Формувач періодичної послідовності пачок імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кількістю імпульсів в пачці і паузою між пачками

Реферат: Формувач періодичної послідовності пачок імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кількістю імпульсів в пачці і паузою між пачками містить три лічильника, три елемента АБО, три елемента І, інвертор, ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаного резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, що містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан. UA 78856 U (54) ФОРМУВАЧ ПЕРІОДИЧНОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ ПАЧОК ІМПУЛЬСІВ З ПЕРЕНАСТРОЮВАНОЮ ТРИВАЛІСТЮ, КІЛЬКІСТЮ ІМПУЛЬСІВ В ПАЧЦІ І ПАУЗОЮ МІЖ ПАЧКАМИ UA 78856 U UA 78856 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 пачок імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кількістю імпульсів в пачці і паузою між пачками. 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 № 56885, 61312, 63857, 62657, 62705). Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач періодичної послідовності пачок імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кількістю імпульсів в пачці і паузою між пачками (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 синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; інвертор; перший і другий елементи 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 загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом першого елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання другого лічильника, другий вхід елемента АБО сполучений з виходом Dтригера; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою; тактовий вхід Dтригера 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 задану тривалість вихідних імпульсів. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача періодичної послідовності пачок імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кількістю імпульсів в пачці і паузою між пачками шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач періодичної послідовності пачок імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кількістю імпульсів в пачці і паузою між пачками, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких 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; перший і другий елементи 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 загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом першого елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання другого лічильника, другий вхід елемента АБО сполучений з виходом Dтригера; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою; тактовий вхід Dтригера 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 задану тривалість вихідних 1 UA 78856 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 імпульсів, відповідно до корисної моделі, введено третій реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який 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; третій елемент АБО; третій елемент І; елемент І-НІ, при цьому один зі входів другого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника, з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника, з одним входом третього елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження другого і третього лічильників, з одним входом третього елемента І, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника, другий вхід другого елемента АБО з'єднано з виходом переповнювання третього лічильника, другим входом третього елемента АБО, входом елемента І-НІ, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби третього лічильника, з другим входом третього елемента І; третій вхід третього елемента АБО з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника; другий вхід елемента І-НІ з'єднано з виходом інвертора; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан першого і другого лічильників; входи паралельного завантаження другого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість паузи між пачками імпульсів; входи паралельного завантаження третього лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану кількість імпульсів в пачці; тактовий вхід третього лічильника з'єднано з тактовими входами першого і другого лічильників, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. 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 періодичної послідовності пачок імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кількістю імпульсів в пачці і паузою проміж пачками. На фіг. 1 приведена схема формувача. Формувач містить три реверсивні двійкові лічильники 1, 2, 11, кожен з яких має: вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі завантажуваних даних D 0-D3, вхід дозволу режиму лічби Р0, вхід асинхронної установки в нульовий стан R, вихід переповнювання Р4; інвертор 3; три елементи АБО 10, 13, 14; три двовходових елементи І 4, 8, 9; двовходовий елемент І-НІ 12, ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 5 і конденсатора 6; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер 7 зі входом асинхронної установки у нульовий стан R, при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 сполучена з інформаційним входом D-тригера 7, з одним входом елемента 8 і з одним входом елемента 9; другий вхід елемента 8 утворює вхід подачі імпульсів зупинки (Stop) формування вихідних імпульсів; вихід елемента 8 сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера 7 у нульовий стан; другий вхід елемента 9, який сполучений з виходом елемента 10, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання Р4 лічильника 2, а другий - з виходом D-тригера 7. Вихід елемента 9 з'єднаний зі входами R асинхронної установки лічильників 1, 2, 11 у нульовий стан. Один зі входів елемента АБО 13, вихід якого з'єднано зі входом Р0 дозволу режиму лічби лічильника 2, з'єднано з виходом переповнювання Р4 лічильника 1, з одним входом елемента АБО 14, вихід якого з'єднано зі входом L дозволу режиму синхронного паралельного завантаження лічильників 2, 11, з одним входом елемента І 4, вихід якого з'єднано зі входом L дозволу режиму синхронного паралельного завантаження лічильника 1, другий вхід елемента АБО 13 з'єднано з виходом переповнювання Р4 лічильника 11, другим входом елемента АБО 14, входом елемента І-НІ 12, вихід якого з'єднано зі входом Р0 дозволу режиму лічби лічильника 11, з другим входом елемента І 4; третій вхід елемента АБО 14 з'єднано з виходом переповнювання Р4 лічильника 2; другий вхід елемента І-НІ 12 з'єднано з виходом інвертора 3, вхід якого з'єднано з виходом переповнювання Р4 лічильника 1. Входи D3D2D1D0 завантаження лічильника 1 утворюють входи b3b2b1b0 налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів (tи). Входи D3D2D1D0 завантаження лічильника 2 утворюють входи р3p2p1p0 налагодження формувача на задану тривалість паузи між пачками імпульсів (t и). Входи D3D2D1D0 завантаження лічильника 11 утворюють входи n 3n2n1n0 налагодження формувача на задану кількість N імпульсів в пачці. Тактові входи лічильників третього лічильника 1, 2, 11 2 UA 78856 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 з'єднано між собою, утворюючи вхід формувача С - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. Тактовий вхід С тригера 7 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 5 і конденсатора 6, підключеного до шини живлячої напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на входах елементів 8 та 9, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки у нульовий стан відповідно D-тригера 7 і лічильників 1, 2, 11. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення D-тригер 7 і лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виході Q тригера 7 і на виходах переповнювання Р4 лічильників 1, 2, 11 що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента АБО 10, який з'єднано зі входом елемента І 9, 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 у нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки лічильників у нульовий стан має пріоритет відносно до всіх останніх режимів, доти, поки 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 тактовий вхід С тригера 7 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента АБО 10, а отже на вході та виході елемента І 9, що забезпечує рівень одиниці на входах R лічильників, знімаючи блокування. Нульове значення сигналу з виходів переповнювання Р4 лічильників надходить на входи елемента АБО 14, формуючи на його виході рівень логічного нуля, що забезпечує перехід лічильників у режим синхронного паралельного завантаження. 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 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D0-D3, тобто лічильник 1 переходить у стан B=b3b2b1b0, лічильник 2 - у стан Р=p3p2p1p0, лічильник 11 - у стан N=n3n2n1n0. У результаті цього переходу сигнали на виходах переповнювання лічильників дорівнюють рівню логічної одиниці, що веде до формування активного сигналу (рівня логічного 0) на вході дозволу режиму лічби лічильника 1 і неактивного сигналу (рівня логічної 1) на входах Р0 і L лічильників 2, 11, що веде до переходу їх у режим зберігання. Під час вступу подальших тактових імпульсів, вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильників 2, 11 залишиться незмінним, доти, поки вміст лічильника 1 не стане рівним 0, що веде до переходу лічильника 3 у режим лічби, а лічильника 1 - у режим синхронного паралельного завантаження. Режим зберігання лічильника 2 залишиться незмінним. І тоді під час вступу чергового тактового імпульсу відбувається паралельне завантаження лічильника значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D 0-D3, тобто лічильник 1 переходить у стан B=b3b2b1b0, вміст лічильника 11 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильників 2 залишиться незмінним. Під час вступу подальших тактових імпульсів процеси повторюються доти, поки вміст лічильників 1 і 11 не стане рівним 0, у результаті чого на виході елемента АБО 13 формується нульове значення, що веде до переходу лічильника 2 у режим лічби, а лічильників 1, 11 у режим зберігання нульового стану. Під час вступу подальших тактових імпульсів вміст лічильника 2 зменшуватиметься на одиницю, а нульовий стан лічильників 1, 11 залишиться незмінним доти, поки вміст лічильника 2 не стане рівним 0, тобто формувач повернеться вихідний стан. 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 пачок імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кількістю імпульсів в пачці і паузою проміж пачками, часові параметри яких визначаються значенням управляючих слів В, N, Р, тобто, тривалість імпульсів в пачці tи=ВТ, тривалість паузи між імпульсами в пачці дорівнює Т, кількість імпульсів в пачці дорівнює N+1, тривалість паузи між пачками t n=(Р+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 3 UA 78856 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нульовий стан (Q=0). Імпульс Stop, як правило, асинхронний відносно до імпульсів зовнішнього генератора і до стану лічильників. Якщо у момент вступу тактового імпульсу лічильник 2 знаходитиметься у нульовому стані, то при переході D-тригера 5 у нульовий стан на входах елемента АБО 10 і його виході буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень логічного нуля на вході та виході елемента І 9, що призведе до переходу лічильника 2 у нульовий стан, а отже, до припинення процесу генерації. 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 10, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його виході, приєднаного до входу елемента І 9. 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 9, а отже, і на входах R лічильників 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 10 буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента І 9, що приведе до блокування нульового стану лічильників, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску усі процеси повторюються. На фіг. 2 приведений граф переходів формувача, що складається з трьох кілець (верхнє кільце - граф переходів лічильника 11, середнє 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 В=2, Р=5, N=3. На відміну від відомого пристрою забезпечення формування періодичної послідовності пачок імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кількістю імпульсів в пачці і паузою між пачками розширює область застосування формувача і його функціональні можливості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Формувач періодичної послідовності пачок імпульсів з перенастроюваною тривалістю, кількістю імпульсів в пачці і паузою між пачками, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких 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; перший і другий елементи 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 загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І сполучений з виходом першого елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання другого лічильника, другий вхід елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; вихід переповнювання першого лічильника, який утворює вихід формувача, з'єднано зі входом інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою; 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 задану тривалість вихідних імпульсів, який відрізняється тим, що в нього введено третій реверсивний двійковий лічильник, налагоджений на режим віднімання, який 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; третій елемент АБО; третій елемент І; елемент І-НІ, при цьому один зі входів другого елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби другого лічильника, з'єднано з виходом переповнювання першого лічильника, з одним входом третього елемента АБО, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження другого і третього лічильників, з одним входом третього елемента 4 UA 78856 U 5 10 І, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму синхронного паралельного завантаження першого лічильника, другий вхід другого елемента АБО з'єднано з виходом переповнювання третього лічильника, другим входом третього елемента АБО, входом елемента І-НІ, вихід якого з'єднано зі входом дозволу режиму лічби третього лічильника, з другим входом третього елемента І; третій вхід третього елемента АБО з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника; другий вхід елемента І-НІ з'єднано з виходом інвертора; вхід асинхронної установки у нульовий стан третього лічильника з'єднано зі входами асинхронної установки у нульовий стан першого і другого лічильників; входи паралельного завантаження другого лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість паузи проміж пачками імпульсів; входи паралельного завантаження третього лічильника утворюють входи налагодження формувача на задану кількість імпульсів в пачці; тактовий вхід третього лічильника з'єднано з тактовими входами першого і другого лічильників, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора. 5 UA 78856 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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