Преобразователь код-временной интервал

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД- . ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержащий регистр , входы которого соединены с соответствуюпц1ми входными шинами, а выходы через блок вентилей с соответствующими установочными входами счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу первого формирователя импульсов, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счётным входом счетчика импульсов, и генератор опорной частоты, первый выход которого соединен со вторым входом элемента И, отличающийся тем, что, с целью повьшенря точности в него введены второй формирователь импульсов, инвертор, второй триггер, и синхронный делитель частоты, первый вход которого соединен с первым выходом генератора опорной частоты, а первый выход - с тактовым входом блока вентилей, единичным входом первого триггера и входом инвертора, выход которого соединен с первым входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к первой выходной шине , а нулевой вход - к выходу первого формирователя импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов, вторым выходом генератора опорной частоты, и вторым входом синхронного делителя частоты, второй выход которого соединен с тактовым входом регистра, при этом вторая выходная шина соединена с выходом элемента И. 2. Преобразователь по п. 1, о тлич ающийся тем, что каж (Л дый формирователь импульсов выполнен на двух D -триггерах и двух элементах И-НЕ, причем информационный вход первого D триггера соединен с шиной логической единицы, а первый вход формирователя импульсов соединен с тактовым входом первого О5 .fl-триггера, прямой выход которого соединен с информационным входом вто- 00 00 porojD-триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соеел динен с выходом формирователя импульсов , первым входом второго элемента И-НЕ и нулевым входом первого D-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с нулевым входом второго D-триггера , тактовый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и вторым входом формирова;теля импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5!) Н ОЗM1 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЬ:ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЭЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3582517/24-? 1 (22) 18.04 ° 83 (46) 30.06,85. Бюл, Ф 24 (72) B.С.Альтшулер, А.А.Васюхно, Л.Н ° Волков, B H .Волнянский, А.B.Орлов и В.M.Филатов (53) 681.325(088,8) (56) 1. Карпов Р,Г., Карпов Н.P.

Преобразование и математическая обработка широтно-импульсных сигналов. M. "Машиностроение", 1977, с. 32, рис. !9.

2. Там же, рис, 18 (прототип ). (54)(57) 1, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержащий регистр, входы которого соединены с соответствующими входными шиналя, а выходы через блок вентилей с соответствующими установочными входами счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу первого формирователя импульсов, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, выход. которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, и генератор опорной частоты, первый выход которого соединен со вторым входом элемента И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй формирователь импульсов, инвертор, второй триггер, и синхронный делитель частоты, первый вход которого соединен с первым выходом генератора опорной частоты, а первый выход — с тактовым входом блока вентилей, единичным входом первого триггера и входом инвертора, выход

ÄÄSUÄÄ1164885 которого соединен с первым входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к первой выходной шине, а нулевой вход — к выходу первого формирователя импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов, вторым выходом генератора опорной частоты, и вторым входом синхронного делителя частоты, второй выход которого соединен с тактовым входом регистра, при этом вторая выходная шина соединена. с выходом элемента И.

2. Преобразователь по п, 1, о тл и ч а ю шийся тем, что каждый формирователь импульсов выполнен на двух Э -=риггерах и двух элементах И-НЕ, причем информационный вход первого 1)=триггера соеди" нен с шиной логической единицы, а первый вход формирователя импульсов соединен с тактовым входом первого .g-триггера, прямой выход которого соединен с информационным входом второго 3 -триггера, выход которого соедине н с первым входом перв ого элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом формирователя имл пульсов, первым входом второго элемента И-НЕ и нулевым входом первого . jl-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго .элемента И-HE выход которого соединен с нулевым входом второго Р -триггера, тактовый вход которого соеди" нен с вторым входом первого злемен" та И-НЕ и вторым входом формирова:теля импульсов. (элемент задержки и формирователь импульсов ), систематическая погрешность преобразования из-эа использования обратного кода вместо дополнительного, значительная случайная погрешность из-за несинхронности тактовых импульсов с импульсами генератора опорной частоты.

Последняя составляющая погрешности является наиболее .трудно устранимой, поскольку накопление временной задержки в счетчике и логической части устройства приводит к возникновению случайной погрешности из-за синхронизации выходных импульсов с различными импульсами тактовой частоты и возникновению ущербных импульсов на выходе формирователя даже в том случае, если в качестве формирователя используется цифровая логическая схема.

Цель изобретения " повышение точ— ности.

Побтавленная цель достигается тем, что в преобразователь код-временной интервал, содержащий регистр, входы которого соединены с соответствующими входными шинами, а выходы — через блок вентилей с соответствующими. установочными входами счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу первого формирователя импульсов, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, и генератор опорной частоты, первый выход которого соединен с вторым входом элемента И, введены второй формирователь импульсов, инвертор, второй триггер и синхронный делитель частоты, первый вход которого соединен с первым выходом генератора опорной частоты,а первый выход -с тактовым входом блока вентилей, единичным вхо дом первого триггера и входом инвертора, выход которого соединен с первым входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с единичным входом второго триггера,выход которого подключен к первой, выходной шине,анулевой вход- квыходу первого формирователя импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом второго формирователя импульсов, вторым выходом генератора опорной частоты и вторым входом синхронI !164885 2

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и мо1 жет быть использовано для преобр аз ов ания параллельного двоичного цифрового кода в интервал времени или числоимпульсный вид, Известен преобразователь код-временной интервал, содержащий входной регистр, преобразователь коднапряжение Ш(Н ), схему сравнения, импульсный генератор, триггер и генератор пилообразного напряже1 ния, при этом выходы регистра соединены с входами ПКН, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, выход которой соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходомимпульсного генератора, а выход - с входом запуска генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения (1 ).

Недостаток данного устройства— низкая точность, обусловленная наличием большого количества ана-логовых элементов, характеризующихся температурной нестабильностью, Кроме того, важным источником погрешности является нелинейность пилообразного напряжения. Все это делает данную схему непригодной для преобразования цифровой информации с разрядностью более восьми.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь код-временной 35 интервал, содержащий регистр, входы которого соединены с соответствующими входными шинами, а выходы - через блок вентилей, с соответствующими установочными входами 40 счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу первого формирователя импульсов, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом элемента

iH выход которого соединен со счет:ным входом счетчика импульсов, гене.ратор опорной частоты, первый выход которого соединен с вторым входом 50 элемента И, и анаЛоговый элемент задержки, вход которого соединен с тактовой входной шиной и тактовым входом блока вентилей, а выход — с единичным входом первого триггера P2). 55

Недостаток известного устройства - температурная нестабильность из"эа наличия аналоговых элементов

3 . 1164885 ного делителя частоты, второй выход элемента 9 и первым нходом синхрон-. которого соединен с тактовым входом ного делителя 1О, первый выход корегистра, при этом вторая выходная торого соединен с тактовым входом шина соединена с выходом элемента И. блока 2, единичным входом триггеПричем каждый фоРмирователь им- ра 7 и входом инвертора Il выход

У пульсов выполнен на двух 3-триггерах которого соединен с первым входом и двух элементах И-НЕ, информацион" формирователя 5, выход которого соеный вход первого Р-триггера соеди- динен с единичным входом триггера нен с шиной логической единицы, а . 8 выход которого подключен к выходпервыи вход формирователя импульсов ной шине 13, а нулевой вход - к вьг соединен с тактовым входом первого ходу формирователя 4, второй вход

Э-триггера, прямой выход которого которого соединен с вторым входом соединен с информационным входом вто-. формирователя 5, вторым выходом reрого D-триггера, выход которого сое- нератора 6 и вторым входом синхрон- ° динен с первым входом первого элемен ного делителя 1О, -второй выход кота И-НЕ, выход которого соединен торого соединен с тактовым вхо ом входом рес выходом формирователя импульсов, гистра 1, причем информационный вход первым входом второго элемента И-НЕ Р-триггера 16 соединен с шиной 19 лои нулевым входом первого ф,-триггера, гической единицы а первый вход форинверсный выход которого соединен . мирователя 4(5 ) соединен с тактовым с вторым входом второго элемента входом Д-триггер .16

rrepa., прямои выход

И-НЕ, выход которого соединен с ну- которого соединен с информационным левым входом второго D-триггера, входом Д -триггера 15, выход кототактовыи вход которого соединен с рого соединен с первым входом элевторым входом первого элемента И-НЕ мента 17 выход, которо

1,которого соединен и вторым нходом формирователя им- с выходом формирователя 4(5 ), первым пульсов. входом элемента 18 и нулевым входом

На фиг.1 представлена структур- Q-триггера 16, инверсный выход котоная схема преобразователя; на рого соединен с вторым входом эле" фиг.2 и 3 - примеры выполнения re- мента 18 выход которого соеди н . 30 не с нератора опорной частоты и синх" нулевым входомП -тригге 15 р а, тактовый ронного делителя частоты соответст- . вход. которого подкл че дключен к второму венно. входу элемента 17 и второму входу

Преобразователь код-временной ин- формирователя 4(5 ). тервал содержит регистр 1., блок 2 . Генератор 6 (фиг.2 ) может быть вентилей, счетчик 3 импульсов, два З5 выполнен на генераторе 20 импульсов формирователя 4 и 5 импульсов, гене- одноразрядном счетчике (3 -триггер ) ратор 6 опорной частоты, триггеры 7 21 и двух элементах И 22 и 23. Синх" и 8, элемент И 9, синхронный дели- ронный делитель 10 (фиг.3 ) может быть тель 10 частоты, инвертор !1, вход- выполнен на последовательно соединые шины 12, первую 13 и вторую 14 40 ненных делителе 24 частоты форми++ ++++t выходные шины, причем каждый из фор- . Рователе 25 импульсов, элемента НЕ 26 мирователей 4, 5 импульсов содержит и формирователе 27 импульсов., последовательно соединенные 2 -тригге- Устройств б стройство ра отает следующим обры 15 и 16, элементы И"НЕ 17, IS. и шину 19 логической единицы. . 45 Генератор 6 фо формирует две послеВходы регистра 1 соединены,с довательности т актовых импульсов ньг соответствующими входными шинами 12, сокой частоты сокой частоты, сдвинутые один отноа ныходы - через блок 2 с установоч сительно другого таким образом, . ными входами счетчика 3, выход коточто соответствующие импульсы указанрого подключен к первому входу.пер- 50 ных посл ных последовательностей не перекры- . вого формирователя 4, выход кото- ваются во времени. Вторая последоварого соединен с нулевым входом тригтельность импульсов делится на делигера 7, выход которого сое- теле 10 и синхрониэируется в нем с динен с первым входом эле" очередным импульсов первой последомента И 9, выход которого соединен 55 вательности в резул в результате чего форсо счетным входом счетчика 3 и выход- мируются импу я импульсы частоты f у посту ной шиной 14, первь1й выход генера- пающие н т пающие на тактовый нход регистра I тора 6 соединен с вторым входом - и осуществляющи твляющие запись входного ко1164885 да в регистр 1. 11ервая последовательность импульсов с выхода генератора 6, .поделенная и синхронизированная с второй последовательностью в делителе 10, образует частоту f и осуществляет перезапись входного кбда из регистра 1 в счетчик 3, причем в счетчик 3, переписывается обратный код, поступающий на установочные входы счетчика 3 че- 1б рез блок 2.

Тот же импульс частоты fð поступает через инвертор 11 и формирова тель 5 на вход триггера 8 и с этого момента начинается отсчет выходного временного интервала. При этом наличие инвертора 11 обеспечивает задержку выходного сигнала преобразователя за счет того, что формирование сигнала формирователя 5 происходит с задеряссой на один период частоты выходных. импульсов генератора 6. Достигается это благодаря схемному выполнению формирователей 4 ! и 5: при появлении положительного перепада на их входах Й -триггер 16 перебрасывается в единицу, которая с приходом очередного импульса так- . товой частоты переписывается в Ь "триггер 15, так что указанный импульс появляется на выходе формирователя 4 или 5 и устанавливает в нуль9 -триггер 16., а по окончании тактового им" пульса устанавливается в нуль и 3)" триггер 15. Такое выполнение формирователей 4 и 5 обеспечивает с 35 одной стороны постоянство временного интервала между входным перепадом и выходным импульсом, а с другой стороны полностью исключает возмож ность возникновения ущербных импуль- 40 сов.

Одновременно с записью обратного кода в счетчик 3 перебрасывается триггер 7, открывая элемент И 9, и частота первой последовательности 45 начинает заполнять счетчик 3. Потенциan с инверсного выхода старшего разряда счетчика 3 поступает на вход формирователя 4, так что при перехбде старшего разряда счетчика 3 из состояния логической единиЦы в состояние логического Ыуля, т,е. при переполнении счетчика 3 формирователь 4 вырабатывает одиночный импульс, сбрасывающий в ноль триггеры 7 и 8,а также прекращающий заполнение счетчика 3.

В результате длительность выходного интервала времени с определяется из соотношения где N — входной код, период выходных импульсов генератора 6.

При этом емкость счетчика 3 выбирают равной 1/f 0 t

Таким образом, преобразователь . позволяет Исключить основные систематические и случайные составляющие погрешности преобразования кода во временной интервал, а также преобразовывать параллельный код в числоимпульсный.

По сравнению с прототипом пред" лагаемый преобразователь позволяет снизить абсолютную погрешность преобразОвания, например, для восьмиразрядного преобразователя на

3-4 мкс, что следует из сравнения выражений, описывающих характеристики предлагаемого и известного устройств. Это в свою очередь является существенным при построении информационно"измерительных систем, оперирующих с ШИМ сигналами.

Технико-экономическая эффективность применения предлагаемого изобретения обусловлена повышением точности устройства, что позволяет при использовании его,в составе системы значительно снизить аппаратурные затраты в блоках аналого-цифрового преобразования и предварительной математической обработки, !

1б4885

1164885 иг.

Фиг 3

Составитель В.Войтов

Техред Ж. Кастелевнч

Корректор В. Бутяга

Редактор И.Ковальчук

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4

Заказ 4198/54 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Преобразователь код-временной интервал Преобразователь код-временной интервал Преобразователь код-временной интервал Преобразователь код-временной интервал Преобразователь код-временной интервал Преобразователь код-временной интервал 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для аналдгоцифрового преобразования углового положения вала в код с целью получения цифровой информации оси управляемых объектов и ввода ее в цифровые управляющие и вычислительные -машины

Изобретение относится к аналого-цифровым преобразователям (АЦП) и измерительной технике и может применятся при измерениях в машиностроении

Изобретение относится к устройствам сопряжения аналоговых и цифровых сигналов, а именно к аналого-цифровым преобразователям уравновешивающего типа, и может быть использовано для обработки электрокардиограмм, электроэнцефалограмм, а также других аналоговых сигналов в медицине и других отраслях науки и техники

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизации измерения и контроля различных неэлектрических величин, которые могут быть преобразованы из энергии внешнего источника одного вида в энергию электрическую, используемую в системах сбора и обработки данных и в системах управления, работающих в реальном масштабе времени измерения

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизации измерения и контроля различных неэлектрических величин, которые могут быть преобразованы из энергии внешнего источника одного вида в энергию электрическую, используемую в системах сбора и обработки данных и в системах управления, работающих в реальном масштабе времени измерения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматизации управления реверсивными электроприводами протяженных конвейеров возвратно-поступательного движения

Изобретение относится к способу обработки цифровых сигналов, а точнее к процессам и схемам преобразования аналоговых сигналов в цифровые представления этих аналоговых сигналов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системе преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством

 

Наверх