[實用新型]脈沖延遲信號發生器

有效

• 申請號: 200720096960.8
• 申請日: 2007-08-03
• 公開（公告）號: CN201113942Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 談小虎;郭文成
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: H03K5/14
• 分類號: H03K5/14
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司
• 代理人: 胡恩河

技術領域

本實用新型屬于一種脈沖延遲發生裝置，具體涉及一種用數字計數和模擬延遲線構成的低漂移、低抖動、可編程的脈沖延遲發生器。

背景技術

在科學實驗、測量和控制領域，許多物理量都與時間間隔相關，需要準確控制時間間隔，即需要精確地控制時間延遲。目前，產生延遲脈沖的方法有采用模擬電路和數字電路兩類。用數字電路產生延遲通常用脈沖計數溢出產生延遲，計數可以穩定工作，溫漂小，抗干擾能力強。然而數字電路延遲的時間間隔分辨率取決于計數脈沖的周期，因為計數脈沖頻率不能無限制升高，所以純數字式的脈沖延遲裝置分辨率不能做得太高，通常分辨率可以做到幾ns。

用模擬電路產生脈沖延遲，分辨率可以做得較高，但模擬電路受溫度影響較大，也易于受到干擾，產生漂移或抖動，延遲精度與延遲范圍相關，延遲范圍越大，其抖動和漂移就越大，實際相對精度并不高，在延遲范圍較小時可以達到較高的絕對精度。為解決數字電路延遲分辨率低和模擬電路延時相對精度較低的矛盾，也有采用數字延遲和模擬延遲相結合的脈沖發生/延遲儀器(如Stanford?research?systems的DG535)，該儀器模擬延遲部分是通過控制一個恒流源充放電補償電路來實現的。該儀器電路復雜，價格昂貴，以DG535為例，該儀器僅4路延遲脈沖輸出，價格達數萬元人民幣。并且，一個系統中倘若需要上百路延遲脈沖，則需要串聯幾十臺DG535，不但花費大量資金，系統連線復雜，且占用大量空間。

發明內容

本實用新型是為了克服現有技術存在的缺點而提出的，其目的是提供一種高精度、高穩定性、易擴展、低成本的脈沖延遲發生器。

本實用新型的技術方案是：一種脈沖延遲發生器，包括主單元和可擴展延遲單元。主單元包括單片機系統、計數時鐘電路、基準脈沖發生電路；可擴展延遲單元包括可預置數字延遲電路、模擬延遲電路；主單元通過計數時鐘、數據總線、片選總線、基準脈沖與可擴展延遲單元相連，基準脈沖發生電路輸出的基準脈沖經由可進行大范圍、低分辨率延遲的可預置數字延遲電路輸出的數字延遲輸出脈沖與可進行高分辨率延時的可編程延遲線芯片連接。

基準脈沖發生電路和可預置數值延遲電路共用一個計數時鐘電路輸出的計數時鐘。

模擬延遲電路21包括鎖存器U16和可編程延遲線芯片U23。

可編程延遲線芯片U23采用DS1020-15集成電路。

本實用新型可以根據需要將多路輸出集成在一起，提高了集成度。由于模擬延遲電路采用了集成的數字控制模擬延遲芯片，所以電路簡單、成本低，同時具有高精度和高穩定度等優點。

附圖說明

圖1是本實用新型脈沖延遲信號發生器的組成框圖；

圖2是本實用新型脈沖延遲信號發生器中單片機系統組成圖；

圖3是本實用新型脈沖延遲信號發生器中基準脈沖發生電路圖；

圖4是本實用新型脈沖延遲信號發生器中可擴展延遲單元組成圖。

其中：

1主單元??????????????????2可擴展延遲單元

11單片機系統?????????????12計數時鐘電路

13計數時鐘???????????????14基準脈沖發生電路

15基準脈沖???????????????16RS232通訊總線

20數據總線???????????????21模擬延遲電路

22輸出延遲脈沖???????????24片選總線

28可預置數字延遲電路?????29數字延遲輸出脈沖

U1單片機?????????????????U2緩沖驅動器

U3、U4地址譯碼器?????????U5靜態閃存器

U6、U7、U16、U17鎖存器???U8～U11、U18、U19計數器

U12～U15、U20非門電路????U21A、U21B與非門電路

U22A～U22D與非門電路?????U23可編程延遲線芯片

具體實施方式

下面參照附圖和實施例對本實用新型的脈沖延遲信號發生器進行詳細說明：

如圖1所示，本實用新型脈沖延遲信號發生器，包括主單元1和可擴展延遲單元2，主單元1由單片機系統11、計數時鐘電路12和基準脈沖發生電路14組成；可擴展延遲單元2由模擬延遲電路21和可預置數字延遲電路28組成。

主單元1通過計數時鐘13、數據總線20、片選總線24、基準脈沖15的輸出端子與可擴展延遲單元2相應的輸入端子相連。