Формувач двофазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю

Реферат: Формувач двофазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю, належить до автоматики, імпульсної, обчислювальної і вимірювальної техніки. Використання формувача забезпечує розширення області застосування і функціональних можливостей, за рахунок формування двофазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю. UA 72182 U (54) ФОРМУВАЧ ДВОФАЗНОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ ІМПУЛЬСІВ ТИПУ МЕАНДР З ПЕРЕНАСТРОЮВАНОЮ ТРИВАЛІСТЮ UA 72182 U UA 72182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування двофазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю. 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 двофазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю (рішення про видачу деклараційного патенту України на корисну модель по заявки № u 201109570), який містить два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, 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; інвертор; елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І; при цьому вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом налагодження на режим підсумовування/віднімання другого лічильника і входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з першим входом елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом другого елемента І; другий вхід елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другим другого елементів І; вихід першого елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості, що обумовлено наявністю тільки одного виходу. У основу корисної моделі поставлена задача удосконалення формувача двофазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, забезпечити розширення функціональних можливостей. Поставлена задача вирішується так, що в формувач двофазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю, який містить два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, 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; інвертор; елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І; при цьому вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом налагодження на режим підсумовування/віднімання другого лічильника і входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з першим входом елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом другого елемента І; другий вхід елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другим другого елементів І; вихід першого елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки 1 UA 72182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 формування вихідних імпульсів; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів, відповідно до корисної моделі введено другий D-тригер і третій двовходовий елемент І, при цьому, тактовий вхід другого D-тригера з'єднано з тактовими входами лічильників, інформаційний вхід другого D-тригера з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника і зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника, вхід асинхронної установки другого D-тригера у нульовий стан з'єднано з загальною точкою послідовно сполучених резистора і конденсатора, перший вхід третього елемента І, вихід якого утворює другий вихід формувача, з'єднано з виходом інвертора, другий вхід третього елемента І з'єднано з виходом другого D-тригера. На фіг. 1 приведена схема формувача. Формувач містить два реверсивні двійкові лічильники 1,2, перший з яких, налагоджений на режим віднімання, має вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі даних Do-D3, вхід дозволу режиму лічби Ро, вхід асинхронної установки у нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; інвертор 3; двовходовий елемент АБО 9; три двовходових елемента І 7, 8, 11; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 4 і конденсатора 5; два синхронних D- тригера 6, 10 зі входом асинхронної установки у нульовий стан R, при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 3 і конденсатора 4 сполучена зі входом R асинхронної установки у нульовий стан тригера 10, з інформаційним входом D-тригера 6, з одним входом елемента 7 і з одним входом елемента 8; другий вхід елемента 7 утворює вхід подачі імпульсів зупинки (Stop) формування вихідних імпульсів; вихід елемента 7 сполучений з входом асинхронної установки D-тригера 6 у нульовий стан; другий вхід елемента 8, який сполучений з виходом елемента 9, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання Р4 лічильника 2 і входом L дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 1, другий вхід елемента 9 з'єднано з виходом D-тригера 6. Вихід переповнювання Р4 лічильника 1, який утворює перший вихід формувача F 1, з'єднаний зі входом налагодження на режим підсумовування/віднімання U лічильника 2 і входом інвертора 3, вихід якого поєднаний зі входом дозволу режиму рахування Р о лічильника 1 і входом елемента 111, вихід якого утворює другий вихід формувача F 2, другий вхід елемента І 11 з'єднано з виходом D-тригера 10. Входи D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 1 утворюють входи b3b2b1b0 налагодження формувача на задані часові параметри вихідної імпульсної послідовності; тактові входи С лічильників 1, 2 і D-тригера 10 сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід С тригера 7 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start) формування вихідних імпульсів. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 4 і конденсатора 5, підключеного до шини живлячої напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на вході асинхронної установки у нульовий стан D-тригера 10, на входах елементів 7 та 8, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки у нульовий стан відповідно D-тригера 6 і лічильників 1, 2. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення, тригери 6, 10 і обидва лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виходах Q тригерів і на виходах переповнювання Р4 лічильників 1, 2, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента АБО 10, 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 6, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки лічильників 1, 2 у нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки лічильників у нульовий стан має пріоритет по відношенню до всіх останніх режимів, то до тих пор 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. 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, а нульовий сигнал з виходу переповнювання лічильника 1, який надходить на вхід U налагодження на режим підсумовування/віднімання лічильника 2 підтримує 2 UA 72182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 його в режимі віднімання. 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, що подаються на відповідні входи Do-D3, і зменшення на одиницю змісту лічильника 2, тобто лічильник 1 переходить у стан B=b3b2b1b0, а лічильник 2 - у стан (0-1), тобто 1111. В результаті цього переходу сигнал на виході переповнювання лічильника 1 дорівнює рівню логічної одиниці, що веде до переходу лічильника 2 в режим підсумування, нульове значення на його виході переповнювання не змінюватися, режим паралельного завантаження лічильника 1 не змінюватися. І тоді під час вступу наступного тактового імпульсів, зміст лічильника 1 не змінюватися, а зміст лічильника 2 збільшується на одиницю, тобто лічильник 2 переходить у нульовий стан, формуючі на його виході переповнювання рівень логічної одиниці. Під час вступу подальших тактових імпульсів тригер 10 переходить в одиничний стан, зміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а зміст лічильника 2 збільшується на одиницю до тих пор, поки зміст лічильника 1 не стане рівним 0. В результаті цього переходу лічильник 1 перейде в режим зберігання, а лічильник 2 - в режим віднімання. Під час вступу подальших тактових імпульсів, зміст лічильника 1 буде залишатися незмінним (рівним 0), а стан лічильника 2 буде зменшуватиметься на одиницю, формуючі рівень логічної одиниці на другому виході формувача, до тих пор, поки зміст лічильника 2 не стане рівним 0, і тоді під час вступу наступного тактового імпульсу тригер 10 переходить у нульовий стан, лічильник 1 в стан b3b2b1b0, тобто надалі всі процеси повторюються. Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування, тобто після подачі імпульсу запуску (Start), під час вступу на вхід С формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Т на виходах F1 ,F2 формувача генерується періодична послідовність імпульсів типу меандр, кратних періоду вхідних імпульсів, часові параметри яких визначаються значенням управляючого слова b 3b2b1b0-tи1=tи2=( b3b2b1b0+1)Т. Зупинка процесу формування вихідної послідовності імпульсів здійснюється подачею імпульсу, відповідного рівню логічного нуля, на вхід зупинки (Stop), що формує активний рівень сигналу на вході R асинхронної установки D-тригера 5, що призводить до переходу його у нульовий стан (Q=0). Імпульс Stop, як правило, асинхронний по відношенню до імпульсів зовнішнього генератора і до стану лічильників 1, 2. Якщо у момент вступу лічильник 2 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 3, 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 2 у нульовий стан, на виході елемента АБО 9 буде сформований рівень логічного нуля, обумовлюючи рівень нуля на вході та виході елемента І 8, що приведе до блокування нульового стану лічильників 1, 2, 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 варіанту налагодження B=b3b2b1b0=0100, визначаючого часові параметри вихідної пара фазної періодичної послідовності імпульсів – tи1=tи2 = (0100+1)Т = 5Т. На відміну від відомого пристрою формування двофазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю розширює функціональні можливості і область використання формувача. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Формувач двофазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю, який містить два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, 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; інвертор; елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний 3 UA 72182 U 5 10 15 20 пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І; при цьому вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом налагодження на режим підсумовування/віднімання другого лічильника і входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з першим входом елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом другого елемента І; другий вхід елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другим другого елементів І; вихід першого елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задані часові параметри вихідних імпульсів, який відрізняється тим, що введено другий D-тригер і третій двовходовий елемент І, при цьому, тактовий вхід другого D-тригера з'єднано з тактовими входами лічильників, інформаційний вхід другого D-тригера з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника і зі входом дозволу синхронного паралельного завантаження першого лічильника, вхід асинхронної установки другого D-тригера у нульовий стан з'єднано з загальною точкою послідовно сполучених резистора і конденсатора, перший вхід третього елемента І, вихід якого утворює другий вихід формувача, з'єднано з виходом інвертора, другий вхід третього елемента І з'єднано з виходом другого D-тригера. 4 UA 72182 U Комп’ютерна верстка В. Мацело 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