Устройство для измерения временных интервалов /его варианты/

 

Изобретение относится к измерительной и цифровой технике. Цель изобретения - повышение достоверности и точности измерения. Устройство содержит формирователь 1 последовательности импульсов образцовой частоты , счетные триггеры 2 и 3, работающие соответственно по положительному и отрицательному перепаду синхроимпульсов , элементы И 6 и 7 и счетчик 9. Введение D-триггеров 4 и 5, элемента РШИ-НЕ 8 и 1К-триггеров 10 и 11 исключает ложное ср§1батывание элементов схемы и снижает погрешности квантования. В описании изложен второй вариант исполнения устройства, согласно которому для достижения той же цели в устройство введены один D-триггер, три 1К-триггера, два элемента И и два элемента ИЛИ-НЕ. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. Л с « (Л

ССЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 G 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 l ) 381823?! 24-21 (22) 29,1).84 (46) 07.09 ° 86. Бюп. № 33 (72) Ю. Я. Берсон и Н. П. Седов (53) 681.317 ° 77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 847263, кл. G 04 F 10/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1018 104, кл. С 04 Р 10/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 842695, кл. G 04 F 10/04, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к измери- тельной и цифровой технике, Цель изобретения — повышение достоверности и точности измерения. Устройство

„„SU» 1255985 А 1 содержит формирователь 1 последовательности импульсов образцовой частоты, счетные триггеры 2 и 3, работающие соответственно по положительному и отрицательному перепаду синхроимпульсов, элементы И 6 и 7 и счетчик

9 ° Введение D-триггеров 4 и 5, элемента ИЛИ-HE 8 и IK-триггеров 10 и

I1 исключает ложное срабатывание элементов схемы и снижает погрешности квантования. В описании изложен второй вариант исполнения устройства, согласно которому для достижения той же цели в устройство введены один

D-триггер, три IK-триггера, два элемента И и два элемента ИЛИ-HE. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

125

Изобретение относится к измерительной и цифровой технике и может быть использовано для измерения длительности импульсов или временных интервалов между импульсами, Цель изобретения — повышение достоверности и точности измерений эа счет исключения ложного срабатывания элементов схемы и снижения погрешности квантования.

На фиг. 1 показано устройство для измерения временных интервалов, первый вариант; на фиг. 2 — то же, второй вариант.

Устройство по первому варианту (фиг. 1) содержит формирователь 1 последовательности импульсов образцовой чистоты,,первый счетный триггер 2, работающий по положительному перепаду синхроимнульсов, второй счетный триггер 3, работающий по отрицательному перепаду синхроимпуль сов, D-триггеры 4 и 5, работающие по положительному перепаду синхроимпульсов, элементы 6 и 7, элемент ИЛИ-HE.8, счетчик 9, IK-триггеры 10 и 11, работающие по отрицательному перепаду синхроимпульсов, вход 12, вход 13 сброса, выход 14 младшего разряда устройства, выход 15 устройства.

Выход формирователя 1 последовательности импульсов соединен со счетными входами счетных триггеров 2 и 3, прямой выход триггера 2 соединен с первым входом элемента И 6, инверсный выход триггера 2 подключен к первому входу элемента И 7, выходы элементов И 6 и 7 и прямой выход триггера 11 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами соответственно элемента ИЛИ-НЕ 8, выход которого подключен к счетному входу счетчика 9, к выходу младшего разряда устройства и С-входам триггеров 5 и li установочные входы которых соединены .с установочными входами триггеров 4 и 10, входом сброса устройства и с установочным входом счетчика 9, выход которого является выходом устройства, прямой и инверсный выходы триггера 3 соединены с третьими входами соответственно элементов И 6 и 7, вторые входы которых объединены и соединены с инверсным выходом D-триггера 5, D-вход которого подключен к I-входу IKтриггера ll и к прямому выходу IKтриггера 10 С-вход которого соеди5985 2 нен с С-входом D-триггера 4 и входом устройства, D-вход D-триггера 4 и I-вход IK-триггера 10 подключены к входу логической единицы устройства. К-входы IK-триггеров 10 и 11 подключены к входу логического нуля устройства.

Устройство для измерения временных интервалов по второму варианту

i0 (фиг. 2) содержит формирователь последовательности импульсов образцовой частоты, первый счетный триггер 2, работающий по положительному перепаду синхроимпульсов, второй !

5 счетный триггер 3, работающий по отрицательному перепаду синхроимпульсов, D-триггер 4, работающий по положительному перепаду синхроимпульсов, IK-триггер 5, работающий по отрица20 тельному перепаду синхроимпульсов, элементы И 6 и 7, элемент ИЛИ-HE 8, t счетчик 9, IK-триггеры 10 и 1! работающие по отрицательному перепаду синхроимпульсов, вход 12 устройства, 25 вход 13 сброса устройства, выход !4 младшего разряда устройства, выход

l5 устройства, элементы И 16 и 17, элемент ИЛИ-НЕ 18, 30

По второму варианту устройства выход формирователя 1 последовательности импульсов соединен со счетными входами счетных триггеров 2 и 3, прямой выход счетного триггера 2 подключен к первому входу элемента И 16 и третьему входу элемента И 6, инверсный выход счетного триггера 2 подключен к первому входу элемента И 17 и третьему входу элемента И 7, прямой выход счетного триггера 3 подключен к вторым входам элементов И 6 и 17, а инверсный выход триггера 3 соединен с вторыми входами элементов И 7 и 16, выходы элементов И 6 и 7 и прямой выход триггера 10 подключены соответственно к первому, второму и третьему входам элемента ИЛИ-НЕ 8, выход которого подключен к выходу младшего разряда устройства, С-входу

IK-триггера 10 и счетному входу счетчика 9, выход которого является выходом 15 устройства, а установочный вход соединен с установочными входами IK-триггеров 5, 10 и 11, D-триггера 4 и входом 13 сброса устройства, вход 12 устройства соединен с С-входами D-триггера 4 и IK-триггера 5, выход которого подключен к I-входам

IK-триггеров 10 и 11 К-входы которых

Перед началом измерения устройство устанавливается в исходное состояние сигналом сброса на входе 13.

При этом все триггеры и счетчик 9 устанавливаются в состояние "0", Соответственно на выходах 14 и 15 устанавливается состояние "0", Счетные триггеры 2 и 3 удерживаются в.

30 исходном состоянии низким потенциалом с выхода триггера 4 по установочным входам R. По положительному перепаду (переднему фронту) измеряемого импульса на входе 12 0триггер 4 переключается в состояние ав и

1 и снимает запрет счета со счетных триггеров 2 и 3. По ближайшему импульсу с формирователя 1 последовательности импульсов образцовой частоты переключается либо триггер 2, либо 3, в зависимости от того, какой перепад придет первым. Через полпериода образцовой частоты переключается второй счетный триггер и т,д.

В результате на выходах триггеров 2 и 3 образуются две сдвинутые на полпериода образцовой частоты последовательности импульсов с периодом 2Т, и скважностью 2. Причем эти последовательности импульсов вырабатываются до сигнала "Сброс" и в конце измерения не прекращаются. На выходе .элемента ИЛИ-НЕ 8 формируется последовательность импульсов, аналогичная последовательности импульсов образцовой частоты, но задержанная относительно нее на несколько задержек

3 1255 соединены с К-входом IK-триггера 5 и подключены к входу логического нуля устройства, инверсный выход IKтриггера 10 подключен к третьим входам элементов И 16 и 17, инверсный выход IK-триггера 11 соединен с третьими входами элементов И 6 и 7, выходы элементов И 16 и 17 и прямой выход IK-триггера 11 подключены соответственно к первому, второму и ð третьему входам элемента ИЛИ-НЕ 18, выход которого соединен с С-входом

IK-триггера 11, выход D-триггера 4 подключен к установочным входам счетных триггеров 2 и 3, D-вход D-триггера 4 и I-вход IK-триггера 5 соединены с входом логической единицы устройства, Устройство для измерения временных интервалов по первому варианту ур (фиг, 1) работает следующим обра зом.

985 элементов, которая выполняет три функции: является последовательностью счетных импульсов для счетчика

9, несет информацию о младшем разряде результата измерения и синхронизирует асинхронный сигнал конца измерения (отрицательный перепад измеряемого импульса). По окончании измеряемого импульса на входе 12

IK — триггер 10 переключается в состояние "1", подготавливая к переключению по информационным входам D u

I соответственно D-триггер 5 и IKтриггер 11. По ближайшему перепаду на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 (либо положительному, либо отрицательному) переключается соответственно либо

D-триггер 5, либо IK-триггер 11 °

При этом, если перключается D-триггер 5, то низкий потенциал с его инверсного выхода поступает на элементы И 6 и 7 и ИЛИ-НЕ 8. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 фиксируется (подтверждается) высокий потенциал. Если переключается IK-триггер 11, то с его прямого выхода высокий потенциал, воздействуя на вход элемента

ИЛИ-НЕ 8, фиксирует (подтверждает) низкий потенциал на его выходе, Поэтому, благодаря синхронной блокировке прохождения синхроимпульсов на счетчик 9 при окончании проце.сса измерения, исключается возможность появления коротких синхроимпульсов. В конце измерения на выходе 15 устройства фиксируется результат измерения.

Работа устройства по второму варианту (фиг, 2) отличается органиэацией блокировки счета. Поскольку триггеры

10 и 11 одного типа (IK-триггеры) и переключаются они по отрицательному перепаду синхроимпульсов, то триггер

10 синхронизируется импульсами с элемента ИЛИ-НЕ 8, а триггер 11 синхронизируется сдвинутыми на полпериода импульсами с элемента ИЛИ-НЕ 18.

Последовательность импульсов, сдвинутая на полпериода относительно последовательности с элемента ИЛИНЕ 8, формируется на элементах И 16 и 17 и ИЛИ-НЕ 18 с целью обеспечения минимального периода Т импульсов образцовой частоты.

Преимуществом второго варианта является более высокая точность измерения, обусловленная тем, что вре- мя задержки переключения однотипных триггеров (в данном случае IK-триг55985 Ь

10

1, Устройство для измерения временных интервалов, содержащее формирователь последовательных импульсов, два счетных триггера, прямой выход первого из которых подключен к первому входу первого элемента И, инверсный выход первого триггера подключен к первому входу второго элемента И, счетчик, счетный вход которого подключен х выходу младшего разряда устройства, а выход — к выходу устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности измерении, в него введены два D-триггера, два IK- триггера и элемент ИЛИ-НЕ, причем выход формирователя последовательности импульсов подключен к счетным входам первого и второго счетных триггеров, установочные входы которых объединены и соединены с прямым выходом первого D-триггера, D-вход которого подключен к I- входу первого I K- три г г е-, ра и к входу логической единицы устройства, С-вход - к С-входу первого

ХК-триггера и входу устройства, а установочный вход — к входу сброса устройства, установочным входам первого и второго IK-триггеров, второго

D-триггера и счетчика, счетный вход которого соединен с С-входом вторых

D u IK-триггеров и с выходом элемента ИЛИ-HE первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И, а третий вход подключен к прямому выходу вто5 12 геров), входящее составной частью в длительность периода импульсов образцовой частоты Т, меньше време ни задержки переключения разнотипных триггеров.

Кроме того, в устройствах на фиг, 1 и 2 вход 13 сброса может быть соединен с входами S установки в

I единичное состояние. Это обеспечивает установку устройства для измерения временных интервалов перед началом измерения в состояние все " 1", что на единицу младшего разряда меньше исходного состояния все "0". В этом случае погрешность измерения, которая при исходном состоянии все "0" равна О+Т, при состоянии все располовинивается и распределяется в интервале -Т /2, — +Т /2.

Формула из обретения рого IK-триггера, I-вход которого подключен к прямому выходу первого

IK-триггера и D-входу второго Dтриггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, третьи входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам второго счетного триггера, К-входы обоих

IK-триггеров соединены с входом логического нуля устройства, 1

2. Устройство для измерения временных интервалов, содержащее формирователь последовательности импуль15 сов, два счетных триггера, прямой выход первого из которых подключен к первому входу первого элемента И, инверсный выход первого триггера подключен к первому входу второго

20 элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго счетного триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу первого элемента И, счетчик, счетный вход

25 которого подключен к выходу младшего разряда устройства, а выход — к выходу устройства, о т л и ч а ю щ е— е с я. тем, что, с целью повышения

30 достоверности и точности измерений

У в него введены D-триггер, три IKтриггера, два элемента И и два элемента ИЛИ-НЕ, причем выход формирователя последовательности импульсов подключен к счетным входам первого

35 и второго счетных триггеров, установочные входы которых. объединены и соединены с прямым выходом D-триггера„ D-вход которого подключен к Iвходу первого IK-триггера и х входу о логической единицы устройства, Свход — к С-входу первого IK-триггера и входу устройства, а установочный вход — к входу сброса устройства, установочным входам первого, второго и третьего IK-триггеров и счетчика, счетный вход которого соединен с С-входом второго IK-триггера и выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены с выходами третьего и четвертого элементов И, а третий вход подключен к прямому выходу второго IK-триггера, I-вход которого соединен с прямым выходом первого IK-триггера и Iвходом третьего IK-триггера> инверсный выход которого соединен с первыми входа я третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены

Составитель Л. Плетнева

Техред И.Попович Корректор Л. Патай

Редактор Н. Данкулич

Заказ 4821/46 Тираж )98 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4 соответственно с прямым. и инверсным выходами второго .счетного триггера, прямой и инверсный выходы первого счетного триггера подключены к третьим входам соответственно третьего и четвертого элементов И, третьи входы первого и второго элементов И объединены и подключены к инверсному выходу второго IK-триггера, вы255985 8 ходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента

ИЛИ-НЕ, третий вход которого подключен к прямому выходу третьего IKтриггера, а выход — к С-входу третьего IK-триггера, K-входы всех IKтриггеров объединены и соединены с входом логического нуля устройства.