Источник временных сдвигов импульса

 

Устройство может быть использовано при построении синтезаторов временных интервалов, фазируемых импульсных генераторов, в широкодиапазонных преобразователях интервалов времени. Цель изобретения - повышение точности временных сдвигов - достигается путем обеспечения более высокой кратности синхронизации и уменьшения в результате этого неопределенности фазирования низкочастотного контура устройства. Для этого в источник временных сдвигов импульса введены делитель мощности 5 и набор дополнительных звеньев 7 ... (6+N) переменной задержки импульса. Кроме того, устройство содержит шину 1 запуска, схему ИЛИ 2, шину 3 выхода, синхронизирующий генератор 4, первое звено 6 переменной задержки. Введенные отличия позволяют, сохраняя величину периода циркуляции импульса в замкнутом контуре, равном периоду прототипа, обеспечить неоднократное взаимодействие циркулирующего импульса с синхронизирующим сигналом в течение этого периода. В результате уменьшается абсолютная величина флуктуаций задержки, следовательно и точность временных сдвигов. В описании приведены конкретные примеры выполнения устройства ,в частности, звеньев переменной задержки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (Si1 4 Н 03 K 5/153

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4325652/24-21 (22) 06.1!.87 (46) 30.07.89. Бюл. У 28 (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. А.Н.Севченко (72) В.В.Кондратюк (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1236600, кл. Н 03 К 5/13, Н 03 К 3/64, 19841.

Авторское свидетельство СССР

Ф 456332 кл. Н 01 р 9/00, 1971. (54) ИСТОЧНИК ВРЕМЕННЬИ СДВИГОВ ИМПУЛЬСА (57) Устройство может быть использовано при построении синтезаторов временных интервалов, фазируемых импульсных генераторов, в широкодиапазонных преобразователях интервалов времени. Цель изобретения — повышение точности временных сдвигов — достигается путем обеспечения более высокой кратности синхронизации и умень„„SU„„) 497727 A 1 шения в результате этого неопределенности фазирования низкочастотного контура устройства. Для этого в источник временных сдвигов импульса введе ны целитель мощности 5 и набор допол" нптельных звеньев 6,...(6 + N) пере-; менной задержки импульса. Кроме того, устройство содержит шину 1 запуска, схему ИЛИ 2, шину 3 выхода, синхронизирующий генератор 4, первое звено 6 переменной задержки. Введенные отличия позволяют, сохраняя величину периода циркуляции импульса в замкнутом контуре равной периоду прототипа, обеспечить неоднократное взаимодействие циркулирующего импульса с синхро- а ниэирующим сигналом в течение этого е периода. В результате уменьшается абсолютная величина флуктуаций задержки, а следовательно, и точность временных сдвигов. В описании приведены конкретные примеры выполнения устройства, в частности звеньев переменной

«и задержки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. «В с©

149772

ИзобреTEHIIO относится к импул1 гной техн11кг и может быть HOIIoJII,зовлнс> прп построешш синтезаторов временных интервллов> флзируемых импульсных генераторов, л также в широкодплплзонных преобрлзовлтелях интервалов врекратности синхронизации и уменьшения в результате этого неопределенности флзирования низкочастотного контура устройства, 1

На фиг.1 представлена блок-схема источника временных сдвигов импульса; нл фиг.2 и 3 — конкретные примеры em выполнения. 20

Источник временных сдвигов импульса (фиг,1) содержит шину 1 запуска, элемент ИЛИ 2, шину 3 выхода, синхронизирующий генератор 4, делитель 5 мощности и венья 6,7...(6+И) переменных задержек импульса.

Шина 1 подключена к первому входу элемента ИЛИ 2> первый выход которого подключен к шине 3 выхода, зве нья 6,...,(6+11) переменных задержек 30 импульса соединены каскадно путем подключения выхода предыдущего звене к входу последующего; вход звена 6, которое является первым звеном касклда, соединен с вторым выходом элемента ИЛИ 2, второй вход которого подключен к выходу звена (6+N) переменной задержки замыкающего касклда.

Выход генератора 4 через сооТВеТсТвующий выход делителя 5 и 1щности под- 40 к11юче11; входу модуляции задержки клждого из звеньев 6, .. °, (6+N)

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

В ис>одном состоянии оно находит- 45 ся в ждущем режиме. Высокостлбильный глрмогп1чзски11 сигнал с выходл генератора 4 распределяется делителем 5 мощности между входами модуляции звеньев 6>...,(6+И).

Сдвигаемый импульс (импульс запуска) подлется на шину 1 и далее через элемент ИЛИ 2 на вход звена 6 переменной задержки. В зависимости от флзы синхронизирующего сигнллл, 55 поступлющегo нл вход модуляции звена 6, импульс с выхода этого звена поступлг . нл вход звена 7 переменной задержки через интервал времени.мени.

Цель изобретения — повьпяение точ— ности временных сдвигов — достигает- 10 ся путем обеспечения более высокой

7 4 (о| ..1 <о! .в»

"с + l 8с ь де ь

И Д с — СООтпвтСтВЕHHO ПОСтОЯННаЯ И ь изменяющаяся с периодом f переменHля гoстлвляющие зrläсржки импульса звеном 6.

Лнллогично осуществляется злдерж" кл импульса клждым последующим звеном 7,..., (6+N) на время с ; = ;"+ а ." и dP. — соответственно постг,—

> 1 яннля .и переменная составляющие за— держки импульса 1-м звеном переменной задержки, С выхода звена (6+N) импульс через злемент ИЛИ 2 поступает на вход звеня 6, и цикл его циркуляции в замкнутом контур» повторяется.

Эффект синхронизации фазы циркулирующего импульса отис . ительно флзы сиг-, нала нл выходе генератора 4, другими словами, си11хронизация 1:изкочастотного контура генератором 4, будет

n Io > иметь место, если задержка ° импульса каждым из звеньев 6,...,(6+N) в автономном режиме, т.е, при отКлюченном генераторе 4, подбирается равной цепому числу периодов синхроIo1 -1 низирующего сигнала;, = и:f, где п; — целое число. Период Т, циркуляции импульса в контуре принимает нй

-1 гри этом I« Heki»e Т,= Г 2 и; ° Ве>с> 6 1 6 личина ll = Е. - п; задает кратность

i с синхронизации низкочастотного контура генератором 4.

Последовательность импульсов, сдвинутых относительно импульса запуска на время, кратное периоду Тс>> снимается с шины 3 выхода.

На фиг,2 и 3 приведены примеры выполнения источника временных сдвигов импульса при N = 1, т,е, для двух звеньев переменной задержки и конкретной реализации данных звеньев.

Источник временных сдвигов импульса (фиг.2) содержит шину 1 запуска, элемент ИЛИ 2, шину 3 выхода, синхронизирующий генератор 4, делитель 5 мощности, идентичные звенья 6 и 7 переменной задержки импульсов, первое из которых состоит из постоянного 8 и переменного 9 резисторов, фильтров 10 нижних и 11 верхних частот (ФНЧ 10 и ФВЧ 11 соответственно}, туннельного диода 12, формирователя 13 импульса и элемента 14 задержки> элемент И 15 и шину 16 блокировки.

1497727

Шина 1 подключенл к первому входу элемент» И>1И 2, первый выход которого подкл >чен к п>ине 3 выхода, а второй соединен с входом звена 6 переменной задержки импульса, куда TQI.—

5 же подключен первый вывод резистора 8, второй вывод которого обвединен с первым выводом переменногс> резистора 9, с входом формирователя 13 и пер- р вым входом ФНЧ 10, к второму входу которого подсоединен первый вывод туннельного диода 12, второй вывод которого подключен к первой шине источника питания, к второй шине которого подключен второй вывод переменного резистора 9. Вход ФВЧ 11 является входом модуляции задержки звена 6, а его выход подключен к второму входу

ФНЧ 10. Выход формирователя 13 соеди- ур нен с входом элемента 14 задержки,выход которого является выходом звена 6 переменной задержки и соединен с входом звена 7, выход которого подключен к первому входу элемента И 15, 25 второй вход которого соединен с шиной 16, а выход — с вторым входом элемента ИЛИ 2. Выход генератора 4 подключен через делитель 5 мощности к входам модуляции звеньев 6 и 7 пере- 30 менной задержки.

Устройство (фиг.2) работает следующим образом, В исходном состоянии оно находится н ждущем режиме, на шину 16 подан сигнал логического нуля. Высокостабильный гармонический сигнал с выхода генератора 4 распределяется делителем 5 мощности между звеньями 6 и 7 переменной задержки. Поступая через 4р

ФВЧ 11 на туннельный диод 12, этот сигнал модулирует уровень порога туннельного диода 12, который выставляется переменным резистором 9. В исходном состоянии рабочая точка дио- 45 да 12 находится на туннельной ветви вальт-амперной характеристики (ВАХ).

Мощность сигнала на выходе генератора 4 и уровень порога, выставленный переменным резистором 9, выбираются так, чтобы исключить переключение туннельного диода 12 т,е, переход его на диффузионную ветвь BAX от синхронизирующего сигнала, Исходное состояние звена 7 переменной задержки- . 55 аналогичное.

Для разблокиронки контура циркуляции на шину 16 подают сигнал логической единицы.

И".ьпульс 1»пуска (сдв>>глемь>й им>улье-), >1<>;1,>1.«i„>1 пл 1>я>1>у I, поступлет через -!.>о >ент И 1И 2, рл >нязьп>лкший резис>;р 8:1 Ф11 I I 0; л ту.>11е.п--ный д>>оп I .: >1 1>е>ре>сль.. 1;,ет с го и» дифс>ъзио11п".ю»e" р;, »:>Х.,>ор ..fi! pnF те ".h I 3 срлбатын»ет, нл его ныхоце фс>рми1?уе тся стлндар>п>>й имп:лье, который через элемснт 14 злл ржкп псст?пает нл вход звена 7. По окс нчании импульса нл втором н>>ходе эле>ентл ИПИ 2 рабочая точка д н да 12 > nзнрлщлется в исхс двое состс>яние. Прохождение импульсл через звено 7 переменной задержки происходит так же, KdK и через звено 6. 0 выхода звена 7 сигнал через элементы И 15 и ИПИ 2 вновь посту>>ает нл I>? îä звена 6 переменной задержки, и цикл циркуляции повторяется ° Вы?:оцнля последовательность импульсов с периодом Тс>, представляющая последовательность временных сдвигов импульса запуска, снимается с шины 3, Эффект синхронизации фазы циркулирующего импульса относительно фазы сигнала генератора 4 будет иметь место, если задержка >.. ;1 импульса зве— ном 6 н автономном режиме, т.е. задержка импульса при прохождении туннельногэ диода 12, формирователя 13 и элемента 14, подбирается равный целому числу и периодон синхрониэи1 рующего сигнала, Я >= п, Тс, а задержка 7 " импульса звеном 7 в авто1

-! номном режиме — рл> ной п, f, где и — целое число. Период Т,= (п „+ и„) х

> — > х f,= п.f,, а величина и = и,+ и, совпадает с кратностью синхронизации, циркуляция импульса н замкнугом контуре прекрлщаетсн при подаче на шину 16 сигналл логического нуля.На этом работа устройства заканчивается.

Источник временных сдвигов импульса (фиг.3) содержит шину 1 запуска, элемент ГЛИ 2, шину 3 выхода, синхронизирующий генератор 4, делитель 5 мощности, идентичные звенья 6 и 7 переменной задержки импульса, первое из которых состоит из RS-триггера 17, генераторов 18 тока накопления (ГТН 18) и 19 ток» расса-ывания (ГТР 19), ФНЧ 10, ФВЧ ll, ДНЗ 20 и формирователя 21 импульса, элемент

И 15 и шину 16 блок>>ровни.

Шина 1 подключен» к первому входу элемента И 1И 2, пс1 вый выход которого подклкчен к шин 3 выхода, а вто1497727 рой выход соедипсн с первым входом элемента !1 15, второй вход которого соединен с ппшой 16, а выход — с S-âõîдом триггера 17 (являющимся входом

5 звена 6), прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с входом управления ГТР 19 и I ТН 18, выходы которых соединены с входом формирователя 21 и подключены к первому входу ФНЧ 10, к второму входу которого подсоединсн первый полюс ДНЗ 20, второй полюс которого подключен к источнику питания. Вход ФВЧ 11 является входом модуляции задержки звена 6, а его выход подключен к второму входу ФНЧ 1О. Выход формирователя 21 соединен с R-входом триггера 17, а также, являясь выходом звена 6 переменной задержки, с входом звена 7, выход которого подключен к второму входу элемента KIH 2. Выход генератора 4 подключен через делитель 5 мощности к входам модуляции звеньев 6 и 7 переменной задержки, 25

Устройство (фиг . 3) работает следующим образом.

В исходном состоянии оно находится в ждущем режиме. На прямом выходе триггера 17 присутствует сигнал логи- 30 ческого нуля, в результате чего

ГТН 18 включен, а ГТР 19 выключен.

IIenl» перевода триггера 8 в исходное состояние является стандартной и нЙ фиг.3 не показана. Ток накопления

ГТН 1 8 проходит через ДНЗ 20,обеспечивая накопление неосновных носителей заряда в его базе до достижения за— рядом с-,ационарного состояния. На шину 16 подан сигнал логического ну- 40 ля. Выс;.костабильный сигнал с выхода генератора 4 распределяется делителем 5 мощности между звеньями 6 и 7 переменн и задержки и модулирует накопленный в базе ДНЗ 20 заряд неос,: 45 новных нс сителей.

Для разблокировки контура циркуляции на шину 16 подают сигнал логической единицы.

Импульс запуска (сдвигаемый импульс), поданный на шину 1, переключает триггер 17, и на его прямом выходе устанавливается единичное состояние. В результате выключается

ГТН 18, а ГТР 19 включается. Его ток, 55 являясь обратным по отношению к направлению тока ГТН 18, проходя через

ДНЗ 20, рассасывает накопленный заряд.

В момент восстановления обратного сопротивления диода 20 срабатывает формирователь 21, на его выходе отрабатывается стандартный импульс, который п р кпючает триггер !7, н исходное состояние и одновременно поступает на вход звена 7. Задержка импульса звеном 7 происходит аналогично описанному выл с. Г выхода звена 7 сигнал через элементы ИЛИ 2 и И 15 вновь поступает на вход звена 6 переменной задержки, и цикл циркуляции повторяется. Выходная последовательность импульсов с периодом Т,, представляющая последовательное.ть временных сдвигов импульса, снимается с шины 3.

Эффект синхронизации фазы циркулирующего импульса относительно фазы сигнала генератора ., будет иметь мес,, (ot л (О!

-1 то, если ",= г. f и 7" =n f

Период То (п6+ п 1 ) f ñ nf с ю B p o синхронизации n = п + п .

Циркуляция импульса прекращается при подаче на шину 16 логического нуля. На этом работа устройства заканчивается.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает также по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототип) снижение затрат на разработку системы стабилизации периода циркуляции импульса в низкочастотном контуре при повьш ении предельной кратности и „ синхронизации, кроме того, за счет увеличения кратности n „, в предлагаемом устройстве достигается устойчивая синхронизация для более низкой частоты циркуляции импульса при заданной частоте синхронизирующего сигнала, что снижает требования к быстродействию входящих в низкочастотный контур элементов и, следовательно, ведет к снижению стоимости устройства, Устройство позволяет, сохраняя величину периода циркуляции импульса в замкнутом контуре равной периоду прототипа, обеспечить тем не менее неоднократное взаимодействие циркулирующего импульса с синхронизирующим сигналом в течение этого периода.

В результате задержка импульса между двумя последовательными моментами его взаимодействия с синхронизирующим сигналом уменьшается, а следовательно, уменьшается и абсолютная величина флуктуаций задержки, поскольку относительная нестабильность вре1497727

10 мени прохождения импульсом звена задержки остается неизменной и определяется только его типом и конструк цией. Уменьшение флуктуаций задержки между последовательным взаимодействием импульса с синхронизирующим сигналом обеспечивает устойчивую сип— хронизацию для более высокой частоты

Й синхронизирующего сигнала:(для более высокой кратности п синхронизации) в сравнении с прототипом, что. повышает,, в свою очередь, точность фазирования устройства импульсом запуска, а следовательно, и точность

1. формирования последовательности временных сдвигов, Формула изобретения

1. Источник временных сдвигов импульса, содержащий шины запуска и выхода, синхронизирующий генератор, первое звено переменной задержки импульса.и элемент ИЛИ, первый вход, первый выход которого подключены соответственно к шине запуска и шине выхода, а второй выход соединен с входом первого звена переменной задержки импульса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ— ности временных сдвигов, в него введены делитель мощности и набор дополнительных звеньев переменной задержки импульса, соединенных каскадно путем подключения выхода предыдущего звена к входу последующего, выход первого звена переменной задержки импульс» соединен с входом исходного звена каскада, а выход его замыкающего звена соединен с вторым нходом элемента ИЛИ, выход синхрониэпрующего генератора через соответствующий выход делителя мощности подключен к входу модуляции каждого из эненьен переменной задержки импульса.

2. Источник импульса по п.1, о т личающийся тем,что звено переменной задержки импульса выполнено с использованием туннельного дио15 да, постоянного и переменного резисторов, фильтра верхних и фильтра нижних частот, формирователя импульса и элемента задержки, при этом входом звена переменной задержки импульса

?0 является первый вывод постоянного резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом переменного резистора, с входом формирователя импульса и первым входом фильтра нижних частот, к второму входу которого подсоединен первый вывод туннельного диода, второй вывод которого подключен к первой шине источника питания, к второй шине которого подключен втоЗ0 рой вывод переменного резистора, вход фильтра верхних частот является входом модуляции звена переменной задержки импульса, а его выход подключен к второму входу фильтра нижних частот, выход формирователя импульса соединен с входом элемента задержки, выход которого является выходом звена переменной задержки импульса.

1497727

Составитель А.Очеретяный

Техред А. Кравчук Корректор И.Горная

Редактор А.Маковская

Заказ 4456/55 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Тираж 884

П оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 роизводс