Цифровой хронометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах, радиои оптической локации, ядерной физике . Цель изобретения-повышение точности измерения. Цифровой хронометр содержит генератор стандартной частоты, формирователь импульсов, ключ, триггер с раздельными входами, счетчик импульсов, линию задержки. В хронометр дополнительно введены ключ, два делителя частоты, четыре счетчика импульсов, пять триггеров, три блока триггеров, девять элементов И, шестнадцать элементов задержки, три элемента ИЛИ, блок линий задержки, два блока совпадения , шесть регистров информации, шесть элементов ИЛИ-НЕ, блок элементов задержки, два блока элементов И, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729671/21 (22) 16.08,89 (46) 23.11.91. Бюл. N 43 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им, акад, М.К. Я н геля (72) О.И. Кадацкая,-А.И. Каменюка и Е.Л. Канарейкина (53) 621.317.795.2 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 600507, кл. G 04 F 10/04, 1976. (54) ЦИФРОВОЙ ХРОНОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных ;.истемах, Изобретение относится к измерению одиночных интервалов времени и может быть использовано в информационно-измерительных системах, радио- и оптической локации, ядерной физике.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема цифрового хронометра; на фиг. 2 — временные диаграммы работы цифрового хронометра.

Цифровой хронометр содержит генератор 1 стандартной частоты (ГИ), последовательно соединенный с формирователем 2 импульсов стандартной частоты, выход которого подключен к входу ключа 3, триггер

4 с раздельными входами,счетчик5импульсов, вход которого соединен с выходом ключа 3. элементы 6 и 7 задержки, первый 8 и второй 9 делители частоты, счетные входы которых соединены с выходами первого 3 и

„„. Ы„„1693588 А1 (51у G 04 С 3/00, G 04 F 10/00 радио- и оптической локации, ядерной физике, Цель изобретения — повышение точности измерения. Цифровой хронометр содержит генератор стандартной частоты„формирователь импульсов, ключ, триггер с раздельными входами, счетчик импульсов, линию задержки. В хронометр дополнительно введены ключ, два делителя частоты, четыре счетчика импульсов, пять триггеров, три блока триггеров, девять элементов И, шестнадцать элементов задержки, три элемента

ИЛИ, блок линий задержки, два блока совпадения, шесть регистров информации, шесть элементов ИЛИ-НЕ, блок элементов задержки, два блока элементов И, 2 ил. второго 10 клю ей соответственно, второй вход первого к™юча 3 подключен к прямому выходу триггера 4 с раздельными входами через четвертый элемент 7 задержки, Один из входов второго ключа 10 подключен к выходу формирователя 2 импульсов, второй вход этого же ключа подключен к прямому выходу первого триггера 11, инверсный выход которого подключен к информационно-, :- у входу этого же триггера, а счетный вход подключен к инверсному выходу триггера 4 с раздельными входами, входы которого подключены к источнику стартового и стопового импульсов. Выходы первого 8 и второго 9 делителей частоты подключены к одному из входов первого 12 и второго 13 элементов И, вторые входы которых подключены к выходам первого

3 и второго 10 ключей чеоез шестнадцатый 6 и пятый 14 элементы задержки соответственно, 1693588

50

ВыхОДы первОГО 12 и Второго 13 зле ментов И соединены с входами каждого элемента первого 15 и втарого 16 блоков совпадения, Источник cT8ðòîâoro Iff стопоного импульсов через. первый 17 и второй 18 элементы задержки подключен к входам первого элемента, ИЛИ 19, Выход которого

Подключен к входу каждого разряда блока 0 линий задержки соответственно, Выход стопового импульса источника стартового и стоповога импульсов через третий элемент задержки 21 подключен к одному из входов третьего элемента И 22, второй вход которого подключен к выходу второго ключа 10, выход злемен ra И 22 через второй триггер

23 подключен к вычитающему входу первого счетчика 5, Выходы блока линий 20 задержки подключены к входам блока 24 элементов задержки поразрядно. Выходы блока 24 элементов задержки . подключены к одному из входов первого 25 и н. араго 26 блоков элементов И порязрядно, вторые входы первого блока 25 элементов И поразрядно подключены к прямым Выходам первого блока 27 триггеров, инверсные выходы которого поразрядно подключены к вторым входам второго блока 26 элемен. ов И и к информационным ВхОдам каждого pff3psf4cl первого блока 27 триггеров., Выходы первого 25 и втаоаго 26 блоксн элементов И подключены к входам первого 15 и второго I6 блоков сонпадения поразрядно соотнетс.венно.

Выход последнего раз эяда первого блока 25 элементов И подклю-ген к входу четвертого элемента И 28, второй вход которого подключен к выходу формирователя 2, а выход через ше=тай элемент 29 задержки подключен к синхронхаду первого регистра 30. Выход последнего разряда второго блока 26 элементов И подключен к счетному входу пятого триггера 31, инверс-ный выход катарога соединен с информационным входом этога же триггера, прямой выход которого подклю- ен к одному из входов пятого элемента И 32, второй вход которого соединен с вь .Ходом формирователя 2, выход пятого элемента И 32 через седьмой элемент 33 задержки подключен к синхронходу второго регистра 34 и к входам тринадцатого 25 и четырнадцато о 36 элементов задержки, Выходы первого i5 и второго 16 блоков совпадения подключены к второму

37 и третьему 38 блокам триггеров соответственно поразрядно, инверсные выходы каждого разряда второго 37 и третьего 38 блоков триггеров соединены с информационными входами этих же блоков соответстВеннО, прямые выходы нтораг037итретьегo

38 блоков триггеров соединены с Входами первого ЗО и второго 34 регистров, причем выходы первых разрядов второго 37 и третьего 38 блоков Tpf«frrepoB поДключены Y. Входам предпоследних разрядов г:ервога 30 и второго 34 регистров соответственно, à последние выходы этих блоков подключены к первым входам разрядов регистров 30 и 34 соответственно.

Послед евы..оды ер Зои Второго

34 регистроз подключены через элементы

ИЛИ-HF 39 и 40 к входам одиннадцатого и двенадцатого элементов 41 и 42 задержки соответственна, выходы которых подключены к синхранходам третьего 43 и пятого 44 регистров соответственно, выходы которых через первый 45 и четвертый 46 элементы

ИЛИ-HE подключены к одному из входов шестого 47 и Восьмого 48 элементов И саотнетстВеннО, вторые входы которых подключены к Выходам последних разрядов первого 30 и нторога 34 регистров соответственно, а третьи входы подключены к выходам восьмого 49 и тринадцатого 35 элементов задержки соответственно. Выходы последних разрядов первого 30 и ВтОрО га 34 регистров подключены также через девятый 50 и пятнадцатый 51 элементы задержки к сиихронхадам четнертога 52 и шестого 53 регистров соответственна, выходы которых через третий и шестой элементы

ИЛИ-НЕ 54 и 55 подключены к одному из входов седьмого и девятого элементов И 56 и 57 саотве1ственно, вторые входы которых через десятый 58 и четырнадцатый 36 элементы задержки подключены к шестому 29 и седьмому ЗЗ элементам задержки соотнетственно, третьи Вхадь| седьмого 56 и девятого 57 элементов И подключены к выходам

Второго 39 и пятого 40 элементов ИЛИ-НЕ соответственно, а выходы через второй 59 и пятый 60 счетчики импульсов подключены к информационным входам четвертого 52 и шестого 53 регистров. Выходы шестого 17 и восьмого 48 элемен гон И через третий 61 и четнертый 62 счетчи ки импул ьсан подкл ючены к информационным входам третьего 43 и пятого 44 регистров. Остальные выходы первого и aTopofo регистров через второй

63 и TpeTIfi 64 элементы или подключены к счетным входам третьего 65 и четвертого

66 триггеров соответственно, инверсные выходы каждого ин которых подключены к инфорамционным входам этих же триггеров и управляющим входам первого 30 и второго 34 регистров соответственна, Устройство работает следующим обраЗОМ, ГИ 1 работает в непрерывном режиме.

Перед началом работы устройства нсе элементы памяти кроме триггера 4 абнуляются, 1693588 но предварительно обнуляется триггер 11.

Импульсы с выхода ГИ 1 поступают на вход формирователя 2, С выхода формирователя

2 основная импульсная последовательность периода То поступает на ключ 3 и элемент И

28. Стартовый импульс опрокидывает триггер 4, тем самым открывая ключ 3, причем в цепь сигнала включен элемент 7 задержки, необходимый для одновременного срабатывания ключей 3 и 10. С ключа 3 основная импульсная последовательность периода

То поступает на счетный вход делителя 8 частоты и вход суммирования счетчика 5.

Тем самым на выходе делителя 8 частоты формируется импульсная последовательность периода 2Тр. Полученные импульсы поступают на элемент И 12, на второй вход которого также поступают импульсы периода То через элемент 6 задержки с ключа 3, Элемент 6 задержки необходим для правильного срабатывания элемента Vl 12 во времени. Элемент И 12 предназначен для выделения длительности каждого второго импульса импульсной последовательности периода Тр, равной длительности импульсов периода То. Полученная на выходе элемента И 12 импульсная последовательность периода 2ТО, поступает на блок 15 совпадения, в стартовых каналах измерения состо, ящий из и разрядов.

Стартовый и стоповый импульсы проходят через п дополнительных каналов измерения, представляющих собой блок 20 линий задержки, блок 27 триггеров, а..ак 24 элементов задержки и блоки 25 и 26 элементов И.

Стартовый импульс через элемент 17 задержки, элемент ИЛИ 19 поступает на блок 20 линий задержки. Элемент задержки необходим для того, чтобы стартовый импульс с дополнительных каналов измерения и импульсная последовательность периода

2То с элемента И 12 поступили на блок 15 совпадения в стартовых каналах в момент, соответствующий времени поступления стартового импульса с источника стартовых и стоповых импульсов. Далее стартовый импульс с блока 20 линий задержки поступает на блок 27 триггеров, тем самым опрокидывая каждый триггер блока. Поэтому блок элементов И 25 открывается, Стартовый импульс с блока 20 линий задержки поступает на блок 24 элементов задержки, необходимый для правильного срабатывания блока

25 элементов И во времени. С блока 24 элементов задержки стартовый импульс поступает на блок И 25 элементов для выделения стартового импульса из уровнр, Таким образом, на выходе блока 25 элементов И формируется стартовый импульс, который

1а

20 аг, 30

55 поступает на блок 15 совпадения в стартовых каналах. Полученный результат сравнения стартового импульса и импульсной последовательности периода Тр, поступающей с элемента И 12, фиксируется на блоке триггеров 37, в стартовых каналах измерения и поступает на информационные входы регистра 30 стартового импульса. Приходящий с последнего элемента И 25 на элемент

И 28 стартовый импульс открывает последний, и поступающая на элемент И 28 импульсная последовательность периода Т с формирователя 2, проходя через элемент 29 задержки, поступает на синхровход ретистра 30, тем самым производя запись информации, стоящей на информационных входах регистра 30. Элемент 29 задержки необходим для задержки импульсной последовательности периода То да момента выставления информации на информационных входах регистра 30, Режим записи инфаамации предварительно выставляется на уравля1ощих входах регистра 30 с помощью элемента ИЛИ 63 и триггера б5. Как только произойдет запись и информация появится на выходах регистра 30 с помощью элемента ИЛИ 63 и триггера 65, происходит смена режил..а рабагы "Запись" на режим работы

"Сдвиг вправо". Так как результатом совпадения стартавага импульса и импульсной последовательности периода 2То будут нули, та сначала необходим подсчет нулей, Разрядность регистра 30 должна быть равной(п+!), где n — числадапалнительных каналов измерения. Э-о необходимо для то-. го чтобы при сдвиге информации не произошла потеря первого элемента информации. Кроме того, для правильного подсчета информации выходы блока 37 триггеров необходима соединить с информационными входами регистра 30 в следующем порядке: разряды блока триггеров 37, начиная с первого разряда — с предпоследним информационным входом регистра 30 да последнего разряда блока. триггеров, который соединеrl с первым входом регистра

30. Сдвигаемая в регистре 30 информация снимается с его последнего выхода, пропускается через элемент ИЛИ-НЕ 39 и подается на элемент И 56. Снимаемая с элемента

29 задержки импульсная последовательность периода То пропускается через элемент 58 задержки и также поступает на элемент И 56. Элемент 58 задержки необходим для тога, чтобы информация с регистра

30 и импульсная последовательность периода То поступали на элемент И 56 одновременно. Импульсная последовательность, получаемая на выходе элемента И 56 и соответствующая информации, снимаемой с tlo1693588 следнего выхода регистра 30, соответствует количеству нулей и подается на счетный вход счетчика нулей 59 стартового импульса, который подсчитывае- количество нулей.

Как только ка последнем выходе регистра 5

30 появится едикица, на синхровход регистра 52 поступит сигнал через элемент 50 задержки, разрешающий запись в регистр 52 информации, снимаемой со счетчика 59 и стоящей на входах регистра 52, Элемент 50 10 задержки необходим для задержки сигнала записи до того, как ка входах регистра 32 установится необходимая информация. В регистре 52 запоминается число Np. Также информация с выходов регистра 52 через 15 элемент ИЛИ-НЕ 54 поступает ка элемент И

56, тем самым закрывая счетчик 59.

l(pof«e того, при появлении единицы на последнем выходе регистра 30 она подсчитывается и начинают подсчитываться после- 20 дующие единицы. Сдвигаемая информация,=нимаемая с последнего выхода регистра

30, подается на элемент И 47, на второй вход которого подается импульсная последовательность периода То, пропускаемая 25 через элемент 49 задержки. Последний необходим для того, чтобы информация с регистра 30 стартового импульса и импульсная последовательность периода Т;> поступали на элемент И 47 одновреме>>но. Зд

Импульсная последовательность, получаемая ка выходе элемента A 47 и соответствующая информации, снимаемой пОследкего Выхода pef истра 30, г>одс>е1 ся на счетный ВХОД счетчика 61, котс>р>= .Й,1одсч f- 35 тывает количество единиц, Как только ка последнем выходе регистра 30 появятся очередные нули, ча синхровхсд регистра 43 поступит разрешающий сигнал записи, г>роходящий через элемент 41 задержки и эле- 40 мент ИЛИ-HF 39. Произойдет запись информации, стоящей на входах регистра

43 и снимаемой с выходов счетчика 6 I, Элемент 41 задержки f eoá> oäûfë для задержки сигнала записи для тоге>, как на входах реги- 45 стра 43 установится необходимая информация, В регистре 43 запоминается число NI, Кроме, того, информация с Выходов регистра .43 поступает на элемент ИЛИ-НЕ 45, а затем на элемент И 47, тем самым закрывая 50 счетчик 61, Приходящий стоповый импулbl. опрокидывает триггер 4. При этом onðoêèäûвается триггер 11, который открывает ключ 10 и закрывает ключ 3, в результате чего прекращается воздействие на вход суммирования счетчика 5 и делитель 8 частоты, В счетчике

5 запоминается число fn. Импульсная последовательность с формирователя 2 проходит через ключ 10 и поступает на счетный вход делителя 9 частоты. Стоповый имг.ульс, проходя через элемент 21 задержки, поступает на элемент И 22, на второй вход которо.о поступает импульсная последовательность периода То с ключа 10, Элеме -и- 2" задержки подбирается так, чтобы стартовый импульс и первый импульс последовательности с периодом То после открытия ключа 10 пришли на элемент И 22 одновременно, Сигнал с выхода элеме- .та И 22 поступает на информационный г:ход триггера 23, с выхода которого сигнал поступает на вход вычитания счетчика 5. На выходе делителя 9 частоты формируется импульская последовательность периода 2Т . Полученные импульсы подаются на элемент И 13, íà второй вход которого поступают импульсы последОВа тельности периода То с ключа 10 через элемент 14 задержки. Его назначение аналогично назначению элемента 6 задержки. Элемент И 13 предназначен для выделения каждого второго импульса импульсной последовательности периода Tf>. Полученная и>«пульсная последовательность с элемента И 13 поступает на блок 16 совпадения в стоповых каналах измерения.

Стоповый импульс через элемент 18 задержки, назначение которого аналогично назначению элемента 17 задержки, элемент

ИДИ 19 поступает на блок 20 линий задержки.,C,àëåe стоповый импульс с блока 20 линий задержк>А поступает на блок 27 триггер в, Te>f«самым опрокидывая триггеры блока, в результате чего открывается блок

26 элементов И, на который также через блок 24 элементов задержки поступает стоповый импульс с блОка 20 линий задержки.

С оповый импульс„поступаюьций с последнего элемента И блока 26, опрокидывает триггер 31, который открывает элемент И

32, на который поступает импульсная послеДовательность периода Тр формиpoBGTellA

2, С выхода блока 26 элементов И стоповый импульс поступает на блок 16 совпадения в стоповых каналах измерения, на второй

Вход KGTQpofo nocTYneeT импульсная последовательность периода 2Т с элемента И 13, Результа > ы совпадения стапового импульса и импульсной последовательности периода

2Т0 фиксируются на блок 38 триггеров в стоповых каналах измерения и поступают на информационные входы регистра 34. Поступа>ощая с элемента И 32 через элемент

33 задержки импульсная последовательность периода То поступает на синхровход регистра 34, тем самым производя запись информации, стоящей на информационных входах регистра 34, Элемент 33 задержки аналогичен элементу 29 задержки, Режим записи предварительно выставляется íà уп1693588

10 равляющих входах регистра 34 с помощью элемента ИЛИ 64 и триггера 66. Как только произойдет запись и информация появится на выходах регистра 34, с помощью элемента И 64 и триггера 66 произойдет смена режима работы "Запись" на режим работы

"Сдвиг вправо". Так как результатом совпадения стопового импульса и импульсной последовательности с периодом 2Т, будут являться нули, то сначала необходимо произвести подсчет нулей. Регистр 34 аналогичен регистру 30, Также аналогично его соединение с блоком 38 триггеров соединению регистра 30 с блоком 37 триггеров.

Сдвигаемая в регистре 34 информация снимается с его последнего выхода, пропускается через элемент ИЛИ-НЕ 40 и подается на элемент И 57, Снимаемая с элемента

33 задержки импульсная последователь- . ность периода То проходит через элемент задержки 36 и также поступает на элемент

И 57. Элемент 36 задержки необходим для того, чтобы информация с регистра 34 и импульсная последовательность периода То поступали на элемент И 57 одновременно, Импульсная последовательность, получаемая на выходе элемента И 57 и соответству ющая информации, снимаемой с последнего выхода регистра 34 — количеству нулей, подается на счетный вход счетчика 60 стопового импульса, который подсчитывает количество нулей. Как только на последнем выходе триггера 34 появится единица, на синхровхад регистра 53 поступает сигнал через элемент 51 задержки, разрешающий запись в регистр 53 информации, снимаемой со счетчика 60 и стоящей на информационных входах регистра 53. Элемент 51 задержки аналогичен элементу 50 задержки, В регистре 53 запоминается число No .

Информация с выхода регистра 53 через элемент ИЛ И-Н Е 55 поступает также на элемент И 57, тем самым закрывая счетчик 60.

Кроме того, при появлении единицы на последнем выходе регистра 34 она засчитывается, и начинают подсчитываться последующие единицы. Сдвигаемая информация, снимаемая с последнего выхода регистра

34, подается на элемент И 48, на второй вход которого подается импульсная последовательность периода Т, проходящая через элемент 35 задержки. Элемент задержки 35 аналогичен элементу задержки

49..Импульсная последовательность, получаемая на выходе элемента И 48 и соответствующая информации, снимаемой с последнего выхода регистра 34 — количеству единиц, подается на счетный вход счетчика

62, который подсчитывает количество единиц. Как только нэ последнем выходе ре5

15

25 Таким образом, должно соблюдаться условие

Лt = 2Т/и, 30 ?

55 гистра 34 появляются очередные нули, на . синхровход регистра 44 поступит разрешающий сигнал записи, проходящий через элемент 42 задержки и элемент ИЛИ-HE 40, Происходит запись информации, стоящей на входах регистра 44 и снимаемой с выходов счетчика 62. Элемент 42 задержки аналогичен элементу 41 задержки. В регистI ре 44 единиц запоминается число N1. Кроме того, информация с выходов регистра 44 поступает на элемент ИЛИ-НЕ 46, а затем на элемент И 48, тем самым закрывая счетчик 62.

Задержанные ня постоянную величину

At, где At — время прохождения стартового (стопового) импульса через линию задержки, старт- и стоп-импульсы определяют и одиночных измеряемых интервалов времени t„, сдвинутых один относительно другого на величину Л t, причем последний интервал txï сдвинут относительно первого интервала тд на величину То; где Т вЂ” период следования импульсов основной импульсной последовательности. где n — число дополнительных каналов измерения.

Период То квантуется с шагом Лт, и чем меньше величина At, тем точнее будет измерение, но квантование неявное.

Для отсчета временного интервала в качестве начала и конца отсчета используется. единственное совпадение пары импульсов —.стартового (стопового) и квантующего. В данном случае имеет место совпадение пакетами, причем весь пакет представляет собой сигнал, по которому осуществляется отсчет временного интервала; Этот сигнал может быть достаточно протяженным, в центре которого находится импульс. меньший по длительности из импульсов, участвующих в совпадении, а к краям длительности импульсов в пакете убывают, следовательно, убывают и их амплитуды, Очевидно, что этот наиболее протяженный импульс пакета является адекватным импульсу одиночного совпадения в известном устройстве, и поэ- тому отсчет надо осуществлять по центральному импульсу.

Для уточнения измеряемого временного интервала tx необходимо знать временной интервал Att, выраженный в квантах

Лt, между центрами стартового импульса и первого импульса, входящего в измеряемый временной интервал tx и просчитанного счетчиком, а также временной интервал

1693588

Лт2 между центрами стоп-импульса и последнего импульса„входящего в измеряемый временной интервал tx и просчитанного счетчиком

Приход стартового (стопового) импульса случаен, поэтому могут быть такие фазовые соотношения этих импульсов с квантующими импульсами, при которых па. кеты совпадения стартового (стопового) импульсов с первым квантующим импульсом полностью не реализуются. Для восстановления пакетов предусматривается органи— зация процесса измерения таким образом, что во времени совмещаются стартовый (стоповый) импульсы с вторым и квантующими импульсами, следующими с делителей частоты с периодом Т = 2То. В этом случае результатом работы некоторого количества первых блоков совпадений будут нули, далее наступит пакет совпадений, т, е. появятся единицы. Этот пакет будет единственным для стартовых каналов и

: единственным для стоповых.

При таком измерении необходимо образовать последовательность импульсов, близкую по частоте импульсам основной частоты fo путем многократно" задержки на заданные интервалы времени измеряемого интервала tx. Эти две последовательности импульсов, следующих с частотой fo и f>, сравниваются во времени так, что стартовые (стоповые) импульсы сравниваются с квантующим импульсом, следующим за

:,стартовым (стоповым) импульсом, Номер канала совпадения центров стартового импульса и второго импульса импульсной последовательности периода То-, т, е. центр пакета совпадений, находится как пц2 = Ио+ Ni/2, где No — число нулей, соответствующих несовпавшим стартовому импульсу и второму импульсу последовательности То и (или) совпавшим импульсам с амплитудой, недостаточной для срабатывания элементов схемы, т. е. засчитанных нулями;

N< — число единиц, соответствующих совпавшему стартовому импульсу и второму импульсу импульсной последовательности периода То.

Аналогичным образом определяется номер канала совпадения центров стопового импульса и второго импульса импульсной последовательности периода То

I пц2 = No + N> /2, Таким образом, пц2 соответствует вре1 менному интервалу t1, выраженному в квантах Л t, ппц2 соответствует временному t интервалу t2, выраженному в квантах A t.

Измеряемый временной интервал тх определяется следующим образом: тх = Л t> + t< + A t2, где Лц =11 -Т, 5 6t2= To т2, t< = ИТо.

N принимает значения m и (m-1) в зависимости от фазовых соотношений между приходом стопового импульса на ключ 10 и

10 квантующим импульсом, выделенным в этот же момент времени на ключе 10. Это обстоятельство учитывается счетчиком 5, То — период следования импульсов с ГИ, выраженный в квантах, т. е

15 A t< = (пц2 - n/2) Ai:, Л т2 = (n/2 - nip ) h, t, t> = N и/2 Лт.

Длительности импульсов генератора стандартной частоты, стартового и стопово20 го импульсов выбраны по условиям, определяемым современной элементной базой, например т = 10 с, частота импульсной последовательности fo = 10 Гц, период 2To=

= 10 с, время задержки первой ЛЗ Лт =

-8

25 =10 о с, Тогда необходимо n = 2То/Л t =

=10 /10" = 100 каналов измерения, т. е. необходимая длительность импульсов дол-1О жна быть t = Л t =- 10 с, что является реально недостижимым, но точность, З0 соответствующая Л t, может быть достигнута благодаря совпадению импульсов пакетами.

Оценим погрешность измерения от нестабильности ГИ. Пусть нестабильность ГИ

З5 составляет а= 10 с.

l а =М./f. =(f. -- f )/f, —

1/То

40 =1-Т/Т = IТ-Т /T =ЛТ/Т .

Учитывая, что 4 f> = f, нестабильность периодов ГИ равна

ЛТ,=ЛТ= ЛТ= а.Т,=108 10 =10 4"с,, Формула изобретения

Цифровой хронометр, содержащий генератор стандартной частоты, последовательно соедйненный с формирователем импульсов стандартной частоты, выход которого подключен к входу ключа, триггер с

50 раздельными входами, . счетчик импульсов, вход которого.соединен с выходом ключа, линию задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изме55 рения, в него введены второй ключ, два де лителя частоты, четыре счетчика импульсов пять триггеров, три блока триггеров, девят1 элементов И, шестнадцать элементов за держки, три элемента ИЛИ, блок линий за держки, два блока совпадения, шест

13 регистров информации, шесть элементов

ИЛИ-НЕ, блок элементов задержки, два блока элементов И, причем счетные входы первого и второго делителей частоты соединены с выходами первого и второго ключей соответственно, второй вход первого ключа подключен к прямому выходу триггера с раздельными входами через четвертый элемент задержки, один из входов второго ключа подключен к выходу формирователя импульсов, второй вход этого же ключа подключен к прямому выходу первого триггера, инверсный выход которого подключен к информационному входу этого же триггера, а счетный вход- к инверсному выходу триггера с раздельными входами, входы которого подключены к источнику стартового и стопового импульсов, выходы первого и второго делителей частоты подключены к одному из входов первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходам первого и второго ключей через шестнадцатый и пятый элементы задержки соответственно, выходы первого и второго элементов И соединены с входами каждого элемента первого и второго блоков совпадения соответственно, кроме того, источник стартового и стопового импульсов через первый и второй элементы задержки подключен к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу каждого разряда блока линий задержки соответственно, выход стопового импульса источника стартового и стопового импульсов через третий элемент задержки подключен к одному из входов третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго ключа, выход третьего элемента И через второй триггер — к вычитающему входу первого счетчика импульсов, выходы блока линий задержки — к входам блока элементов задержки поразрядно, кроме того, выходы блока элементов задержки подключены к одному из входов первого и второго блоков

40 элементов И поразрядно, вторые входы пер- 45 вого блока элементов И поразрядно подключены к прямым выходам первого блока триггеров, инверсные выходы которого поразрядно подключены к вторым входам второго блока элементов И и к информаци- 50 онным входам каждого разряда первого блока триггеров, выходы первого и второго блоков элементов И подключены к входам

nepaoro и второго блоков совпадения поразрядно соответственно, выход последнего разряда первого блока элементов И подключен к входу четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, а выход через шестой элемент задержки — к синхровходу первого регистра, выход последнего раэря-. да второго блока элементов И подключен It счетному входу пятого триггера, инверсный выход которого соединен с информационным входом этого же триггера, прямой выход которого подключен к одному из входов пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, выход пятого элемента И через седьмой элемент задержки подключен к синхровходу второго регистра и к входам тринадцатого и четырнадцатого элементов задержки, выходы первого и второго блоков совпадения — к второму и третьему блокам триггеров соответственно поразрядно, инверсные выходы каждого разряда второго и третьего блоков триггеров соединены с информационными входами своих разрядов соответственно, прямые выходы второго и третьего блоков триггеров — c входами первого и второго регистров, причем выходы первых разрядов второго и третьего блоков триггеров подключены к входам предпоследних разрядов первого и второго регистров соответственно, а последние выходы этих блоков — к первым входам разрядов этих регистров соответственно, последние выходы первого и второго регистров подключены через второй и пятый элементы

ИЛИ-НЕ к входам одиннадцатого и двенадцатого элементов задержки, выходы которых подключены K синхровходам третьего и пятого регистров соответственно, выходы которых через первый и четвертый элементы ИЛ И-Н Е подключены к одному из входов. шестого и восьмого элемента И соответственно, вторые входы которых подключены к выходам последних разрядов первого и второго регистров соответственно, а третьи входы — к выходам восьмого и тринадцатого элементов задержки соответственно, выходы последних разрядов первого и второго регистров подключены также через девятый и пятнадцатый элементы задержки к синхравходам четвертого и шестого регисторов соответственно, выходы которых через третий и шестой элементы ИЛИ-НЕ подключены к одному из входов седьмого и девятого элементов И соответственно, вторые входы которых через десятый и четырнадцатый элементы задержки к шестому и седьмому элементам задержки соответственно, третьи входы седьмого и девятого элементов И вЂ” к выходам второго и пятого элементов ИЛИ-НЕ соответственно, а выходы через второй и пятый счетчик импульсов — к информационным входам четвертого и шестого регистров, выходы шестого и восьмого элементов И через третий и четвертый счетчики импульсов подключены к информаци16

15 ю

1693588 онным входам третьего и пятого регистров, остальные выходы nepsoro и второго регистров через второй и третий элементы ИЛИ подключены-к счетным входам третьего и четвертого триггеров соответственно, .инверсные выходы каждого из которых подключены к информационным входам этих же триггеров и управляющим входам первого и второго регистров соответствен5 но.

1693588

Составитель С. Коротова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор В. Гирняк

Редактор А, Козориз

Заказ 4078 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производстве но-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101