса 6 ФД и с выходом схемы И формирования соответственно. Выход 1 триггера формирования соединен с выходом устройства, а также со входом О триггера запомина ния, Все формирователи импульсов одинаковьи подключены к формирователю длительности параллельно.Действие устройства поясняется временнойдиаграммой на фиг. 2.35 Импульсы стабильной частоты Ро от генератора 1 поступают на счетный вход триггера сдвига 4.Двоичный счетчик 5 импульсов необходимдля выработки временного интервала; чем 40 больше триггеров в счетчике, тем большуючасть периода повторения Т занимает полезный сигнал , Поскольку зависимость длительности временного интервала от числа триггеров нелинейна, то использование в счетчике 45 более трех или четырех триггеров неэффективно.По мере поступления импульсов частоты Ропроисходит последовательное переключение триггеров двоичного счетчика 5, т. е. заполне ние счетчика. При переключении триггерасдвига 4 в положение О выдается управляющий импульс на схемы И пуска 7 и сброса 6, а при переключении триггера сдвига в положение 1 выдается импульс на вход счет чика, сдвинутый относительно управляющего1импульса на врсмя т= - . Благодаря этомуосдвигу направляющие импульсы на входах схем И пуска и сброса всегда совпадают 60 либо с паузой, либо с плоской вершиной разрешающего импульса от триггеров счетчика.Первый очередной импульс частоты Ро перебросит триггер сдвига в положение 1. При этом управляющие импульсы с его выхода О 65. поступят на обе схемы И, однако разрешаю 390662щее напряжение от триггеров счетчика подается только на схему И пуска, поэтому управляющий импульс пройдет только через схему пуска. Второй импульс частоты Рр вернет триггер сдвига в положение О,Схемы И пуска и сброса подключены к выходам триггеров таким образом, что управляющий импульс от триггера сдвига может пройти через эти схемы только при наличии одновременно разрешающих сигналов на вхолах данной схемы от всех трех триггеров счетчика. Как вилно по фиг. 1, три разрешающих напряжения одновременно будут иметь место навходе схемы И пуска только до прихода первого импульса частоты - , а на входах схемы2И сброса только после прихола седьмогоимпульса частоты - , В промежутотттьтх поло 2жениях обе схемы злтрьттьт. Восьмой импульсРочастоты - прцволит формирователь длитель 2ности ФД в исходное состояние (на схему пуска разрешение почано, я со схемы сброса -снято), Таким образом, 7/8 такта будут заполненьт полезным сигналом,Рассмотрим лействие формирователя импульсов ФИ,Любой импулт с вхо,чной частоты Рх, (илиРвх Р , Рх) поступает на установочный входтри герл запоминания 8 и запоминается этим триггепом. Первый после этого управляющий импульс с гт.тхоля схемы Ипуска ФЛ пройдет через схему И формирования ФИ на установочттый вход 1 триггераформирования тОь При этом ттл выходе 1триггера формирования появитс ттлпряжецие,соответствующее началу формируемого вьтхолного импульса. В момент переклютттия триггера формирования с его выходя 1 на установочный вход 0 триггера запоминания ппиходит импульс, который возвращает последнийв положение О. ттвпез семь периочов частот=.2- управляющий импульс с триггера сдвигаформирователя длительности ФД прттчет чепез схему И сбпося пл вход О триггераформирования ФИ и возвратит его в положение 0, что будет соответствовать концу фопмипуемого выходного импульса.Таким образом, длительность выходного импульса всегда строго равна; 2" - 1 5 Устройство сохраняет точность при флюктуациях входных частот. Очевидно, что увеличение паузы межлу соседними входными импульсами не может повлиять на длительность выходного импульса, однако запаздывание или 10 опережение очередного входного импульса вызывает сокращение паузы между ним и предыдущим или последующим импульсом,Схема защищена при этом как от сбоя входного импульса, так и от сокращения длитель ности выходного импульса следующим образом.а) с момента пуска выходного импульсатриггер запоминания прибора ФИ находится в положении 0, т. е, подготовлен к запомина нию следующего входного импульса переключением в положение 1;б) при наличии сигнала с выхода 1 триггера запоминания длительность выходного ими льса определяется только интервалом вре меци.между сигналом пуск на входе схемыИ прибора Ф 1 Л и сигналом сорос на входе триггера формирования.Предмет изобретения30 Многоканальное устройство формированияллительности импульсов, солержащее генера.тор стабильной частоты, подключенный к триггеру сдвига, один выход которого через лиффепенпирующую цепо ткт полключен к схеме И35 сброся и к схеме И пскл, лругой выхол -ко вхолу двоичного с тетчнкя, нулевые выходыпязрялов которого полклточеттьт к схеме Ипмска. елиничцые выходы плзрялов - к схемеИ сброся, в каждом канале - триггер запо 40 мицания, первый вход котопого подключен ксоответствующей вхолной клемме устройства,схема И, триггер формиповация, выход котопого подключен ко второмт вхою триггеразапоминания и к соответствующей выходной45 клемме устройства. отличатошееся тем, что, сцелью повышения точности. выход триггера запоминания каждого канала почключен к первом вхолч схемы И своего тацяла, выхо.чсхем.т И соелинеп с пепвым входом тпигге 50 ра Формирования, вторые вхоттт.т схем И всехканалов объединены и подключены к выходусхемы И пска, вторые вхоттьт тпиггеров формирования всех каналов объечиненьт и полклточены к выходу схемы И сброса,: 3 ШЗЗЗЗШШЗ.ШШЗЗЗШШЗЗ.ЗШШШЗШЗШШЩЗ 3 ШЗШШЗ 3 ЗШЗЗ;3 ШЗШЗЗЗЗЗЛ ШШЗШЗШШШЗЗШШШЗШЗЛЛШзШШПРЛПШ ЮМ ОЦШ ЗПЛЛЛ Вык. андр.цепрчка йгх"тренг зиппмннания диУ"двг. рармнробанця Фиг Я Составитель Э. СечинаТехред Т. Курилко Редактор Б. Нанкина Корректоры: А, Дзесова и Н. Прокуратова Типография, пр. Сапунова, 2 Т, ф Тг фо Йlх схемыя ипуска Ви сяемыФ"сдраса Заказ 3063/9 Изд. 3 1761 Тираж 780 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская набш д, 4/5

Смотреть

Многоканальное устройство формирования длительности импульсов