книги из ГПНТБ / Шляпоберский В.И. Элементы дискретных систем связи

Если к моменту поступления входных импульсов делители на­ ходились в исходном положении, то совпадение всех импульсов, снимаемых с делителей, произойдет в момент воздействия 827-го входного импульса. Снимаемый при этом с выхода схемы совпаде­ ний импульс подается на делители, возвращая нх в исходное со­ стояние. Следующий выходной импульс появится только в момент воздействия очередного 827-го импульса и т. д. Простота коммута­ ции и широкие возможности обеспечивают применение каскадных кольцевых делителей в различных устройствах дискретного дей­ ствия.

§22. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОЛЬЦЕВЫХ СЧЕТЧИКОВ НА ТИРАТРОНАХ

СХОЛОДНЫМ КАТОДОМ

Рассмотрим основные положения по расчету элементов кольце­ вой пересчетной схемы с общей анодной нагрузкой (рис. 93).

Расчет кольцевой пересчетной схемы сводится к определению основных параметров, обеспечивающих ее устойчивую работу при требуемом быстродействии.

Ur — падение напряжения на горящем тиратроне; Е3 — э. д. с. источника питания; / а — анодный ток горящего тиратрона.

Исходя из описанного выше принципа действия кольцевых пересчетных схем, можно написать следующие зависимости:

процессы, которые в основном и определяют быстродействие и устойчивую работу схемы.

Быстродействие кольцевых схем ограничивается временем вос­ становления напряжения на аноде погасшей лампы.

Для определения времени восстановления ^восст необходимо пользоваться динамическими характеристиками ламп, отражаю­ щими зависимость ^ВОСст от t/a при различных / а.

120

Подобные характеристики для ламп типа ТХЗБ приведены на рис. 96.

В случае экспоненциального нарастания напряжения на аноде погасшей лампы время, необходимое на восстановление, можно примерно определить по нижнему участку кривых восстановления (рис. 96), соответствующему напряжению, близкому к напряже­ нию горения (£/г=115 в).

Предположим, что под действием очередного входного импуль­ са лампа Л2 (рис. 93) погасла, а Л3 зажглась.

Из рис. 93 видно, что напряжение между анодом и катодом по­ гасшей лампы

ным и г.

Пусть необходимое время восстановления, определенное по со­ ответствующей кривой рис. 96 для. анодного напряжения Ua=Ur,

равно ^восст-

Решив уравнение Пк2=6/к3 относительно t, майдем время tu спустя которое напряжение между анодоми катодом погасшей

121

решенное относительно времени ti, устанавливает зависимость его от основных параметров схемы: постоянной времени цепи разряда

''а .

С другой стороны, постоянные времени цепи разряда (траз) и цепи заряда (тлар) емкости Ск в значительной степени определяют предельную частоту работы схемы.

Величина траз должна выбираться Из условий полного разряда емкости Ск погасшей лампы к моменту прихода очередного вход­ ного импульса.

Если пересчетная схема состоит из п ламп, то это условие мо­ жет быть записано так:

где/макс — наибольшая частота следования входных импульсов. Постоянная времени заряда емкости Ск должна быть такой,

чтобы к моменту прихода очередного импульса напряжение на конденсаторе успело достичь своего установившегося значения:

Величина тзар определяет также допустимую максимальную длительность входного сигнала; Если /вх>тзар, то после зажигания подготовленной лампы может загореться следующая. Поэтому

; < 0,3т,зар>

1 2 2

Решить уравнение (6.39) относительно времени tx удобнее всего

определить время tx, а следовательно, и режим работы лампы, при котором время деионизации меньше допустимого.

Рис. 97. Вспомогательная характеристика для расчета сметчиков па тиратронах с хо­ лодным катодом

Преобразуем выражение (6.44), используя (6.41) и (6.42):

Выражение (6.46) и кривая рис. 98 позволяют по заданному

отношению -я5- и быстродействию схемы определить максимально

•fva

допустимое время деионизации или проверить, будет ли при

123

выбранном режиме работы

(Va, -jr'j обеспечено требуемое

б ы с т р о д е й с т в и е (/макс) •

Таковы основные положе­ ния по расчету кольцевых пересчетных схем на тиратронах с холодным катодом с учетом быстродействия их работы.

Для установившегося ре­ жима элементы кольцевой схемы рассчитываются исходя из требований, предъявляемых к схеме.

Предположим, что необхо­ димо рассчитать схему (рис. 93), если известны

напряжения за счет анодного тока / а на сопротивлении Дк и за счет тока, протекающего по потенциометру Дс2, Rcк, RK. Для упро­ щения расчета примем RK<С RCk + # с2Тогда можно считать, что

UK= I&Rk.

При принятом допущении, которое, как будет показано ниже, налагает более жесткие требования по быстродействию схемы, расчет целесообразно вести в следую­ щем порядке.

1 . Зная UKи Ur (115в), находим

ий = и г + u v.

2.Из выражения

124

значение анодного тока, при котором обеспечивается требуемое быстродействие, будет несколько завышено. Следовательно, в ре­ альных условиях, когда анодный ток будет меньше, создаются более легкие условия по быстродействию схемы.

5.Зная / а, находим

азатем RK.

Для дальнейших расчетов элементов схемы необходимо за­ даться током первой сетки Ici и Uu. Ток / с1 обычно выбирают, ис­ ходя из неравенства

По значению тока / с1 и U&, пользуясь статическими характери­ стиками зажигания (рис. 30), находим U3.

С достаточной для практики точностью можно считать, что

125

Выбрав U„ из выражения (6.54), находим а, а из выражения

(6.55) - Un.

Зная а и i?Kи задаваясь Rc2 , определим Rcк- При этом необхо­

(6.33).

Таким образом, все элементы, входящие в схему рис. 93, рас­ считаны.

Приведенная методика полностью применима для расчета эле­ ментов триггеров на тиратронах с холодным катодом, рассмотрен­ ных в § 11. При этом число элементов в счетчике должно быть равно двум.

Необходимо отметить, что для устойчивой работы пересчетной схемы напряжение источника питания должно быть стабилизиро­ вано с максимальным отклонением от номинала, не превышаю­ щим ±5%.

В заключение в табл. 5 приведены расчетные данные элементов нескольких кольцевых пересчетных схем.

* Значение анодного тока /а = 0,2 м а является минимально допустимым. При меньшем анодном токе может не возникнуть тлеющий разряд.

§ 23. РЕВЕРСИВНЫЕ СЧЕТЧИКИ

Реверсивными называются сложные счетчики импульсов, име­ ющие два входа и два выхода, в которых результатом подсчета является алгебраическая сумма импульсов, поступающих не одно­

126

П оясним сказанное на примере.

Пусть на 1-й вход счетчика с коэффициентом счета, равным k, за время t поступило si импульсов, причем ei>к. Тогда при отсут­ ствии импульсов на 2 -м входе количество выходных импульсов бу-

Если же s1 < /е, то изменение состояния элементов счетчика за­ фиксирует ei импульсов. Теперь предположим, что появился один импульс па 2-м входе. Под действием этого импульса состояние элементов счетчика изменится и будет соответствовать регистра­ ции (si — 1) импульсов. Следующий импульс на 2-м входе еще на единицу уменьшит число зарегистрированных импульсов (ei — 2 ) И т. д. При 62 = si = /г-элементы счетчика вернутся в исходное со­ стояние, соответствующее отсутствию импульсов па 1 -м и 2 -м вхо­ дах. Дальнейшее поступление импульсов на 2 -й вход будет фикси--» роваться уже другими элементами счетчика, так же как afo было

Рис. 100. Принцип работы реверсивного счетчика

при приеме импульсов на 1-й вход. При z2>k количество выход­

Таким образом, реверсивный счетчик имеет как бы два со­ стояния: регистрация импульсов, поступающих на 1 -й вход, и ре­ гистрация импульсов, поступающих на 2-й вход. Если счетчик за­ регистрировал ei импульсов, поступивших на 1 -й вход, то каждый импульс, поступивший на 2 -й вход, уменьшает на единицу число зарегистрированных импульсов еь и наоборот.

Импульсы на 1 -м и 2-м выходах счетчика будут появляться только в том случае, если за какое-то время t алгебраическая сумма импульсов, поступающих на 1 -й и 2 -й входы, будет больше k

( si — £2 > /г ИЛИ £2 —- £ l > f e ) .

При построении реверсивных счетчиков можно использовать как бинарные, так и кольцевые счетные схемы. Однако наиболее просто они строятся с использованием кольцевых схем на ферри­ тах с ППГ.

На рис. 101 изображена функциональная схема реверсивного счетчика на ферритах с ППГ.

Счетчик представляет собой две кольцевые схемы, имеющие один общий элемент I и использующие в цепях связи между эле­ ментами ключи Кл\ и Кл2.

В направлении 1-го выхода информация передается через ключ Кли а в направлении 2 -го выхода — через ключ /Сл2.

127

Как видно из схемы рис. 101, импульсы, поступающие на 1-й и 2-й входы, открывают соответствующие ключи [Кл{ и Клг) и воз­ действуют на счетный триггер, формирующий продвигающие им­ пульсы.

■Их,

Вх,

Рис. 101. Функциональная схема реверсивного счетчика на сердечниках с ППГ

Рис. 102. Схема двухтактного реверсивного счетчика

Предположим, что перед началом работы элемент / счетчика находился в состоянии «1» (при этом все остальные элементы бу­ дут находиться в состоянии «0») и на 1-й вход поступил импульс. Под действием этого импульса, во-первых, откроется ключ Кл\, а во-вторых, сработает входной триггер, и под действием продви-

128

160—9

BbiXi

Рис. 103. Схема однотактного реверсивного счетчика

кэ

<£>