Цифровой генератор задержанных сигналов

Результат выполнения опытно-конструкторской работы. Изобретение относится к импульсной технике, к устройствам для управления сложными объектами, в частности электрофизическими установками, и может быть использовано в системах контроля и управления, в системах синхронизации, в качестве формирователя синхронизирующих и управляющих сигналов. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение многоканального формирования в ждущем режиме задержанных по времени выходных сигналов, относительно сигнала опорного, в соответствии, с установленными в ручном или дистанционном режиме параметрами задержки. Техническим результатом является повышение ресурса работы генератора путем перехода на единую печатную плату и упрощения схемотехнического решения. Дополнительным техническим результатом является удобство использования. В цифровом генераторе задержанных сигналов, содержится, один канал входных сигналов; блок питания, соединенный с блоком управления задержкой, который включает тактовый генератор и который связан с программируемой логической интегральной схемой (ПЛИС); ПЛИС связана с управляющим микроконтроллером и таймерами отсчета длительности задержки выходных импульсов. Новым является то, что все блоки размещены на общей печатной плате. Дополнительно в схему генератора включен дуплексный оптический канал блокировки входного импульса. Блок питания цифрового генератора может включать в себя AC/DC преобразователь. Дополнительно в состав генератора может быть включен сенсорный дисплей, соединенный с микроконтроллером. Генератор может содержать интерфейс связи по протоколу USB, группа выводов которого соединена с выводами управляющего микроконтроллера для двунаправленной передачи информации. Использование современных схемотехнических решений позволяет заметно улучшить функционал и облегчить последующую сборку и ремонт генератора. Применение современной элементной базы на основе планарных микросхем, изготовленных с применением современных CMOS EEPROM технологий, позволяет повысить надежность генератора в составе электрофизических установок. Использование современного микроконтроллера позволяет существенно упростить управление. Применение оптоволоконного ввода и выводов сигналов позволяет улучшить помехозащищенность по внешним цепям и исключение наводок от внешнего электромагнитного излучения. Цифровой генератор задержанных сигналов работает следующим образом. При подаче переменного сетевого напряжения (~220 В, 50 Гц) AC/DC преобразователь преобразует входное напряжение в 24 В постоянного тока, которое в свою очередь преобразуется на DC/DC преобразователях в 5В и 10B соответственно и используются для питания ПЛИС, управляющего микроконтроллера, фотоприемников и фотопередатчиков. Синхронизация цифрового генератора задержанных импульсов происходит с тактового генератора (200 МГц) и поступлением сигнала на тактовый вход ПЛИС. В ПЛИС программно реализовано следующее: - буферизация тактового сигнала с начальной частотой; - размножение и преобразование в синхронизирующие сигналы с определенной частотой и дальнейшей их передачей на оптические фотопередатчики (не менее двадцати каналов). Управление работой генератора может осуществляться по шине передачи данных с помощью высокоскоростного Ethernet, либо по USB. Заданные пользователем значения задержек по каждому каналу (не менее 20) передаются в управляющий микроконтроллер. При инициализации управляющий микроконтроллер последовательно начинает обрабатывать программу, расположенную в флеш-памяти. При инициализации управляющий микроконтроллер параллельно начинает обрабатывать программу во внутренней памяти. После выполнения всех операций считается, что цифровой генератор задержанных сигналов находится в рабочем состоянии и ожидает входного сигнала на запуск. Разработка защищена патентом РФ № 2822509.