Измеритель временных интервалов

 

Союз Советских

Соцмапмстицеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)) 575617 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву

2 (5I) М. Кл, Q 0-1 Е 1 (),/О 4 (22) Заивлено19,05,76 (21)23()0!)6 1 il8-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05,10.77. Бюллетень №3 7 (45) Дата опубликования описания 11.11.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делви изобретений и открытий (53) УДК 681.11 (0Ьь.й ) Н. С. Жипин и Ю. К. Сидоров т т

Ю1 .-. -

Томский институт автоматизированнных систем управтения и радиоэлектроники (72) Авторы изобретении (71) Заявитель

{54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может бь1ть использовано при разработке устройств дпя измерения временных и н тервапов.

Известен измеритель малых временных 5 интервалов, содержащий два генератора ударного возбуждения, кольцевой модулятор, реверсивный счетчик (11.

Извес тен измеритель временных ин тервапов, содержащий два генератора ударного 10 возбуждения, на вход первого из которых подключен источник стартовых" импульсов, а на вход второго - источник "стоповых импульсов, при этом выходы генераторов подсоединены к входам фазового детектора. 15

Выход последнего соединен с индикаторным блоком $2).

Однако измерителем такого типа невоз можно измерять мапые интервалы времени

20 из-за трудностей, связанных с созданием стабильных генераторов ударного возбуждения.

1(елью изобретения является уменьшение погрешности 8 обеспечение возможности измерения мыль.х временных интервалов.

Для этого в измеритель введены инвертор и два управляющих элемента, причем выход фазового детектор через поспедоватепьно соединенные инвертор и управляющий элемент подключен к направляемому входу первого генератора ударного возбуждения, а через другой упраьпяюший элемент - к управляемому входу второго генератора ударного возбуждения, образуя два кольца авторегулирования.

На чертеже приведена функциональная схема устройства. Оно содержит генераторы ",ударного возбуждения 1, 2, фазовый детектор 3, индикатор 4, инвертор 5, управляюшие эпементы 6, 7.

Устройство работает следующим образом.

Входные импульсные сигналы, между передними фронтами которых необходимо измерить временной интервац, по длительности равные некоторому времени измерения, запускают генераторы ударного возбуждения

1 и 2. Разность начальных фаз (P колебаний генераторов однозначно опредепяется измеряемым интервалом времени " о иам о

575617

Ч ae Я частоты генераторов ударного о возбуждения.

Система авторегулирования, состоящая аэ двух колец автоподстройки, в одном из

i асторах последовательно с управляющим елемвктом соединен инвертор, отрабатывает печальный спв22г фаэ по некоторому закону, определяемому переходным процес-, сом.

Для нахождения переходного процесса .решают дифференциальное уравнение идеализированной системы ФАПЧ с двумя подстраиваемыми генераторами при условии равенства нулю начальной ресстройки и синусои дальной характеристики фазового детекто- р ра 3.

У Р - 2ß„sir(g (4) где Ч> текущая разность фаз; P - оператор дифференцирования;

Я - полоса удержания кольца автоп доо-20 у стройки.

Решая уравнение (1), находят переходный процесс системы чАПЧ цо фазе g (4) и, подставив его значение в характеристику фазового детектора, находят нормированн ванный сиг 5 нал переходного процесса по амплитуд е,) („)

A(A ° в 2 аист(1 — о еюр(-2Q>t)j Ф

Амплитуда первоначального выброса фс 6т

IlpB условии, что - - г 49p T находится иэ уравнения (2 ) при т. =О

Ат2 ЫН (О

Таким образом, амплитуда первоначального

35 выброса определяется однозначно начальным сдвигом фаэ подстраиваемых генераторов.

Длительность переходного процесса t npu условии, что разность фаз генераторов достигает некоторого порогового значения Ч „ „

40 определяется из уравнения (2)

1 tg Ч /2

2% р

Иэ выражения (3) следует, что длительность переходного процесса в системе ФАПЧ онре45 деляется начальным сдвигом фаз генераторов

4 в пределах - f(lp сф. Зависимость|, (Ро) большей части измерения близка к линейной.

При измерении малых временных интервалов в устройстве можно беэ ограничения увеличивать частоту генераторов, так как переходный процесс ею не определяется.

Для измерения временных интервалов пи косекундногс диапазона нужно увеличить частоту генераторов, что можно произвести без ограничений, так как длительность перехо )ного процесса определяется не только собственной частотой генерагоров, но и внутренними параметрами системы, такими, как полоса удержания, полоса прспускания фильтра.

Формула изобретения

Измеритель временных интервалов, содержащий два генератора ударного возбуждения, на вход первого иэ которых подключен источник стартовых импульсов, а .не вход второго - источник "стоповых" импульсов, при этом выходы генераторов подсоединены к входам фазового детектора, выход которого оедийен -" индикаторным блоком, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности и обеспечения возможности измеречия малых временных интервалов. в него введены инвертор и два управляющих эпемента. причем выход фазового детекторе через последовательно соединенные инвертор и управляющий элемент подключен к управляемому входу первого генератора ударного воэбуж— дения, а через другой управляющий элементк управляемому входу второго генератора ударного возбуждения, образуя два кольца авторегулирсвания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. .Гитис Э. И. Преобразователи информации для электроннь.х цифровых вычислительных устройств, "Энергия, М., 1070, crp. 228.

2. Мирский Г. Я„Измерение временных интервалов, Связь, М-Л, 1О64 г. стр, 57-59. )75617

„Ce

Состави гель В . Митряев

Редактор H. Вирко Текред Н. Ба урка Корректор C. Патрушева

Заказ 4032/32 Тираж 557 Поднис но

Ш4ИИПИ 1осударственного ко гитега Совета инисгров СХСЕ ио делам изобретений и открытий

1 13Î35, Москва, Раушскчя най., д. 4/5

Ф!лиыл П11Н 11ат:ит, i . У.кто1од. ул. Просктнай,