Устройство дискретного действия для формирования функциональных временных задержек электрических сигналов
О 4-Н И Е ЯВООЬ|
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл, 42m3, 1/00
Заявлено 27.1.1969 (№ 1307058/18-24) с присоединением заявки №
Пр ис р итет
Опубликовано 26,V1111970. Бюллетень № 27
Дата опубликования описания 24.XI.1970
МПК б 063 1/00 ДК 681.325.6 (088.8) Комитет ко аелам изобретений и открытий ври Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
В. В. Смеляков, В. П. Гапченко, М. Я. Минц, В. H. Чинков, Л. Л. Балашов, А. В. Дорошенко, М, В, Папаика, Е. Л. Рябченко, А. А, Горлач и В. Г, Мандрич
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНО ГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВРЕМЕННЪ|Х ЗАДЕРЖЕК
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИ ГНАЛОВ
Известны устройства дискретного действия для формирования функциональных временных задер>кек электрических сигналов, содержащие -счетчики, преобразователи, вентили и блок управления.
Предлагаемое устройство отличается тем, что оно содержит суммирующий счетчик, блок управления с логическими элементами и счетчиком циклов, входной преобразователь,преобразующий аналоговый или дискретный уп- 10 равляющий сигнал в последовательность импульсов с периодом следования, пропорциональным величине управляющего сигнала, и блок формирования задержанных сигналов, содер>кащий ряд параллельных выходных ка- 15 палов, каждый из которых содержит схему
«И» и формирователь задержанных сигналов.
Первый вход суммирующего счетчика через вентиль блока управления связан с выходом входного преобразователя, а выход подклю- 20 чен к блоку формирования задержанных сигналов, второй вход которого соединен с блоком управления, а выход — со вторыми входами суммирующего счетчика.
Это позволяет повысить точность формиро- 25 зания функциональных задержек до 0,1—
0,2% при том же диапазоне изменения длительности задержек, так как погрешность задержки определяется только погрешностью входного преобразователя аналога в код, а 30 при дискретном управляющем сигнале погрешность значительно ниже; обеспечить независимость формирования различных задержек по отдельным каналам, возможность изменения числа каналов и независимость регулировки длительности задержек по каналам, так как отключение или подключение новых каналов и регулировка длительности задержек по отдельным каналам не связаны с перестройкой каналов и блока управления.
На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы задержек по различным каналам, поясняющие работу устройства при одновременном фор мировании задержек по z каналам.
Предположим, что устройство должно реализовать линейную зависимость длительности задержек т„по каналу порядка К от величины управляющего входного сигнала, заданного в аналоговой форме, в виде напряжения
U, или в дискретной форме — в виде числового кода Л . где К. — постоянный коэффициент пропорциональности для данного канала.
Входной преобразователь 1 преобразует входной управляющий сигнал, заданный в аналоговой или дискретной форме, в последо280062 вательность коротких импульсов, длительность интервала следования которых То пропорциональна величине входного сигнала:
Т. =К. Уг (2) 5 где ʄ— постоянный коэффициент пропорциональности характеристики входного сигнала.
Пусть в течение времени т,. с момента го10 дачи в блок управления старт-импульса V„„ через вентиль 2 в суммирующий счетчик 3 поступит Ж„импульсов. Тогда величины -,, N„ и Т связаны соотношением ; =Л, У,=N. К„.U. () 15
Из формул (1) и (3) видно, что прп выполнении условия
К
К = — N, К„; N,=Ka (4) (>) Таким образом, отсечка интервала задержки т„=т, по каналу порядка К осуществляется по моменту поступления в суммирующий счетчик 3 числа импульсов N,, определяемого заранее из формулы (4). Этот момент фиксируется состоянием триггерных ячеек суммирующего счетчика 8, при котором на выходе одной из схем «И», подключенной к выходам триггерных ячеек счетчика в соответствии с числом N,, появляется импульс, задержанный на время "„.
Задержанные импульсы поступают на свои формирователи, которые формируют выход- з5 ные сигналы определенного вида — импульсные, потенциальные или иные, в зависимости от требований, предъявляемых к устройству.
Управляемый входной сигнал, заданный цифровым кодом Л, преобразуется в указан- 40 ную последовательность импульсов посредством периодического описывания показаний Л счетчика входного преобразователя импульсами эталонной частоты fo. При этом длительность каждого списывания пропорциональна 45 величине сигнала Л, Задержку на величину Лт, по любому каналу порядка К устанавливают независимо от настройки и регулировки других каналов путем изменения числа Л „в соответствии с ко- 50 торым схема подключается к суммирующему счетчику 8.
Дискретность изменения интервала задержки „не превышает одного импульса, а по времени — одного периода То.
Рассмотрим работу устройства на примере временной диаграммы потенциальных выходных сигналов по и каналам.
Длительность задержек по каналам т <тг...
«„показана на фиг. 2. Все каналы отклю- 60 чаются одновременно. через интервал времени
Т после включения устройства. При отсутствии сигнала «выключение» устройство должно обеспечивать периодическую выдачу задержанных сигналов после повторения m за- 65 данных циклов работы, каждый из которых имеет период Т.
В случае поступления импульса «выключение» устройство должно отработать до конца текущего периода.
Устройство должно обеспечивать заданную программу работы при аналоговом управляющем сигнале на входе, заданном в виде напряжения U, или дискретном сигнале, заданno i цифровым кодом Ау
Длительность задержек по каналам пропорциональна величине сигнала:
= К Uyy„ где Кь Кг, Кз, ..., ʄ— коэффициенты пропорциональности по отдельным каналам.
Влок управления 4 содержит кроме вентиля 2 вентиль 5, два триггера управления 6 и
/, счетчик циклов 8 и мультивиоратор задержки импульсов 9. В состав олока 10 формирования задержанных сигналов входят логические схемы «И» 11, триггеры 12, формирующие потенциальные, выходные сигналы, импульсной усилитель i3 и выходные электронные ключи 14 и 15.
d исходном состоянии отдельные триггеры блока управления и счетчиков находятся в произвольном состоянии. При поступлении импульсов пуска 1"„все триггерные ячейки блока управления и счетчика 3 устанавливаются в нулевое состояние, а в счетчик 8 вводится заданное число циклов т. Вентиль 2 открывается, а вентиль 5 закрывается до момента поступления команды «Выключение».
С момента открытия вентиля 2 в счетчик 8 начинают поступать импульсы с периодом следования То. Имеется в виду, что к началу поступления импульса пуска Y„ сигнал управления и питание на схему поданы, При поступлении первых NI импульсов, соответствующих времени задержки т, триггерные ячейки суммирующего счетчика 8 устанавливаются в такое состояние, при котором на выходе схемы «И» 11 первого канала появляется импульс, включающий через триггер 12 этого канала входной электронный ключ. Лналогично подключаются остальные каналы с задержками тг<тз< ... (т„при поступлении в счетчик 8 числа импульсов
N, При поступлении числа импульсов N< i, соответствующих моменту отключения всех каналов, срабатывает схема U +>. Выходной импульс сброса схемы l+, пройдя усилитель 18, устанавливает триггерные ячейки счетчика 8 и блока 10 формирования задержанных cHI HàëîB в состояние «О» и вводит единицу в счетчик циклов 8, При этом электронные ключи 14 отключают через триггер 12 все п каналов. Если не поступит команда «Выключение», работа устройства повторяется в той же последовательности до тех пор, пока не будет сделано т заданных циклов по счетчику циклов 8. По окончании m циклов (периодов) импульс переполнения 280062 счетчика 8 устанавливает триггер управления б в состояние «1», закрывает вентиль 2 и через мультивибратор задержки 9, работающий в ждущем режиме, включает электронный ключ 15 (и+1) канала на время Л1, необходимое для отключения цепей питания и прекращения работы схемы, Схема может быть выключена в любой момент по сигналу «Выключение» и до отработки т заданных циклов. При поступлении импульса «Выключение» открывается вентиль 5 с тем, чтобы по окончании текущего периода импульс сброса усилителя 18 через вентиль 5, триггер б и мультивибратор задержки 9 включил электронный ключ 15 (n+1) на время Л1, необходимое для отключения цепей питания и прекращения работы схемы. При поступлении на вход преобразователя 1 дискретного управляющего сигнала в виде цифрового кода N схема работает аналогично. Из формул (3) и (5) видно, что относительная погрешность формирования интервалов задержки дт„определяется выражением о-.„: К„+оN, +оУу. (6) При нормальной работе счетчика 8 N,. = О. Напряжение управления U подается на входной преобразователь непосредственно, поэто6Uу =О. Таким образом, при аналоговом сигнале погрешность формирования интервалов задержки i1x, определяется только погрешностью входного преобразователя бК„ . При дискретном входном сигнале погрешность может быть значительно меньше, практически сколь угодно малой. 5 Предмет изобретения Устройство дискретного действия для формирования функциональных временных задержек электрических сигналов, содержащее счетчики, преобразователи, вентили и блок 10 управления, отлича ощееся тем, что, с целью повышения точности, надежности, стабнл ьности и помехоустойчивости формирования 33держек при аналоговом и дискретном управляющих сигналах, обеспеченшя независим.>сти 15 формирования и регулировки задержек отдельных каналов и изменения числа каналов, GH0 содержит c) ìмирующ!1Й "четчпк, блок 1 правления с логическими элементамп и с етчиком циклов, входной преобразователь, преоб20 разующий аналоговый или дискретный управляющий сигнал в последовагел; посгь импульсов с периодом следования, пропорциональным величине управляющего сигнала, и блек формирования задержанных сигналов, содер25 жащий ряд параллельных выходных каналов, каждый из которых содержит схему «И» и формирователь задержанных сигналов, и ри этом первый вход суммирующего счетчика через вентиль блока управления связан с выхоЗ0 дом входного преобразователя, а выход подключен к блоку формирования задержанпых сигналов, второй вход которого соединен с блоком управления, а выход в со вго ымн входамн суммирующего счетчика. 280062 Выключение Фиг > 7л Фиг 2 Составитель А. А. Плащии Техред Л. Я. Левина !(орректор О. С. Зайцева Редактор Б. Федотов Заказ 3289,8 Тираж 480 Подписное LII-1IIiIHH 1(огиитета по делачя изобретений и открытий при Совете Миписгров СССР Москва, Я(-35, Раушская иаб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 г | 1! Ц ИмлиЛь7 „Выключение" Б 
