Формувач одиночної пачки імпульсів типу меандр перенастроюваної тривалості і кількості імпульсів в пачці

Реферат: Формувач одиночної пачки імпульсів типу меандр перенастроюваної тривалості і кількості імпульсів в пачці, який містить: два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, які мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, перший лічильник, крім того, має вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження; інвертор; два елемента АБО. Введено третій елемент АБО, третій інвертор, третій реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; при цьому вихід переповнювання третього лічильника з'єднано з його входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і другим входом другого елемента АБО; вихід нульового розряду третього лічильника з'єднано зі входом другого інвертора, вихід якого з'єднано з першим входом третього елемента АБО, другий, третій і четвертий входи якого з'єднано з виходами першого, другого і третього розрядів третього лічильника; вихід третього елемента АБО з'єднано з третім входом другого елемента І; другий вхід першого елемента І з'єднано з виходом першого інвертора; входи паралельного завантаження третього лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану кількість імпульсів в пачці; тактовий вхід третього лічильника з'єднано зі входом формувача; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано з виходом другого елемента І. UA 76150 U (54) ФОРМУВАЧ ОДИНОЧНОЇ ПАЧКИ ІМПУЛЬСІВ ТИПУ МЕАНДР ПЕРЕНАСТРОЮВАНОЇ ТРИВАЛОСТІ І КІЛЬКОСТІ ІМПУЛЬСІВ В ПАЧЦІ UA 76150 U UA 76150 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування одиночної пачки імпульсів типу меандр перенастроюваної тривалості і кількості імпульсів в пачці. 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). Патенти на корисну модель України №№57976, 57977, 58272, 59473, 59481. Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач одиночної пачки імпульсів типу меандр перенастроюваної тривалості і кількості імпульсів в пачці (патент на корисну модель України №67299, бюл. №3, 2012), який містить: два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, які мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, перший лічильник, крім того, має вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження; інвертор; два елемента АБО; 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; при цьому вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, входом першого елемента АБО, входом налагодження на режим підсумовування-віднімання другого лічильника; вихід інвертора з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з другим входом першого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, зі входами першого і другого елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід D-тригера з'єднано з першим входом другого елемента АБО, вихід якого з'єднано з другим входом другого елемента І; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки першого і другого 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; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення формувача одиночної пачки імпульсів типу меандр перенастроюваної тривалості і кількості імпульсів в пачці шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач одиночної пачки імпульсів типу меандр перенастроюваної тривалості і кількості імпульсів в пачці, який містить: два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, які мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, перший лічильник, крім того, має вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження; інвертор; два елемента 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 інвертора, входом першого елемента АБО, входом налагодження на режим підсумовування-віднімання другого лічильника; вихід інвертора з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з другим входом першого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, зі входами першого і другого елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки D-тригера у нульовий стан; вихід D-тригера з'єднано з першим входом другого елемента АБО, вихід якого з'єднано з другим входом другого елемента І; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки першого і другого 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; 1 UA 76150 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів, відповідно до корисної моделі введено: третій елемент АБО, третій інвертор, третій реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; при цьому вихід переповнювання третього лічильника з'єднано з його входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і другим входом другого елемента АБО; вихід нульового розряду третього лічильника з'єднано зі входом другого інвертора, вихід якого з'єднано з першим входом третього елемента АБО, другий, третій і четвертий входи якого з'єднано з виходами першого, другого і третього розрядів третього лічильника; вихід третього елемента АБО з'єднано з третім входом другого елемента І; другий вхід першого елемента І з'єднано з виходом першого інвертора; входи паралельного завантаження третього лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану кількість імпульсів в пачці; тактовий вхід третього лічильника з'єднано зі входом формувача; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано з виходом другого елемента І. 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, - розширення області застосування формувача і функціональних можливостей за рахунок забезпечення формування одиночної пачки імпульсів типу меандр перенастроюваної тривалості і кількості імпульсів в пачці. На фіг. 1 приведена схема формувача. Формувач містить: три реверсивні двійкові лічильники 1, 2, 11, перший (1) і третій (11) з яких, налагоджених на режим віднімання, мають вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі завантажуваних даних D0-D3, вхід дозволу режиму лічби Р0, вхід R асинхронної установки у нульовий стан R, вихід переповнювання Р4, другий лічильник (2) має вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу режиму лічби Р0, вхід асинхронної установки у нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; перший і другий інвертори З, 13; перший, другий і третій елементи АБО 4, 10, 12; перший і другий елементи І 8, 9; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 5 і конденсатора 6; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер 7 зі входом асинхронної установки у нульовий стан R. Загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 з'єднана з інформаційним входом тригера 7, з одним входом елемента 8 і з одним входом елемента 9. Другий вхід елемента 8 з'єднано з виходом інвертора 3. Вихід елемента 8 з'єднано зі входом асинхронної установки тригера 7 у нульовий стан. Другий вхід елемента 9 з'єднано з виходом елемента 10, а третій - з виходом елемента 11. Вихід елемента 9 з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан лічильників 1, 2, 11. Один зі входів елемента 10 з'єднано з виходом тригера 7, а другий - з виходом переповнювання Р4 лічильника 11 і його входом L дозволу режиму паралельного завантаження. Вихід переповнювання Р4 лічильника 1, який утворює вихід F формувача, з'єднано зі входом інвертора 3, входом налагодження на режим підсумовування/віднімання U лічильника 2, входом елемента 4, входом елемента 12. Вихід переповнювання Р4 лічильника 2 з'єднано з другим входом елемента 4, вихід якого з'єднано зі входом L дозволу режиму паралельного завантаження лічильника 1 і входом Р0 дозволу режиму лічби лічильника 11. Вихід Q0 нульового розряду лічильника 11 з'єднано зі входом інвертора 13, вихід якого з'єднано з першим входом елемент 12, другий, третій і четвертий входи якого з'єднано з виходами першого, другого і третього розрядів (Q1-Q3) лічильника 11. Входи D3D2D1D0 лічильника 1 утворюють входи b3b2b1b0 налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів. Входи D3D2D1D0 лічильника 11 утворюють входи n3n2n1n0 налагодження формувача на задану кількість імпульсів в пачці. Тактові входи С лічильників 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 у наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 5 і конденсатора 6, підключених до шини живлячої напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля 2 UA 76150 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 на входах елементів 8 та 9, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки у нульовий стан відповідно тригера 7 і лічильників. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення тригер 7 і лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході Q тригера 7 і на виходах переповнювання Р4 лічильників, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента 10, з'єднаного зі входом елемента 9, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході і по закінченню перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 6, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки лічильників у нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки лічильників у нульовий стан має пріоритет по відношенню до всіх останніх режимів, доки на вході елемента 9 (а отже і на його виході) зберігатиметься рівень логічного нуля, нульовий стан лічильників залишатиметься незмінним. Під час вступу імпульсу запуску (Start) на вхід С тригера 7 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента 10, а отже на вході та виході елемента І 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників, знімаючи блокування. Нульове значення сигналу з виходу Р4 лічильників 1, 2 надходить на вхід елемента 4 і далі на вхід L лічильників 1, 11, готуючи їх до прийому інформації зі входів D0-D3. Нульовий сигнал з виходу переповнювання лічильника 1, який надходить на вхід U налагодження на режим підсумовування/віднімання лічильника 2, підтримує його у 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 лічильників 1, 11 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3, і зменшення на одиницю змісту лічильника 2, тобто лічильник 1 переходить у стан b3b2b1b0, лічильник 2 - у стан (0-1), лічильник 11 - у стан n3n2n1n0. У результаті цього переходу сигнал на виході переповнювання лічильників 1, 11 дорівнює рівню логічної одиниці, що веде до заборони режиму синхронного паралельного завантаження і дозволу режиму лічби лічильника 1, до переходу лічильника 2 у режим підсумовування, лічильника 11 у режим зберігання, тригера 7 у нульовий стан. Під час вступу наступного тактового імпульсів, зміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а зміст лічильника 2 збільшується на одиницю, тобто лічильник 1 переходить у стан (В - 1), а лічильник 2 - у нульовий стан, зміст лічильника 11 залишиться незмінним. Під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильника 11 залишається незмінним, зміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а зміст лічильника 2 збільшується на одиницю, доки зміст лічильника 1 не стане рівним 0. У результаті цього переходу лічильник 1 перейде у режим зберігання, а лічильник 2 - у режим віднімання, і тоді під час вступу подальших тактових імпульсів зміст лічильників 1, 11 залишається незмінним, а зміст лічильника 2 буде зменшуватиметься на одиницю, доки його зміст не стане рівним 0, у результаті цього формується нульове значення на виході переповнення лічильника 2 і виході елемента 4, що веде до переходу лічильника 1 у режим завантаження, а лічильника 11 - у режим віднімання. Під час вступу наступного тактового імпульсу відбувається завантаження лічильника 1 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3, і зменшення на одиницю змісту лічильників 2, 11, тобто лічильник 1 переходить у стан b3b2b1b0, лічильник 2 - у стан (0-1), а лічильник 11 - у стан (n3n2n1n0-1). Надалі усі процеси повторюються, доки зміст лічильників 1, 11 не стане рівним 1, і тоді під час вступу наступного тактового імпульсу лічильник 1 перейде у нульовий стан. У результаті цього формується нульове значення на виході елемента 12, що веде до формування нульового значення на виході елемента 9, тобто на входах R асинхронної установки лічильників у нульовий стан, асинхронному переходу лічильників 2, 11 у нульовий стан, з послідуючим його блокуванням, тобто формувач повернеться в початковий стан. Зі вступом наступного імпульсу запуску усі процеси повторюються. Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного зі вступом імпульсу запуску (зняттям нульового блокування лічильників) під час вступу на вхід формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Τ на виході переповнювання лічильника 1 генерується одиночна пачка імпульсів типу меандр з програмованою тривалістю і кількістю імпульсів в пачці, параметри якої визначаються значенням управляючих слів B=b3b2b1b0 і N=n3n2n1n0: тривалість імпульсів (паузи) в пачці дорівнює ВТ, кількість імпульсів в пачці дорівнює N. На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з трьох кілець: перше (нижнє) кільце - граф переходів лічильника 1, друге кільце - граф переходів лічильника 2, третє кільце - граф переходів лічильника 11 із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, а на фіг. 3 - епюри, що ілюструють роботу для варіанту налагодження В=4, N=3. 3 UA 76150 U На відміну від відомого пристрою забезпечення формування одиночної пачки імпульсів типу меандр перенастроюваної тривалості і кількості імпульсів в пачці розширює область застосування формувача і його функціональні можливості. 5 10 15 20 25 30 35 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Формувач одиночної пачки імпульсів типу меандр перенастроюваної тривалості і кількості імпульсів в пачці, який містить: два реверсивні двійкові лічильники, перший з яких налагоджений на режим віднімання, які мають вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання, перший лічильник, крім того, має вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження; інвертор; два елемента АБО; 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; при цьому вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, входом першого елемента АБО, входом налагодження на режим підсумовуваннявіднімання другого лічильника; вихід інвертора з'єднано зі входом дозволу режиму лічби першого лічильника; вихід переповнювання другого лічильника з'єднано з другим входом першого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника; загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, зі входами першого і другого елементів І; вихід першого елемента І з'єднано зі входом асинхронної установки Dтригера у нульовий стан; вихід D-тригера з'єднано з першим входом другого елемента АБО, вихід якого з'єднано з другим входом другого елемента І; вихід другого елемента І з'єднано зі входами асинхронної установки першого і другого 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; входи паралельного завантаження першого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів, який відрізняється тим, що введено третій елемент АБО, третій інвертор, третій реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і входи завантаження, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; при цьому вихід переповнювання третього лічильника з'єднано з його входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження і другим входом другого елемента АБО; вихід нульового розряду третього лічильника з'єднано зі входом другого інвертора, вихід якого з'єднано з першим входом третього елемента АБО, другий, третій і четвертий входи якого з'єднано з виходами першого, другого і третього розрядів третього лічильника; вихід третього елемента АБО з'єднано з третім входом другого елемента І; другий вхід першого елемента І з'єднано з виходом першого інвертора; входи паралельного завантаження третього лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану кількість імпульсів в пачці; тактовий вхід третього лічильника з'єднано зі входом формувача; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано з виходом другого елемента І. 4 UA 76150 U 5 UA 76150 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 6