Рециркуляционный преобразователь время-код прогрессирующего типа



Рециркуляционный преобразователь время-код прогрессирующего типа
Рециркуляционный преобразователь время-код прогрессирующего типа

 


Владельцы патента RU 2453889:

Абрамов Юрий Геннадьевич (RU)

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования одиночных временных интервалов наносекундного диапазона длительностей в цифровой код в информационно-измерительной, радиолокационной и другой аппаратуре. Изобретение направлено на повышение быстродействия преобразования, что обеспечивается за счет того, что рециркуляционный преобразователь время-код прогрессирующего типа содержит первую схему ИЛИ, первый вход которой соединен с первой входной клеммой преобразователя, выход подключен через первую линию задержки к первому входу второй схемы ИЛИ, а выход первой схемы ИЛИ соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ, выход которой подключен к первому входу первой схемы И и к первому входу третьей схемы ИЛИ, второй вход которой соединен со вторым входом первой схемы И, а выход через вторую линию задержки - с первым входом второй схемы И, второй вход которой подключен к выходу RS-триггера, а выход - к первому входу третьей схемы И, к первому входу четвертой схемы И и к счетному входу счетного триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом третьей схемы И, а соединен инверсный - со вторым входом четвертой схемы И, выход которой соединен со счетным входом счетчика импульсов и со вторым входом первой схемы ИЛИ, первый вход которой подключен к S-входу RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом четвертой схемы ИЛИ, первый вход которой подключен к выходу первой схемы И, а второй вход к R-входу счетного триггера, к управляющему входу счетчика импульсов и ко второй входной клемме преобразователя, третья входная клемма которого соединена с третьим входом третьей схемы ИЛИ, а выход третьей схемы И через элемент задержки подключен ко второму входу третьей схемы ИЛИ. 2 ил.

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для преобразования одиночных временных интервалов (ВИ) наносекундного диапазона длительностей в цифровой код в информационно-измерительной, радиолокационной и другой аппаратуре.

Известен преобразователь-аналог, содержащий два раздельных контура рециркуляции, один для рециркуляции старт-импульса, а второй - стоп-импульса, преобразуемого ВИ [1].

Недостатком преобразователя аналога является низкое быстродействие преобразования.

Известен также преобразователь (прототип), имеющий один контур рециркуляции, образованный первой схемой ИЛИ, выход которой подключен через первую линию задержки к первому входу второй схемы ИЛИ и через вторую линию задержки ко второму вход второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с первым входом первой схемы ИЛИ и через делитель импульсов со счетным входом счетчика импульсов, а клемма вход преобразователя подключена ко второму входу первой схемы ИЛИ [2].

Недостатком преобразователя является низкое быстродействие преобразования.

Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия преобразования.

Поставленная цель достигается введением в преобразователь-прототип второго контура рециркуляции, объединенного с первым и использовании первого контура для рециркуляции стартового импульса, а второго - для рециркуляции стопового импульса преобразуемого ВИ.

На фиг.1 приведена функциональная схема рециркуляционного преобразователя время-код (РПВК) прогрессирующего типа, а на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Рециркуляционный преобразователь время-код прогрессирующего типа содержит первую схему ИЛЦ(1) первый вход которой соединен с первой входной клеммой 2 преобразователя, а выход подключен через первую линию задержки 3 к первому входу второй схемы ИЛИ(4) выход первой схемы ИЛИ(1) соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ(4), выход которой подключен к первому входу первой схемы И5, к первому входу третей схемы ИЛИ(6) второй вход которой соединен со вторым; входом первой схемы И(5) а выход через вторую линию задержки 7 - с первым входом второй схемы И(8) второй вход которой подключен к выходу RS-триггера 9, а выход - к первому входу третьей схемы И(10), к первому входу четвертой схемы И(11) и к счетному входу счетного триггера 12, прямой выход которого соединен со вторым входом третьей схемы И(10), а инверсный - со вторым входом четвертой схемы И(11), выход которой соединен со счетным входом счетчика импульсов 13 и со вторым входом первой схемы ИЛИ(1), первый вход которой подключен к S-входу RS-триггера 9, R-вход которого соединен с выходом четвертой схемы ИЛИ 14, первый вход которой подключен к выходу первой схемы И(5) а второй вход к R-входу счетного триггера 12, к управляющему входу счетчика импульсов 13 и ко второй входной клемме 15 преобразователя, третья входная клемма 16 которого соединена с третьим входом третьей схемы ИЛИ(6) а выход третьей схемы И(10) через элемент задержки 17 подключен ко второму входу третьей схемы ИЛИ(6)

Рассмотрим работу предлагаемого преобразователя.

Преобразователь имеет два совместных контура рециркуляции:

- первый контур образован логическими элементами: первой 1, второй 4 и третьей 6 схемами ИЛИ, второй 8 и четвертой 11 схемами И и аналоговыми элементами: первой 3 и второй 7 линиями задержки; а второй контур - логическими элементами: третьей схемой ИЛИ(6) второй 8 и третьей 10 схемами И, элементом задержки 17 и аналоговым элементом: второй линией задержки 7.

В первый контур рециркуляции через клемму 2 вводят старт-импульс и одновременно им же посредством RS-триггера и второй схемы И8 осуществляют открытие совмещенных контуров рециркуляции, а во второй контур посредством клеммы 16 вводят стоп-импульс, определяющие соответственно начало и конец преобразуемого временного интервала длительностью tx. Старт- и стоп-импульсы должны иметь калиброванные значения длительности t и tсп (см. Фиг.2а, б), причем tст>(tp1+τ), a tсп>(tp2+τ), где , , суммарное время переключения логических элементов соответственно первого и второго контуров рециркуляции, а τ - калиброванная величина длительности, представляет собой дискретность преобразования и задается временем задержки первой линии задержки 3.

В каждой из рециркуляции, имеющей период рециркуляции (время задержки tлз задается второй линией задержки 7), на выходе второй схемы ИЛИ4 (фиг.2в) старт-импульс имеет последовательно возрастающую (прогрессирующую) на значение τ длительность , i=1, 2, 3, …, Nt - порядковый номер рециркуляции.

В то же время стоп-импульс рециркулирует во втором контуре с периодом рециркуляции , но при этом его исходная длительность tсп остается неизменной. Для обеспечения условия необходимо, чтобы элемент задержки 17 обладал временем задержки tэз=t1+t4, a t10=t11 В каждой из рециркуляций импульсы и tсп объединяются третьей схемой ИЛИ(6), а затем после задержки на время ( - наибольшее значение длительности преобразуемого ВИ) во второй линии задержки 7 (см. фиг.2г) вновь разделяются посредством счетного триггера 12, работающего в режиме делителя импульсов с коэффициентом деления, равным двум, третьей 10 и четвертой 11 схем И (см. фиг.2, ж, д) и вводятся каждый в свой контур рециркуляции - импульсы через первую схему ИЛИ(1), а импульсы tсп через третью схему ИЛИ(6). Первая схема И5 фиксирует момент совпадения импульсов, рециркулирующих в первом и втором контурах, путем выделения на своем выходе импульса длительностью Δt (см. фиг.2з). Задним фронтом импульса Δt RS-триггер 9 переключается из состояния логическая единица в состояние логический ноль, вторая схема И8 закрывается и останавливает процесс рециркуляции в обоих контурах рециркуляции.

Счетчик импульсов 13 осуществляет подсчет числа импульсов рециркуляции nt в первом контуре рециркуляции с момента подачи в него старт-импульса, длительностью tст и до момента срабатывания RS-триггера 9. Область изменения числа рециркуляции nt∈[1;Nt], где .

Функция преобразования предлагаемого преобразователя имеет вид

tx=nt·τ+t

Полагая , где целое число m>1, то

Значение нетрудно определить в процессе настройки предлагаемого преобразователя как

где N* - цифровой результат определения значения tp.

Тогда выражение (1) предстает в виде

tx=(nt+m+N*)τ.

Перед началом преобразования сигналом начальной установки, подаваемого на вторую входную клемму 15 преобразователя, RS-триггер 9 и счетный триггер 12 по своим прямым выходам устанавливаются в состояние логического нуля, в счетчик импульсов 13 записывается число (m+N*). По окончании процесса преобразования в счетчике импульсов 13 будет записано число, равное (m+N*+nt), которое и представляет собой цифровой результат преобразования.

Время преобразования предлагаемого преобразователя описывается выражением

Тпр≥Nttц,

в то время как в случае преобразователя-прототипа

.

Следовательно, быстродействие предлагаемого преобразователя повышается в два раза.

Литература

1. Мелешко Е.А. Интегральные схемы в наносекундной ядерной электронике. Изд. 2-е доп., M.: Атомиздат, 1978, с.146-147, рис.3.15.

2. Авторское свидетельство СССР №654932, кл. G04F 10/00.

Рециркуляционный преобразователь время-код прогрессирующего типа, содержащий первую схему ИЛИ, первый вход которой соединен с первой входной клеммой преобразователя, а выход подключен через первую линию задержки к первому входу второй схемы ИЛИ; второю линию задержки и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразования, выход первой схемы ИЛИ соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ, выход которой подключен к первому входу первой схемы И и к первому входу третьей схемы ИЛИ, второй вход которой соединен со вторым входом первой схемы И, а выход через вторую линию задержки - с первым входом второй схемы И, второй вход которой подключен к выходу RS-триггера, а выход - к первому входу третьей схемы И, к первому входу четвертой схемы И и к счетному входу счетного триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом третьей схемы И, а инверсный - со вторым входом четвертой схемы И, выход которой соединен со счетным входом счетчика импульсов и со вторым входом первой схемы ИЛИ, первый вход которой подключен к S-входу RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом четвертой схемы ИЛИ, первый вход которой подключен к выходу первой схемы И, а второй вход к R-входу счетного триггера, к управляющему входу счетчика импульсов и ко второй входной клемме преобразователя, третья входная клемма которого соединена с третьим входом третьей схемы ИЛИ, а выход третьей схемы И через элемент задержки подключен ко второму входу третьей схемы ИЛИ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования длительности коротких одиночных импульсов в цифровой код в широком временном диапазоне с нано- и субнаносекундной дискретностью преобразования.

Изобретение относится к области электронного приборостроения и может быть использовано в импульсной локации, в экспериментальной физике, а также других областях техники, где требуется точное измерение временных интервалов.

Изобретение относится к приборостроению и измерительной технике и может быть использовано для преобразования однократных временных интервалов наносекундной длительности в цифровой код.

Изобретение относится к измерительной технике и направлено на обеспечение возможности измерения длительности входных импульсов и возможности оперативной передачи информации в микроЭВМ в процессе измерения, что позволяет увеличивать время измерения без увеличения схемных затрат.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерениям длительности периодически следующих временных интервалов (ВИ) и импульсов. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования одиночных временных интервалов в цифровой код в широком временном диапазоне.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в частотомерах, стандартах частоты и времени, приемниках-компараторах и других приборах для частотно-временных измерений.

Изобретение относится к метрологии, а именно к измерению временных интервалов и может быть использовано для измерения времени задержки радиоимпульсов. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в многоканальных преобразователях с большим числом фиксируемых интервалов времени в экспериментальной физике и радиолокации.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерения интервалов времени. .

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и направлено на обеспечение возможности измерения длительности входных импульсов, подавления помех, действующих на входах измерителя, и возможности оперативной передачи информации в микроЭВМ в процессе измерения, что позволяет увеличивать время измерения без увеличения схемных затрат

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в различной аппаратуре, требующей измерения интервалов времени между импульсами в широком диапазоне, например, в импульсной рефлектометрии, эхо- и радиолокации

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования однократных временных интервалов наносекундной длительности в цифровой код в системах радиолокации и радионавигации

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для преобразования одиночных временных интервалов наносекундного диапазона длительностей в цифровой код в системах импульсной радиолокации и радионавигации

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в устройствах, в которых необходимо преобразование в цифровой код одиночных коротких временных интервалов, в диапазоне длительностей от несколько единиц наносекунд до несколько сотен наносекунд, с дискретностью преобразования менее одной наносекунды, например в системах радиолокации и радионавигации, лазерной дальнометрии
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для цифрового преобразования однократных временных интервалов наносекундной длительности, заданных старт- и стоп-импульсами, с нано- и субнаносекундной дискретностью преобразования в системах навигации, управления, определении параметров интегральных схем, исследовании различных физических и технологических процессов

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах навигации, управления, позиционирования для преобразования в цифровой код длительности коротких одиночных(моно) импульсов с нано- и субнаносекундной дискретностью преобразования
Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для цифрового преобразования однократных временных интервалов наносекундной длительности, заданных старт- и стоп-импульсами, с нано- и субнаносекундной дискретностью преобразования в системах навигации, управления, определения параметров интегральных схем, изучения различных физических и технологических процессов. Способ рециркуляционного преобразования однократных временных интервалов наносекундной длительности в цифровой код, основанный на рециркуляции в одном рециркуляторе старт- и стоп-импульсов исходной калиброванной длительности, соответствующих началу и концу преобразуемого временного интервала, причем с периодом рециркуляции стоп-импульса исходной калиброванной длительности, равным Т. При этом значения длительностей старт- и стоп-импульсов исходной калиброванной длительности в каждой из рециркуляций оставляют неизменными, период рециркуляции старт-импульса исходной калиброванной длительности выбирают равным Т+τ, где τ - дискретность преобразования, подсчитывают число рециркуляций, совершенных стоп-импульсом исходной калиброванной длительности с момента начала рециркуляции и до момента совпадения рециркулирующих старт- и стоп-импульсов, а цифровой результат преобразования представляют подсчитанным числом рециркуляций, совершенных стоп-импульсом исходной калиброванной длительности. Технический результат заключается в повышении надежности преобразования.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования однократных временных интервалов наносекундной длительности в цифровой код в системах радиолокации и радионавигации. Способ рециркуляционно-нониусного преобразования время-код основан на рециркуляции старт- и стоп-импульсов, представляющих начало и конец преобразуемого временного интервала, в соответствующих им старт- и стоп-рециркуляторах с периодом рециркуляции Тст+τ старт-импульса и периодом рециркуляции Тсп=Тст-τ стоп-импульса, где τ - дискретность преобразования, и подсчете числа рециркуляции стоп-импульса со времени его ввода в стоп-рециркулятор и до времени совпадения рециркулирующих старт- и стоп-импульсов, причем в каждой из рециркуляции длительности старт-импульса и стоп-импульса оставляют неизменными, а период рециркуляции старт-импульса увеличивают на значение дискретности преобразования. Технический результат заключается в повышении быстродействия преобразования в два раза.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационных, управляющих и навигационных системах для преобразования длительности коротких одиночных временных интервалов, заданных старт- и стоповым импульсами, в цифровой код с нано- и субнаносекундной дискретностью преобразования. Изобретение направлено на повышение быстродействия преобразования, что обеспечивается за счет того, что способ рециркуляционного преобразования коротких одиночных временных интервалов в цифровой код включает рециркуляцию старт-импульса преобразуемого временного интервала в старт-рециркуляторе с периодом рециркуляции Тст и подсчет числа n рециркуляций старт-импульса до момента прихода стоп-импульса преобразуемого временного интервала. При этом согласно изобретению линию задержки, задающую период рециркуляции старт-рециркулятора, выполняют m-отводной с дискретностью задержки между отводами, равной дискретности преобразования τ, причем необходимо выполнение условия m·τ=Тст, и осуществляют в каждой из рециркуляций фиксацию в (m-1)-входовом регистре памяти совпадений рециркулирующего старт-импульса со стоп-импульсом, по номеру (m-1)-входового регистра памяти, отметившему первым момент совпадения, определяют результат преобразования β (область изменения β∈[1÷(m-1)]), а длительность преобразуемого временного интервала вычисляют как tx=(n·m+β+η)·τ, где η - цифровое значение длительности старт-импульса преобразуемого временного интервала. 1 ил.
Наверх