Синхронизирующее устройство
Союз Советскик
Социалистические
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Н 03 К5/!3 3Ьаударстеана11 камитет СССР (23) Приоритет ва делам изобретений H юткрытк11 Опубликовано 15 06. 82. Бюллетень № 22 (53) УДК 681. 326..35(088.8) Дата опубликования описания 15.06. 82 (72) Автор изобретения A.А. Костенков (7f) Заявитель (54) синхРонизиРующкк устРойство Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в осциллографии и измерителях параметров импульсных сигналов. В технике измерения параметров импульсных сигналов для получения точных результатов необходима жесткая временная связь синхронизирующего измерительное устройство сигнала с измеряемым. Требования к жесткости этой связи особенно высоки при работе в нанои пикосекундном диапазоне времени, 15 где допустимая нестабильность составляет сотые доли наносекунды. Кроме того, дпя ряда устройства частота синхронизирующего это устройство сигнала не должна превьппать 10 некоторого, предельного для данного устройства, значения при измере-. нии частоты измеряемого сигнала в широком диапазоне. Устройства, обеспечивающие решение этой задачи, должны обладать широким частотным диапазоном синхронизации и малыми нестабильностями синхронизации. Известно синхронизирующее устройство, содержащее усилитель, элемент задержки, элемент антисовпадений, триггер, формирователь и одно.вибратор ). Недостатком этого устройства является ограниченный частотный диапазон синхронизации. Наиболее близким к предлагаемому является синхронизирующее устройство, содержащее усилитель, три формирователя, два элемента задерики, одновибратор и три элемента И (21. Недостатком этого устройства явля" ется его сложность. Цель изобретения — упрощение устройства. Эта цель достигается тем, что в синхронизирующем устройстве, содер93641 3 жащем последовательно соединенные усилитель, первый формирователь, первый элемент И, второй формирователь, второй элемент И, и третий формирователь, выход которого череа одновибратор соединен с вторым входом первого элемента И и входом первого элемента задержки, инверсный выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, а также второй 10 элемент задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, вход и прямой выход первого элемента задержки соединен соответственно с третьим и четвертым входами второго элемента И, а выход второго элемента задержки подключен к выходу первого формирователя, На чертеже представлена функциональная схема синхронизирующега устройства. Синхрониэирующее устройство содержит усилитель 1, первый формирователь 2, первый элемент И 3, второй формирователь 4, третий формирователь 5, одновибратор 6, второй элемент И 7, первый элемент задержки 8, второй элемент задержки 9 и шины 10 и ll "Вход" и "Выход". Устройство работает следующим образом. Синхрониэируюций сигнал подается через шину 10 на усилитель 1, где усиливается до величины, достаточной для работы последующих элементов, 35 далее нормируется по длительности в формирователе 2 и поступает на первый вход элемента И 3 и через элемент задержки 9 на второй вход элемента И 7. Рассматриваем работу устройства с момента времени, когда на выходе одновибратора 6 появляется перепад напряжения от уровня логическая "!" к уровню логический "0" что соотФ 45 ветствует фронту отрицательного импульса с него. Этот перепад, поступив на третий вход элемента И 7 и на второй вход элемента И 3, запрещает прохождение синхронизирующего сигнала через них. Запрет будет продолжаться в течение длительности импульса с одновибратора 6. На шине ll сигнал отсутствует. По срезу импульса с одновибратора 6 на его выходе возникает перепад tl 11 напряжения от уровня логическии 0 к уровню логическая "1" и тем самым, 0 4 снимается запрет, действовавший на третьем входе элемента И 7 и втором входе элемента И 3. Прохождение сигнала на шину !l теперь зависит от соотношения задержанных сигналов, действующих на третьем входе элемента И 3 и первом и третьем входах элемента И 7. Параметры элемента задержки 8 выбраны так, что на его инверсном выходе задержка примерно в два раза больше, чем на прямом. Обозначим задержку на прямом выходе через тогда на инверсном — 2t Разреше ние на прохождение сигнала через элемент И 3 будет действовать в течение времени 2 t от момента появления среза импульса с одновибратора 6, так как через это время на третий вход элемента И 3 поступит перепад от логической "1" к логическому "0", снимаемый с инверсного выхода первого элемента задержки 8. Разрешение на прохождение сигнала через элемент И 7 поступит через время t, так как в этот момент на его четвертый вход поступит разрешающий перепад с прямого выхода элемента задержки 8. Рассмотрим условия прохождения I синхронизирующего импульса через элемент И 7 в зависимости от местоположения его в районе зоны 2 t около перепада на четвертом входе элемента И 7. При этом возможны следующие ситуации: импульс левее перепада! импульс попадает на перепад; импульс правее перепада. В первом случае импульс через элемент И 7 не проходит, так как разрешающий перепад еще не поступил на его четвертый вход, и на первый его вход поступает отрицательный импульс с формирователя 4, который запускается импульсом с выхода элемента И 3, так как синхронизирующий импульс попадает в зону 2 t< и проходит через элемент И 3. Длительность импульса с формирователя 4 выбирается несколько большей импульса с формирователя 2. Во втором случае по прежнему на первый вход элемента И 7 поступает импульс с выхода формирователя 4 и, несмотря на то, что часть синхронизирующего импульса приходится на разрешающую часть перепада, прохождение его на выход элемента И 7 блокировано этим импульсом. 936410 Формула изобретения Синхронизирующее устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель, первый формирователь, первый элемент И, второй формирователь, второй элемент И и третий формирователь выход которого через одновибратор соединен с вторым входом первого элемента И и входом первого элемента задержки, инверсный выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, а также второй В третьем случае ситуация подоб- на второму случаю, с тем отличием, что синхронизирующий импульс приходиться полностью, а не частью, на разрешающую часть перепада. 5 Таким образом, если синхронизирующий импульс оказывается в пределах зоны 2 t то на выходе элемента И 7 он не проходит. Запрет, осуществляеиьпв с выхода формирователя 4, возникает в пределах эоны 2 что приводит к исключению как искаженного (случай два), так и неискаженного (случай три) синхронизирующего импульса, т.е. любой импульс попавший в зону 2 tq считывается искаженным. Во всех трех случаях на выход элемента И 7 пройдет следующий за попавшим в зону 2 t импульс, который неискажен. Рассмотрим условия прохождения синхронизирующего импульса при попадании его на границы зоны 2 Синхронизирующий импульс попадает на левую границу зоны. В этом случае условия прохождения его через элемент И 7 не изменяются, так как они определяются не импульсом с формирователя 4, а разрешающим перепадом, а он находится правее синхронизирующего импульса. Синхронизирующий импульс попадает на правую границу зоны. В этом случае в зависимости от степени пе35 рекрытия им этой границы будет изменяться длительность импульса на входе элемента И 3 и при достаточно малой длительности перестанет запускаться формирователь 4, который 4< должен обладать пороговыми свойствами по длительности запускающего импульса. Иэ-за стабильности длительности импульса с одновибратора 6 временное положение зоны 2 t будет изме1 няться в соответствии с этой нестабильностью, а значит будет изменяться длительность импульса на входе элемента И 3 от нуля (пропадание 50 импульса) до полной длительности. Так как правая граница зоны 2 лежит правее разрешающего перепада, то в ее районе синхронизирующий импульс уже не искажен и неустойчивый 55 запуск формирователя 4 приводит к пропусканию или непропусканию его на выход элемента И 7, а это не при-, водит к нестабильности синхронизации; Таким образом, с приходом среза импульса с одновибратора 6, импульс на выходе элемента И 7 всегда неискаженный. Элемент задержки 9 выравнивает во времени сигналы на первом и втором входах элемента И 7, что необходимо для надежного запрета синхронизирующего импульса с формирователя 4. С выхода элемента И 7 запускается формирователь 5, который формирует на шине "Выход" импульс необходимой длительности и запускает одновибратор б. Длительность импульса на запуск одновибратора 6 выбирается больше, чем задержка его запуска. В этом случае формирователь 4 нечувствителен к повторным запускам в интервале времени от момента появления импульса на шине 11 до появления запрещающего перепада на выходе одновибратора 6. Появление на выходе элемента И 7 не одного, а нескольких импульсов возможно при работе на высокой частоте, когда период повторения .синхронизирующих импульсов на шине 10 меньше задержки в цепи выход формирователя 5 — третий вход элемен-. та И 7. На шине 11 будет всегда один импульс по фазе привязанный к одному из импульсов, поступающих на шину 1О С приходом на элемент И 7 фронта импульса с одновибратора 6 наступа-. ет запрет на прохождение синхронизирующих импульсов на выход уст- ройства. По срезу импульса с одновибратора 6 цикл повторяется. Минимальный период повторения импульсов на выходе устройства равен длительности импульса с одновибратора 6. Составитель В.Потапов Редактор Н.Киштулинец Техред И. ГаКщу Корректор И.Макаренко Заказ 4256 75 Тираж 959 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, "4 элемент задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, вход и прямой выход первого элемента задержки соединены соответственно с третьим и четвертым входами второго элемента И, а вход вто10 8 рого элемента задержки подключен к выходу первого формирователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе l. Авторское свидетельство СССР 454682, кл. Н 03 В 3/00, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР 11 754663, кл. Н 03 К 5/153, 1978.
