Преобразователь интервала времени в код

 

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,,5U,: 1839622 А1 (ям Н 03 М 1/50

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ц нцд. ",: ",".-„„„

БИБ/.!:;,:,.

К ABTOPCKOMY CBNQETEJibCTBY

r m n / (21) 4785098/24 (22) 22.01,90 (46) 30.07.93. Бюл. М 28 (71) Таганрогский научно-исследовательский институт связи (72) И.Г.Дорух, A.Ï.Äîðóõ, A.B.Маргелов и

fO.È.Ñàêoâè÷ (56) Авторское свидетельство СССР

f4 1166310, кл. Н 03 М 5/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР

hh 1381708, кл. Н 03 M 1/50, 1986. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРВАЛА

ВРЕМЕНИ В КОД (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов, Цель изобретения — упрощение. Поставленная цепь достигается за счет того, что в устройство, содержащее интегратор 2, генератор 3 опорной частоть!, элемент И 8, счетчик 10. . элементы ИЛИ 11 и f2, одновибраторы 13 и

l4, элемент 15 выборки и хранения, аналого-цифровой преобразователь 16, элемент

17 задержки, накапливающий сумматор 18, введены источник опорного напряжения 1, вычитатель 4, сумматор 5, ключи 6 и 7. Упрощение в устройстве достигается эа счет частичной замены цифровых элементов на аналоговые с изменением соответствующих связей. 2 ил.

1830622

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов.

Целью изобретения является упрощение преобразователя.

На фиг,1 приведена структурная схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2— временные диаграммы, поясняющие его работу, Преобразователь интервала времени в код содержит источник 1 спорного нап ря>кения, интегратор 2, генератор 3 опорной частоты, вычитатель 4, сумматор 5, ключи 6 и

7, элемент 8 И, инвертор 9, счетчик 10, элементы 11 и 12 ИЛИ, одновибраторы 13 и 14, элемент 15 выборки-хранения, аналогоцифровой преобразователь 16, элемент 17 задержки, накапливающий сумматор 18, входную 19 и выходную 20 шины. Выход источника 1 соединен с первым входом блока 4 и информационным входом интегратора 2, вход сброса которого соединен с выходом генератора 3 и первым входом элемента 8, а выход — с информационным входом ключа 6 и вторым входом блока 4, соединенного своим выходом с информационным входом ключа 7, Шина 19 соединена непосредственно с вторым входом элемента 8, с входами одновибраторов 13 и 14 и с управляющим входом ключа 7, а через weмент 9 — с управляющим входом ключа 6.

Первый и второй входы элемента 12 соединены с выходами одновибраторов 13 и 14 соответственно, а выход — с управляющим входом блока 15 и входом "запуск" преобразователя 16, Первый и второй входы блока 5 соединены с выходами ключей 6 и 7соответственно, с выход — с аналоговым входом блока 15, выход которого соединен с аналоговым входом преобразователя 16, Вход

"Сброс" преобразователя 16 соединен с выходом элемента 17 и управляющим входом сумматора 18, выход "Конец преобразова. ия" —. с входом элемента 17, а информационные выходы — с соответствующими информационными входами сумматора 18. . Выходы сумматора 18 с 1-го по и-й соединены с шиной 20, а (и+1)-й выход — с первым входом элемента 11, второй вход которого соединен с выходом элемента 8, а выход— со счетным входом счетчика 10, соединенного своими выходами с шиной 20, Преобразователь работает следующим образом.

В исхбдном состоянии во всех разрядах счетчика 10 записаны единицы, а сумматор

18 обнулен (цепи установки на чертеже не показаны). На выходе "Конец преобразования" преобразователя 16 имеет место нулевой потенциал.

Генератор 3 формирует последовательность коротких импульсов опорной частоты с периодом Т (фиг,2а), которая поступает на первый вход элемента 8 и вход сброса интегратора 2.

Источник 1 формирует постоянное напряжение, уровень Urnax которого равен максимальному уровню преобразуемого преобразователем 16 напряжения. Напряжение с выхода источника 1 поступает на суммирующий вход блока 4 и на информационный вход интегратора 2, Поддействием напряжения с выхода источника 1 и импульсов сброса с выхода генератора 3 интегра"5 тор 2 формирует линейно нарастающее пилообразное напряжение с амплитудой

Вшах и периодом Т (фиг.2б), которое поступает на информационный вход ключа 6 и на вычитающий вход блока 4.

20 На выходе блока 4 и íà информационном входе ключа 7 формируется линейно спадающее пилообразное напряжение с амплитудой U ay. и периодом Т(фиг.2в), причем максимуму сигнала на выходе интегратора

2 и информационном входе ключа 6 соответствует минимум сигнала на выходе блока 4 и информационном входе ключа 7.

С шины 19 на второй вход элемента 8, на входы одновибраторов 13 и 14, на управ30 ляющий вход ключа 7 непосредственно, а на управляющий вход ключа 6 через элемент 9 поступает сигнал единичного уровня с длительностью, равной длительности измеряемого временного интервала (фиг.2г).

35 С поступлением сигнала единичного уровня с шины 19 импульсы генератора 3 через элементы 8 и 11 начинают поступать на счетный вход счетчика 10, который формирует старшие разряды кода измеряемого

40 интервала времени.

До поступления сигнала единичного уровня с шины 19 ключ 6 был открыт, а ключ

7 — закрыт, и на аналоговый вход блока 15 через блок 5 поступало напряжение с выхо45 да интегратора 2. С поступлением этого сигнала ключ 6 закрывается, а ключ 7— открывается, и на аналоговый вход блока 15 через блок 5 поступает напряжение с выхода блока 4.

По переднему фронтусигнала с шины 19 запускается одновибратор 13, импульсы с выхода которого (фиг.2д) через элемент 12 поступают на управляющий вход блока 15 и на вход "Запуск" преобразователя 16.

По переднему фронту импульса с выхода элемента 12 блок 15 осуществляет запоминание потенциала уровня 0ц, имеющего место в момент t> поступления сигнала единичного уровня с шины 19, а по заднему

1830622

20 фронту этого импульса запускается преобразователь 16, который по окончании времени преобразования вырабатывает на своих информационных выходах код напряжения Utt, поступающего на его аналоговый вход с выхода блока 15, гакже вырабатывает на выходе "Конец реобразования" сигнал единичного уровня который поступает на вход элемента 17. Злемент 17 осуществляет запись кода сумматор 18 и сброс преобразователя 16 по входу

"Сброс".

По окончании сигнала - шины 19 ключ T закрывается, а ключ 6 открывается, и на аналоговый вход блока 15 через блок 5 поступает напряжение с выхода интегратора

2, По заднему фронту сигнала с шины 19 запускается одновибратор 14, импульс с выхода которого (фиг.2е) проходит через элемент 12 на управляющий вход блока 15 и вход "Запуск" преобразователя 16. По заднему фронту импульса с выхода элемента

12 блок 15 осуществляет запоминание потенциала уровня Utz, имеющего место в момент tz окончании сигнала единичного уровня с шины 19, а по заднему фронту этого импульса запускается преобразователь 16, который по окончании времени преобразования вырабатывает на своих информационных выходах код напряжения уровня Utz поступающего на его аналоговый вход с выхода блока 15, а элемент 17 осуществляет запись этого кода в сумматор

18 и сброс преобразователя 16 по входу

"Сброс".

Время х, прошедшее от начала измеряемого интервала времени до момента появления первого импульса на выходе элемента 8, может быть выражено через напряжение Utt, зафиксированное блоком 15 .в момент времени tt, следующим образом:

rt =Т =Т =Т ц чц U ц

Umax 2пU «n где Йц — код преобразователя 16, соответствующий напряжению U

16.

Время т, прошедшее от момента появления последнего импульса на выходе элемента 8 до момента tz окончания измеряемого интервала времени, может быть выражено через напряжение Uiz, зафиксированное блоком 15 в момент времени tz, следующим образом:

Ntz

rz= Т

55 где N

После поступления кодов N< и N+

+ rz.В случае переполнения сумматора 18 импульс переноса с его (и+1)-го выхода через элемент 11 поступает на счетный вход счетчика 10, и его содержимое увеличивается на единицу.

Таким образом, показания счетчика 10 соответствуют старшим разрядам, а показания сумматора 18 — и младшим разрядам кода измеряемого интервала времени, Достоинством и редлагаемого преобразователя по сравнению с прототипом является простота, обусловленная отсутствием в его составе таких элементов, как преобразователь прямого кода в дополнительный, коммутатор кодов, D-триггер, триггер со счетным входом, компаратор, и гораздо меньшим числом логических элементов, Формула изобретения

Преобразователь интервала времени в код, содержащий интегратор, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого объединен с входами первого и второго одновибраторов и является входной шиной, выход элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу счетчика, выходы которого являются выходной шиной старших разрядов, выходной шиной младших разрядов являются выходы накапливающегося сумматора, за исключением старшего выходного разряда, подключенного к второму входу первого элемента

ИЛИ, тактовый вход накапливающего сумматора объединен с входом "Сброс" аналого-цифрового преобразователя и подключен к выходу элемента задержки, вход которого подключен к выходу "Конец преобразования" аналого-цифрового преобразователя, аналоговый вход которого подключен к элементу выборки и хранения, управляющий вход которого объединен с входом "Запуск" аналого-цифрового преобразователя и подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго одновибраторов соответственно, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения, введены источник опорного напряжения, вычитатель, сумматор, инвертор и первый и второй ключи, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен с ана1830622

Составитель lO.Ñàêîaè÷

Техред M. Моргентал Корректор H. Король

Редактор Н, Коляда

Заказ 2527 Тираж Подписное

BHMNnM Государственного комитета rio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

3 33035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 301 логовым входом элемента выборки и хранения, информационные входы накапливающего сумматора подключены к соответствующим выходам аналого-цифрового преобразователя, выход генератора опорной частоты подключен к входу сброса интегратора, аналоговый вход которого объединен с входом суммирования вычитателя и подключен к вводу источника опорного напряжения, вход вычитания вычитателя обьединен с аналоговым входом первого ключа и подключен к выходу интегратора, управляющий вход первого ключа подклю5 чен к выходу инвертора, вход которого обьединен с управляющим входом второго калача и подключен к входной шине, анало. говый вход второго ключа подключен к выходу в ычитателя.