Формувач періодичної послідовності імпульсів переналагоджувальної тривалості з фіксованою паузою

Реферат: Формувач періодичної послідовності імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою паузою містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу/заборони режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, інвертор, ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора, стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, елемент АБО, загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним зі входів елементів І. Введена спрощена внутрішня структура другого лічильника за рахунок захисту ланцюга елементів дозволу/заборони режиму і, відповідно, входів синхронного паралельного завантаження. UA 71753 U (12) UA 71753 U UA 71753 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування періодичної послідовності імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою паузою. 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 (Тактовий генератор. Авторське свідоцтво СРСР №307502. - Бюлетень винаходів. №20, 1971; Тактовий генератор. Авторське свідоцтво СРСР №354544. - Бюлетень винаходів. №30, 1972). Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості, обумовлені налагоджуванням на фіксований режим часових параметрів вихідних імпульсів. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач періодичної послідовності імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою паузою (патент України на корисну модель № 53542, бюл. №19, 2010), який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу/заборони режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, елемент АБО, загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом Dтригера, з одним зі входів елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан, другий вхід другого елемента І, який з'єднано з виходом елемента АБО, один зі входів якого з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника і входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу/заборони режиму лічби першого лічильника, другий вхід елемента АБО з'єднано з виходом D-тригера, вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан, тактові входи лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора, входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів, тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску, другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів, вихід переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача. Недолік відомого пристрою - складність конструкції вхідних пристроїв формувача, технології його виготовлення і, як наслідок, висока вартість, обумовлені необхідністю використання двох шин настроювання на заданий режим, в той час як, при використанні відомого пристрою в режимі формування періодичної послідовності імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою паузою другої шини настроювання необов'язкова. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача періодичної послідовності імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою паузою шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, спрощення конструкції вхідних пристроїв формувача і, як наслідок, спрощення технології його виготовлення і зменшення вартості. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач періодичної послідовності імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою паузою, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу/заборони режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, елемент АБО, загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом Dтригера, з одним зі входів елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан, другий вхід другого елемента І, який з'єднано з виходом елемента АБО, один зі входів якого з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника і входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу/заборони режиму лічби першого лічильника, другий вхід елемента АБО з'єднано з виходом D-тригера, вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан, тактові входи лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора, входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів, тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску, другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів, вихід 1 UA 71753 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача, відповідно до корисної моделі, введена спрощена внутрішня структура другого лічильника за рахунок запобігання ланцюга елементів дозволу/заборони режиму і, відповідно, входів синхронного паралельного завантаження, при цьому вихід переповнювання першого лічильника з'єднано зі входом дозволу/заборони режиму лічби другого лічильника, вихід переповнювання другого лічильника з'єднано зі входом дозволу/заборони режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника. Заявлений формувач має новий склад елементів і нову організацію взаємозв'язків між ними, тобто містить нову сукупність ознак, які забезпечують нові технічні властивості. Технічний результат, як наслідок цих властивостей - спрощення конструкції вхідних пристроїв формувача і, як наслідок, спрощення технології його виготовлення і зменшення вартості. Корисна модель призначена для формування періодичної послідовності імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою паузою, яка дорівнює кількості тактів, визначуваною кількістю стану другого лічильника. На фіг. 1 приведена схема формувача, яка виконана на чотирьох розрядних лічильниках. Формувач містить два реверсивні двійкові лічильники 1, 2, кожен з яких має: вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу/заборони режиму лічби Р0, вхід асинхронної установки в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4, крім того, перший лічильник має вхід дозволу/заборони режиму вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі даних D0-D3; інвертор 3; двовходовий елемент АБО 9; два двовходових елементи І 7, 8; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 4 і конденсатора 5; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер 6 зі входом асинхронної установки у нульовий стан R, при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 4 і конденсатора 5 з'єднана з інформаційним входом Dтригера 6, з одним входом елементів 7, 8, другий вхід елемента 7 утворює вхід подачі імпульсів зупинки (Stop) формування вихідних імпульсів; вихід елемента 7 з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера 6 у нульовий стан; другий вхід елемента 8, який з'єднано з виходом елемента 9, один з входів якого поєднаний зі входом інвертора 3 і виходом переповнювання Р4 лічильника 1. Вихід інвертора 3 з'єднано зі входом L дозволу/заборони режиму лічби лічильника 1. Другий вхід елемента АБО 9 з'єднаний з виходом D-тригера 6. Вихід елемента 8 з'єднаний зі входами R асинхронної установки лічильників 1, 2 у нульовий стан. Входи D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 1 утворюють входи b3b2b1b0 налагодження формувача на задані часові параметри вихідної імпульсної послідовності. Тактові входи С лічильників 1, 2 сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. Тактовий вхід С тригера 6 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start) формування вихідних імпульсів; вихід переповнювання Р4 лічильника 1 утворює вихід формувача F. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 3 і конденсатора 4, підключеного до шини живлячої напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на входах елементів 7 та 8, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки в нульовий стан відповідно D-тригера 6 і лічильників 1, 2. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення D-тригер 6 і обидва лічильники переходять в нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході Q тригера 6 і на виходах переповнювання Р4 лічильників 1, 2, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента АБО 9, вихід якого з'єднаний зі входом елемента І 8, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході, і по закінченні перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 4, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки лічильників 1,2 в нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки лічильників в нульовий стан має пріоритет відносно до всіх останніх режимів, то доти, поки на вході елемента 8 (а отже і на його виході) зберігатиметься рівень логічного нуля, нульовий стан лічильників залишатиметься незмінним. Під час вступу імпульсу запуску (Start) на тактовий вхід С тригера 6 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента АБО 9, а отже на вході та виході елемента І 8, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників 1, 2, знімаючи блокування нульового стану. 2 UA 71753 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р 4 лічильника 2 надходить на вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 1, готуючи його до прийому інформації зі входів Do-D3. Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р4 лічильника 1 надходить на вхід Р0 дозволяє режиму лічби лічильника 2. 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, що подаються на відповідні входи Do-D3, тобто лічильник 1 4переходить у стан В, а лічильник 2 переходить у стан 2 1, тобто у стан 15. У результаті цього переходу формується одиничне сигналу на виходах переповнювання лічильників 1, 2, що веде до переходу лічильника 1 в режим лічби, лічильника 2 в режим зберігання. Під час вступу другого і подальших тактових імпульсів, зміст лічильника 2 буде залишатися незмінним (рівним 15), а стан лічильника 2 буде зменшуватиметься на одиницю доти, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0, що веде до переходу лічильника 1 в режим зберігання, а лічильника 2 в режим лічби. Під час вступу подальших тактових імпульсів, зміст лічильника 1 буде залишатися незмінним (рівним 0), а стан лічильника 2 буде зменшуватиметься на одиницю доти, поки зміст лічильника 2 не стане рівним 0, тобто формувач повернеться у вихідний стан. Надалі всі 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 виході переповнювання Р4 лічильника 1 генерується періодична послідовність імпульсів переналагоджувальної тривалості, яка визначається значенням управляючого слова В - tи=BT, з фіксованою паузою, яка залишить от кількості станів лічильника 2, тобто от кількості його розрядів. У даному випадку tп=16Т. Зупинка процесу формування вихідної послідовності імпульсів здійснюється подачею імпульсу відповідного рівня логічного нуля, на вхід зупинки (Stop), що формує активний рівень сигналу на вході R асинхронної установки D-тригера 6, що призводить до переходу його у нульовий стан (Q=0). Імпульс Stop, як правило, асинхронний відносно до імпульсів зовнішнього генератора і до стану лічильників 1, 2. Якщо у момент вступу тактового імпульсу лічильник 1 знаходитиметься у нульовому стані, то при переході D-тригера 6 у нульовий стан на входах елемента АБО 9 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента І 8, що призведе до переходу лічильника 2 у нульовий стан, а отже, до припинення процесу генерації. Якщо у момент вступу лічильник 1 знаходитиметься у стані, відмінному від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на виході переповнення з'єднаного зі входом елемента АБО 9, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його виході, приєднаного до входу елемента І 8. Оскільки на другому вході цього елемента також рівень логічної одиниці, визначуваний напругою на конденсаторі 4, який зарядився при включенні джерела живлення, то на виході елемента І 8, а отже, і на входах R лічильника 1 буде рівень логічної одиниці. Звідси витікає, що у момент вступу імпульсу припинення генерації не станеться, обумовлюючи тим самим запобігання спотворенню останнього імпульсу у вихідній послідовності. І тільки зі вступом подальших імпульсів, коли відбуватиметься перехід лічильника 1 у нульовий стан, на виході елемента АБО 9 буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента І 8, що приведе до блокування нульового стану лічильника 1 і переходу лічильника 2 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 2, нижнє кільце - граф переходів лічильника 1) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, а на фіг. 3 - епюри, що ілюструють роботу для варіанта налагодження В=2, визначаючого тривалість вихідної періодичної послідовності імпульсів – tи = ВТ = 2Т з фіксованою паузою, яка дорівнює 15Т. На відміну від відомого пристрою наявність тільки однієї шини настроювання на заданий режим дозволило спростити конструкцію вхідних пристроїв формувача, технологію його виготовлення і знизити вартість. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Формувач періодичної послідовності імпульсів перенастроюваної тривалості з фіксованою паузою, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу/заборони режиму лічби, вхід 3 UA 71753 U 5 10 15 20 асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І, елемент АБО, загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним зі входів елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан, другий вхід другого елемента І, який з'єднано з виходом елемента АБО, один зі входів якого з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника і входом інвертора, вихід якого з'єднано зі входом дозволу/заборони режиму лічби першого лічильника, другий вхід елемента АБО з'єднано з виходом D-тригера, вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан, тактові входи лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора, входи паралельного завантаження першого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів, тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску, другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів, вихід переповнювання першого лічильника утворює вихід формувача, який відрізняється тим, що введена спрощена внутрішня структура другого лічильника за рахунок захисту ланцюга елементів дозволу/заборони режиму і, відповідно, входів синхронного паралельного завантаження, при цьому вихід переповнювання першого лічильника з'єднано зі входом дозволу/заборони режиму лічби другого лічильника, вихід переповнювання другого лічильника з'єднано зі входом дозволу/заборони режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника. 4 UA 71753 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП ―Український інститут промислової власності‖, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5