Устройство для измерения интервалов между центрами импульсов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в автоматических измерителях параметров импульсных последовательностей. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. Устройство для измерения интервалов между центрами импульсов содержит входы 1, 2, блоки 3, 4 задержки, блоки 5, 6 дифференцирования, счетчики 7, 8 импульсов, элементы 2И-ИЛИ 9, 10, задающий генератор 11 импульсов, делитель 12 частоты, триггер 13, элемент И 14, регистр 15, выходы 16, дешифратор 17, элемент 18 задержки. Блоки задержки содержат счетчик импульсов, RS-триггер, формирователь импульсов. Счетчик импульсов содержит в каждом разряде JK-триггер, два элемента И, элемент ИЛИ. Введение блоков 3, 4 задержки, обеспечивающих задержку входных сигналов на время большее, чем максимальная длительность провалов в импульсах, позволяет достичь цель изобретения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СаЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

Респиьлин

1 4 Ai ав> Н11

Ий) 5 0 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ Й НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHpbITHRM

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4688368/21

{22) 15.05,89 (46) 07.07.91. Бил. Р 25 (72) Л.Н.Иельников, Л.Н.Мельникова, Б.Г.Коваленко и А.В. Иаргелов (53) 681.325.3(088,8) (56) Авторское. свидетельство СССР

В 938249, кл. С 04 F 10/04, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ МЕЖДУ ЦЕНТРАИИ ИИЛУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в автоматических измерителях параметров импульсных последовательностей. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. устройства.

Устройство для измерения интервалов между центрами импульсов содержит

2 входы 1, 2, блоки 3, 4 задержки,. блоки 5, 6 дифференцирования, счетчики

7, 8 импул bc îâ, . элементы 2И-ИЛИ 9, 10, задающий генератор 11 импульсов, делитель 12 частоты, триггер 13, элемент И 14, регистр 15, выходы 16, дещифратор 17, элемент 18 задержки.

Блоки задержки содержат счетчик импульсов, RS-триггер, формирователь импульсов. Счетчик импульсов содержит в каждом разряде IK-триггер, два элемента И. элемент ИЛИ. Введение блоков 3, 4 задержки, обеспечивающих задержку входных сигналов на время больщее, чем максимальная длительность провалов в импульсах, позволяет достичь цель изобретения ° 2 з.п.

A=3lbl 3 HJ1 °

16617

Изобретение относится к измерительНоА технике и может быть использовано в автоматических измерителях параметров импульсных последовательностей. 5

Целью изобретения является повыШение помехоустойчивости устройства

При дроблении импульсов.

На фиг. 1 приведена структурная хема устройства дпя измерения интер1 алов между центрами импульсов; на г. 2 — функциональная схема блоков фадепжки; на фиг. 3 приведены временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит входы 1, 2, волоки 3, 4 задержки, блоки 5, 6 дифференцирования, счетчики 7,.8 импульсов, элементы 2И-ИЛИ 9, 10, задающий генератор 11 импульсов, делитель 12 частоты, триггер 13, элемент И 14, регистр 15, выходы 16, дешифратор 17, элемент 18 задержки.

Каждый блок .задержки содержит счетчик 19, RS-триггер 20, формирователь

21 импульсов. Счетчик 19 блоков 3, 4 задержки содержит в первом разряде ф-триггер 22, I-,Ñ-,К-входы которого подключены к первым входам первого

2i3 и второго 24 элементов И, Вторые в оды последних подключены соответст- 30 венно к единичному и нулевому выходам триггера 22, а выходы — к входам элемента ИЛИ 25. Выход элемента ИЛИ 25 второго разряда подключен к I-,Ñ-,Квходам триггера 26 последующего разрМда. Третьи входы первых элементов

И 23, 27, 28 подключены к входу 1 у1травпения счетчика и к входу элемента HE 29, выход которого подключен к третьим входам вторых элементов,щ

И 24, 30, 31 всех разрядов. S-входы всех триггеров 22, 26, 32 подключены к входу 4 установки счетчика в единичное состояние, R-входы всех триггеровк входу 3 установки счетчика в нулевое состояние. Выходы элементов И 27 и 30 подключены к входам элемента .ИЛИ 33, выход которого соединен с

I-,Ñ-, К-входами триггера 32. Вход 2 счетчика 19 подключен к I-,Ñ-,К-входам триггера первого разряда, входы первого элемента И последнего разряда подключены к единичным выходам вСех триггеров, а выход — к выходу окончания счета на увеличение. Входы второго элемента И последнего разряда подключены к нулевым выходам всех триггеров, а выход — к выхоцу окончаяйя счета на уменьшение.

На фиг. 3 а — импульсы на входе 1, б — импульсы на входе 2, в — импульсы на первом выходе блока 3 задержки, r — импульсы на первом выходе блока

4 задержки, д — импульсы на первом выходе блока 5 дифференцирования, еимпульсы на первом выходе блока 6 дифференцирования, ж — импульсы на втором выходе блока 3 задержки, з— импульсы на втором выходе блока 4 задержки.

Входы 1, 2 устройства подключены соответственно к первым входам блоков

3, 4 задержки и к входам блоков 5, 6 дифференцирования, Вторые выходы блоков 3, 4 задержки подключены соответственно к входам установки счетчиков

7, 8, а первые и третьи выходы блоков задержки — к первым и третьим входам элементов 2И-ИЛИ 9, 10, Выход задающего генератора.11 подключен к вторым входам блоков 3, 4 задержки, к четвертым входам элементов 2И- ИЛИ 9, 10 и к входу делителя 12 частоты, выход которого подключен к вторым входам элементов 2И-ИЛИ 9, 10, выходы которых подключены соответственно к входу элемента И 14 и к входу счетчика 8.

Единичный выход триггера 13 подключен к входу элемента И 14, выход которого подключен к входу счетчика 7. Выходы последнего подключены к информацион-. ным входам регистра 15, выходы кото» рого подключены к выходам 16 устройства, а управляющий вход — к выходу дешифратора 17 и к нулевому входу триггера 13, единичный вход которого через элемент 18 задержки подключен к входу установки счетчика 7. Первый и второй выходы блоков 5, 6 дифференцирования подключены соответственно к третьим и четвертым входам блоков

3, 4 задержки.

Вход 1 блока задержки подключен к входу управления счетчика 19, выходы окончания счета на увеличение и на уменьшение которого подключены соответственно к единичному и нулевому входам RS-триггера 20, единичный выход которого подключен к входу формирователя 21 импульсов и к выходу 1 блока задержки. Выход формирователя 21 импульсов подключен к выходу 2 блока задержки. Нулевой выход триггера 20 подключен к выходу 3 блока задержки, вход 2 блока задержки подключен к входу 1 счетчика 19, входы установки которого в бежевое и единичное

1661714

6 состояние подключены соответственно к выходам 3 и 4 блока задержки.

Все узлы и элементы устройства реализованы на ИМС серии 155.

Работа устройства, описана для случая Ф = 0, т.е. для случая, когда время задержки элемента 18 равно нулю.

На вход 1 устройства в момент t подается импульс длительностью (фиг. 3a). На вход 2 устройства в момент t< подается другой импульс длительностью с (фиг. Зб). Входные ими пульсы могут быть подвержены "дроб.— лению" с известной максимальной длительностью разрыва.

Задающий генератор 11 вырабатывает непрерывную последовательность импульсов, следующих с периодом Т .

Первый входной импульс поступает на первый вход блока 3 задержки и на вход блока 5 дифференцирования, который формирует на первом выходе импульс по переднему фронту (фиг. Зд), посту пающий на третий вход блока 3 задержки. Этот импульс поступает на вход установки К реверсивного счетчика 19 в нулевое состояние. Входной импульс поступает с входа 1 блока задержки на вход управления реверсивного счетчика 19, который начинает работать в режиме счета на увеличение. Модуль счетчика N<> выбирается исходя из л длительности ь ма„ i

pl

"макс

И ъ — + 1 (9 Т (1)

Спустя время с а = N<> Тзг счетчик Г\

19 заполняется и импульс с выхода окон чания счета на увеличение переключает триггер 20 в "1", При этом формирователь 21 выдает на выход 2 блока 3 задержки импульс (фиг. Зж), устанавливающий в "1" триггер 13 и в исходное состояние счетчик 7. На выходах 1 и 3 блока соответственно устанавливаются единичный и нулевой уровни, разрешающие пропуск элементом 2И-ИЛИ

9 и элементом И 14 импульсов с выхода делителя 12, следующих с периодом 2Т на вход счетчика 7. На время разрывов входного импульса (фиг. За) счетчик 19 блока 3 работает в режиме счета на уменьшение, причем при разрывах блок 5 дифференцирования формирует на втором выходе импульсы по задним фронтам входного импульса, устанавливающие счетчик 19 по входу S в состояние 11.. ° 1. За время разрывов счетчик 19 не успевает сформировать импульс конца счета на уменьшение и триггер 20 остается в "1", По окончании первого входного импульса счетчик 19 блока 3 начинает считать на уменьшение и, спустя время л о а, выдает импульс, устанавливающий триггер 20 в "0". Таким образом, все время нахождения триггера 20 в "1", равное,, (фиг. Зв) счетчик

7 заполняется импульсами, следующими с периодом 2Т . После переключения триггера 20 блока 3 в "0" счетчик 7 начинает заполняться импульсами, следующими с периодом Т г, так как элемент 2И-ИЛИ 9 закрывается по первому входу и открывается по третьему входу. Заполнение счетчика 7 продол20 жается до поступления импульса с выхода дешифратора 17, сбрасывающего триггер 13. Этот же импульс своим задним фронтом производит "перепись" кода Ы счетчика в момент его оста 1

25 новки в регистр 15. Допустим, что сброс триггера 13 и прекращение поступления импульсов на вход счетчика

7 происходит в момент t> (фиг.За).

Тогда в счетчике 7 число

Л Л л

- о -"асаф

" (нач гТ„Т„

1(2) где N<<ц — начальный код в счетчике 7.

Второй входной импульс подается с входа 2 (фиг. Зб) на вход блока 6 дифференцирования и на первый вход блока 4 задержки, счетчик 19 которо40

ro устанавливается в состояние 00...0 импульсом с первого выхода блока 6.

Счетчик 19 начинает считать импульсы, следующие с периодом Т и, спустя время ь а = И„Т, выдает имл пульс конца счета на увеличение, устанавливающий триггер 20 в "1" (фиг.Зг).

При наличии разрывов с, - ь „, „ л. л счетчик 19 блока 4 не формирует выходных импульсов и триггер 20 в тече50 ние времени ь остается в "1". разрешая пропуск импульсов, следующих с периодом 2Т г, через элемент 2И-ИЛИ

10 на вход счетчика G. Спустя время л .с аа, после окончания второго вход5 ного импульса. счетчик 19 блока 4 выдает импульс конца счета на уменьшение, триггер 13 переключается в "0" и элемент 2И-ИЛИ 10 начинает подавать на вход счетчика 0 импульсы, 1661714 следующие с периодом Т><, Гсли предположить, что импульс на выходе дешифратора 17 появляется в момент t> и соответствует состоянию счетчика 8, равному И С, то момент t можно определить из выражения

A Л э - tz + "заа + .а + ("рс "нач,а (2

2т зг

10 (3) где Лна - начальный код в счетчике 8, Подставляя выражение (3) в выражение (2) получим, что состояние 15 счетчика 7 в момент t равно и

Л,,, Л

2ТФГ Тъг T3ã Т г л и 0

< + ьау + г ("эс "нач.я 2 )Тз.г

2Тзг л

Ф t2. "2

N науч,1 11цач, и Эс Т„2Т„

-(- + =ы -и + +

Т + 2Т, ) = "апач.q иач.z+ зс +

I! и Л

Са-С,. t 4

+ = С + — С = Й +— можно выбрать величину И с — Ииач,a.

Определяющую t, из отношения

П

<» @акс

Ып "коч z > очке 2 с ач, ЗГ 55 где Т, асс — ожидаемое максимальное Ф расстояние %ежду центрами первого, Л и второго входных импульсов; с, акс1 де t, и t< - моменты времени, соответствующие центру соответственно

Первого и второго входного импульса.

Таким образом, состояние счетчика 7

9 момент остановки t> пропорциональйо разности между. центрами первого второго импульсов. Постоянное смещение, равное Икачл "нач.г+ И >с, учи тывается при последующей обработке 40

Полученного на выходах 16 результата.

Работа устройства не зависит от взаимного расположения на оси времени входных импульсов. Для нормального функционирования устройства момент

t останова счетчика 7 должен находиться правее по оси времени заднего фронта первого входного импульса.

При известных параметрах Т„а,„,<,дак

50 максимальная допустимая длительность первого входного импульса.

Начальное состояние счетчика 7 определяется его состоянием, выбранным для "нулевого" сдвига между центрами первого и второго входных импульсов.

Для случая, когда нулевой сдвиг соответствует состоянию 2, где N—

N число разрядов счетчика 7, и 1кам - 2 + Ииач.а- "Эс

В этом случае состояние последнего разряда счетчика 7 определяет знак временного сдвига между центрами входных импульсов, а значение младших

N (2 — 1) разрядов -. абсолютную величину сдвига, В том случае, если Н выбирается больше 2, что может быть обусловлено

Я наличием дополнительных требований на величинами N, результате расчета начальное состояние счетчика ? оказывается отрицательным, В этом случае запуск триггера 13 необходимо производить с задержкой. При Npgqq= 0 величина задержки, выраженная в числе импульсов, поступающих на вход счет» чика ?, равна

Ц

NA =ИХ-2 say

Ф задержку обеспечивает элемент 18, включенный между единичным входом триггера 13 и вторым выходом блока 3 задержки +

Таким образом, устройство по сравнению с известными обладает более высокой помехоустойчивостью, что достигнуто введением двух блоков задержки, функцией которых являются задержка и селекция входных импульсов по длительности с целью устранения "дробле1! ния . Это позволяет повысить достоверно с ть р е зул ь татов и э мер ения .

Формула изобретения

1, Устройство для измерения интервалов между центрами импульсов, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к входу делителя частоты и к четвертым входам элементов 2И-ИЛИ, вторые входи которых подключены к выходу делителя частоты, выход первого элемента 2И-ИЛИ подключен к входу элемента И, другой вход которого .подключен к единичному выходу триггера, а выход - к входу

166! 714 первого счетчика выходы которого

У

I подключены к информационным входам регистра, управляющий вход которого подключен к R-входу триггера и к выходу дешифратора, входы которого подключены к. выходам второго счетчика, вход которого подключен к выходу второго элемента 2И-ИЛИ, вход установки первого счетчика через элемент задерж- О ки подключен к единичному входу триггера, первый и второй входы устройства подключены соответственно к. входам первого и второго блоков дифференцирования, выходы регистра являются выходами устройства, о т л и ч а юц е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены два блока задержки, причем их первые входы подключены соответственно 2О к первому и второму входам устройства, вторые входы — к выходу задающего генератора, первые и вторые выходы первого и второго блоков диАференцкрования подключены соответственно к 2д третьим и четвертым входам первого. и второго блоков задержки, первые и третьи выходи которых подключены соответственно к первым и третьим входам первого и второго элементов

2И-ИДИ, вторые выходы первого и второго. блоков задержки подключены соатветственно к входам установки первого и второго счетчиков.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что кажпый блок задержки содержит счетчик, вход управления которого подключен к первому входу блока, второй вход подключен к входу счетчика, выходы окончания счета на увеличение и уменьшение которого подключены соответственно к единичному и нулевому входам триггера, единичный выход которого подключен к первому выходу блока и к входу формирователя импульсов, выход которого подключен к второму выходу блока, третий выход которого подключен к нулевому виходу триггера, третий и четвертый входы блока подключены соответственно к входу установки счетчика в нулевое состояние и к входу установки счетчика в единичное состояние.

3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что счетчик блока задержки содержит в каждом разряде IK-тригrep I-,C-,К-входы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к единичному и нулевому выходам триггера, а выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ каждого разряда подключен к

I-, С-, К-входам триггера последующего разряда, третьи входы первых элементов И разрядов подключены к входу управления счетчика и к входу элемента EIE выход которого подключен к третьим входам вторых элементов И всех разрядов, S-входы всех триггеров подключены к входу установки счетчика в единичное состояние, R-входы всех триггеров подключены к входу установки счетчика в нулевое состояние, вход счетчика подключен к I- С,-К-входам триггера первого разряда, входы первого элемента И последнего разряда подключены к единичным выходам всех триггеров, а выход — к выходу окончания счета на увеличение, входы второго элемента И последнего разряда под- ключены к нулевым входам всех триггеров, а выход - к выходу окончания счета на уменьшение.

1661? 14

Фиг.z

Составитель С. Кротова

Pe4amop Т. 33рчикова Техред Л.Сердюкова Корректор С. Щекмар

° Вй фе

За1 аз 2122 Тираж Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям н.открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101