Распределители импульсов

Распределителем импульсов называют устройство, с помощью которого временная последовательность импульсов, поступающая на его вход, распределяется по независимым выходным цепям, или, что- то же самое, каждому числу входных импульсов соответствует сигнал 1 на выходе одной определенной цепи из N возможных. Распределитель импульсов иногда называют также регистром сдвига единицы, так как при поочередном поступлении входных импульсов сигнал 1 последовательно перемещается с одного выхода распределителя на другой.

Известно большое число различных распределителей, отличающихся как принципом действия, так и применяемыми элементами: распределители, выполненные на электромеханических элементах (релейный распределитель, шаговый искатель), распределители, выполненные на магнито-диодных и магнито-транзисторных элементах, тиратронах и др. Здесь рассматриваются только распределители, выполненные на полупроводниковых приборах.

В простейшем случае распределителем импульсов может служить одноразрядный счетчик с числом устойчивых состояний, равным числу распределяемых импульсов и числу выходов m = N. Он может быть выполнен, например, по схеме рис. 106.

Такие распределители целесообразно применять при относительно небольшом числе выходных цепей: обычно 5-10. Во многих случаях в устройствах телеуправления и различных программных устройствах автоматики применяют распределители с несколькими десятками и сотнями выходных цепей. В этом случае распределитель, выполненный по схеме рис. 106,оказывается достаточно сложным. Так, распределитель на 100 выходных цепей будет содержать100 триггеров (200 транзисторов). Чтобы уменьшить число затрачиваемых активных приборов (транзисторов), применяют так называемые матричные распределители.

Матричный распределитель (рис.112) в общем случае состоит из многоразрядного счетчикаn => 2 и m => 2) и дешифратора (иногда матричный дешифратор называют диодной матрицей, или просто матрицей). Широкое применение находят матричные распределители, выполненные на двоичных счетчиках. Такие схемы обеспечивают практически минимальную затрату транзисторов на одну выходную цепь распределителя.

Распределители могут иметь одноступенчатые,двухступенчатые или многоступенчатые дешифраторы. При небольшом числе (8, 16, 32) выходных цепей распределителя применяют одноступенчатые дешифраторы, при 32, 64 выходах и более-двухступенчатые и многоступенчатые. Следует помнить, что двоичные диодные дешифраторы при большом числе выходных цепей имеют низкий коэффициент передачи (см. табл.22), что снижает нагрузочную способность распределителя.

В некоторых случаях могут найти применение матричные распределители, выполненные на счетчиках с m > 2 (см. рис.106). При этом за счет некоторого увеличения расхода транзисторов можно значительно повысить выходную мощность (ток) распределителя и уменьшить расход диодов в дешифраторе.

Наибольший коэффициент передачи и минимальный расход диодов в дешифраторе можно получить в распределителе, разработанном в ЦНИИ МПС и использованном в системах телеуправления БСТ-59 и ЭСТ-62. Принципиальное отличие этих распределителей основано на применении в дешифраторе последовательной схемы совпадений (рис. 113), в которой на два входа используется один диод вместо двух в обычных диодных схемах И.Так как последовательные схемы совпадений имеют только два входа, то матричный дешифратор,выполненный на них, может быть применен только в двухразрядных счетчиках либо в последней ступени многоступенчатого дешифратора. Последовательная схема совпадения работает на принципе совпадения прямого (1) и инверсного сигналов (0). Поэтому один разряд счетчика должен работать в прямом, а второй - в инверсном коде. Например, в распределителе с двухразрядным пятеричным счетчиком и дешифратором на последовательных схемах совпадения (рис.114) первый разряд счетчика работает в прямом коде, т. е. на активном¹ выходе счетчика имеется отрицательный потенциал (на остальных выходах в тот же момент времени будет высокий потенциал). Второй разряд счетчика работает в инверсном коде (на активном выходе имеется высокий потенциал).

_____________________
¹ Активным называется выход счетчика, сигнал на котором (1 в прямом и 0 в инверсном коде) определяет состояние счетчика.

Рис.112. Структурная схема матричного распределителя (а) и временная диаграмма его работы (б)

Дата добавления: 2015-05-06