Цифровой преобразователь широтноимпульсных сигналов

 

г . ...ч

О САНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсюа-

Социалистических

Республик (11)598251

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено02.03,76 (21) 2331284/10 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Се 04 Р 10/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам нзооретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.03.78. Бюллетень №11 (53) УДК 681.11(088.8) (45) Дата опубликования описания Я5, 03, 7, (72) Авторы изобретения

Н. P. Карпов и P. Г. Карпов (71) Заявитель (54) UM@POBOA ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ШИРОТНО-ИМ ПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ

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

Известны устройства, с помощью которых можно преобразовывать однократные временные интервалы в код, содержащие генератор образцовой частоты, два генератора нониуса, три счетчика, схемы совпадения и схему управления (1) .

Известное устройство не позволяет преобразовывать в цифровой код непрерывно повторяющиеся интервалы времени.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является измеритель временных интервалов, содержащий блоки совпадения, элементы И, счетчик, два триггера, элементы ИЛИ, генераторы ударного возбуждения, генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и первым входом блока совпадения, выход которого соединен с первым входом триггера, выход триггера соединен с входом генератора ударного возбуждения, выход которого соединен со вторым входом блока совпадения (2) .

Однако в этом устройстве получение результата преобразования временного интервала связано с необходимостью осуществления дополнительных вычислительных операций, а именно, необходимо сложить показания двух счетчиков и иэ этой суммы вычесть показания третьего счетчика. Кроме того, известное устройство можно использовать только для обработки однократных временных интервалов.

Цель изобретения — непрерывное преобразование импульсных сигналов в цифровой код.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены реверсивный счетчик, две линии задержки и два формирователя, входы которых соединены с входами устройства и со вторым входом первого элемента И, выход первого формирователя соединен со входом первого триггера и со входом вычитания реверсивного счетчика, а выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход второго элемента И соединен с выходом первой линии задержки, вход которой соединен с выходом ге20 нератора ударного возбуждения, выход второго элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго формирователя соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом генератора ударного возбуждения и с первым входом третьего элемента И, выход генератора ударного возбуждения соединен с первы.; ка совпадения, второй вхг>д KoTop< ã > Годh чен к выходу генератор;! эталон:i<) - . <1!н-<: ь), выход блока совпадения подклю Гс<н ко В гор<):;)> входу триггера, второй Вхо.r, третьего .->,!< !< та И соединен с выходом второй ли!.Пи зcl. r(р>кки вход которой соединен с ьыходом ген< рив тора ударного возбуждения, выход трс1 в<< го элемента И подключен KO второму Входу псрвого элемента ИЛИ, выход которого подк,!к)ч(! к входу счетчика, а выход последнего разряда счетчика соединен с первым в.ходом второг,(кл ю«сн !; сложения реверсив!!ого с«стчика.

i .>)

На фиг. представлена структуplia51 схемы устройства для цифрового прео;pa10»(Г<;.:!я,!!!< ротно-импульсных сигналов; на фи! 2 .. 3 временные диаграммы, поясняющие работу у; )ройства.

Устройство для цифрового преобразов,!i!!;<:, 7 ) широтно-импульсных сигналов содержит фор !ирователи 1 и 2, триггеры 3 и 4, генераторы ударного возбуждения 5 и 6, линии задср>кк5< i, 8 и 9, элементы И 10, 11 и 12, блоки с<>впадения 13 и 14, элементы ИЛИ 15 и 6, р<.версивный счетчик 17, выходные э.!е>!(>!! <ы V<. )< счетчик 19, генератор эт r;rOErrroH ча(1<,.:„!

Преобразуемый временной интсрва. р. .з(,<:ВаЕтСЯ На тРИ ВРЕМЕННЫХ 01PCЗ)<)): Оir)(.:,.:, i от момента начала интерва,i;l Г, (lt, дующего за ним импульса !(!<; р<ГГО;.и э-) .«« ной частоты; отрезок ts —;>" ..<(!!< Г<) и<, импульса генератора эта <О!!«()и леднего импульса гснера Гор;-::,<.. „;!.. тоты, после которого сле)(у . Н<) !с) зуемого временного интеркк 1.:;; ( леднего импульса геперат()pa -» <1,!<: тоты до конца преобразуемnro )j»r(рк.

Описываемое устройство дл51 !!0)». цифрового преобразования меняю!! менных отрезков <,„(1(<)) с автом<1.!! !еск!1:! в дением поправок в результат на 1! и t; )(:!<

ВаНО На ИСПОЛЬЗОВаНИИ ДВУX автОМатк!e КК коммутируемых нониуснь!х устройств В со . танин с генераторами дробных частот, гсп рНрующих импульсы с периодом повторения а) t = — t<, (1 + -E<< ), б) 1 =t<)(1 !< ), где (Π— период повторенйя импульсов гс!нратора эталонной частоты;

К вЂ” - целое число, кратное стспени основ; ния принятой системы ис«ислсllf!H, зпа«-ии; которого определяется допустимой HOr pciiiiioc- 50 тью измерения.

Преобразуемый прямоугольный импульс

T„(it,) поступает на входы формиров(1!е.:<еи и 2 и на вход элемента И !2, открывая дос туп импульсам fо г(нератора эталонной частоты 20 через элемент ИЛИ 16 на вход сложения реверсивного счетчика 17, который фиксирует все импульсы fp от 1-го до 8-го (см. фиг. 2).

С выхода формирователя 2 короткий импульс, соответствующий началу интервала f„((tp) переводит триггер 4 в единичное состояние. Г1с- <<Е р; пад напря>кения на выходе триггера (за

Рс:!ератор ударного возбуждсния 6 позв0,15!ст

:<О."<ЧИТЬ ПОСЛСДОВВТЕЛ1.1!0(.ТЬ КОРОТКИХ ИМ!!>

c:><>TI) TcT8HH с уравнением ((а).

1la временных диаграммах (см. фиг. 3) Еля простоты и наглядности принято К =10, следовательно, период повторсния t =-: 1,1 to и Hcå п<>строснис ведется для случая ti ==0,3t,.

С !Стчик !9 является )lëa;(ïèìH ра::,; .:.:-!.!и !

СГ )Ика !7 И ЕГО ЕМК<>ГТЬ i;;

<О«><<1!а б>! !<>;,, °;: !

1 >IГ «, ! ) 0Th <)r>!Tr>!H вь! ХОП!1;! Н,),!рH h !i!i см триг)(р; 4, ri(рсз элемент И,.(1И 1;> ПО . ijaк т 1-:. )>КО:!. 0«(! !Яка 19,0 тех пор, <н кз «;. )к

;<и пз н!:r!>r 4 (выдаст их!Пег!Н(, !Ор" ь», к !

)Ий т)>иггср 4 H исходи(>(сост»));)и<.

<, () В!! < . I "i! li:! I Ь!>! <1(.1 H>riI > Л ЬС il РИ !..<)!<1! <)...(. I i!!:

И: ),, 1!>СИ ГЕ!!СРВ ОРа Удr! P!!01" ВОЗОC>r<Äell

Ч))(" ЭтОт МИМЕН ЗИК,Р, р<>ст< я; <е.>!< II г 1:(1 1, и после;<нии. задержа!1н),!!", Ги< ;!сй задержки 8, импульс генератора 6 (с:. фпг. Зд) пс буд(T зафиксирован счетчик< <," 1 -.), а r!EICC!0 aa P< I HCTPIIPOBaHEII>r>< ИМИ „7 H(ОВ

I

0;!0(Ta(1 н вторяH .«!!

I Тр К I! ЯIOII<)5I В r) p) ! <)< ,,; . ) ) I, . С в >1 х О, Е < I (, ) < p i>l < ) () I a . и

К(.,, ., I С, (ООТВРТГ1 VI<«i! И .! !.<)i!!i IiP< !

i)i!(!)«Ла (It > ) I!r <)

,i<:i!1<)(COCT05fIiii<, (< р<- !1>r. 1() 1 r:, i! :51

" .)а триггера 3 !

) <

, < > l<)<, l(.: >В;1!(ЛЬНОГ1Ь

< б)) I С lii!>< l ;, < ) I <)II ! i с пс!)П<)д< м )« = !),9 ., (< 1 ! !i»!I Ifr0 З

,!< и! < (i! О з !»! !". к:! па с«ст"<кк (9 i п(р<", ),; ", ><, с !«)(,<() <)С«.) (<,! < )И), g (> < ,!< Р(>» I!OC I(. 11!li!. H.rrli <,li>(ОМ i e.;(.! :;; < ) З. H j)1., !7<)(ТСЯ За! 1РС!ЦНЮIЦИ М УРОЕ>!!СХI к»)<,,; : !»! .,".!>.i <0,",! тр!!ГГсра 3. ()иггср 3

-.«. С

:„<.:«; .::... I "i! i, . Ьr <) rr (. б, !ОКЕ! СОВП ад(НИ 5! 1 3, 1! r. ». «::;,,,:: М;<О >б уж.Ес!! и я 5 с о«(рсд"); >м . г- i:)!:Пик !Ист(>гы f<, (i .. r )ir Ь;. !

> р Ic< м;! р!!Ве!сх)ом iia временных диаграммах «лу !Я< счсг)ик 1 .. з;Iðeãècòpèpóåò дополнитсльио к ранее записа!!Иым тр(..м импульсам, (оотвстс <Вук)цеи)5! Отрсзку lp< мепи t ), е!це пять

ИМП,,rI>r .()В ПО r!HCË))< .)ЕСH1 >!r, ПОЛ< И t p В ОТреакс 1>.

1 ак(!м О >разом, в pe sepcHv»<>sr (

ОКВЖ<> <(..51 3<01 И В Г

«ик(!9так же 8, т. (.. бу !01 з)!.: и -!H .> ПН110 8,8, I<0Tr!p0(. !f с,(5!!<И",у б Х! . !1; . (<>ЙС ГБИ1< .")»i!)ГО значениЯ t)< 11<)1 -- !,8,, !.,;<Я 1 ОГО, !т<:0<.; и )казания счетчика точно соответств<)вали 1;р:образуемому значению Ig(1(p}, ill> вх0,1 вычитания реверсивного счетчика 17 поступает Короткий импульс с выхода формирователя 1.

Таким образом, автоматически вводится 11(>ilранка в результат нрег>бразона11ия. В сл чае ti+ t,iptg происхо, >ит переполнение счетчика 19, и и;Ifióëh«переполнения поступа»т через элемент ИЛИ 16 на вход сложения р»версивного счс T IHv„ 17. Регистрация импульсон счетчиками i;I 19 заканчивается после нрихода на счетчик 19 последнеп> задержан- )о ного импульса генератора ударного возбужде:1>гя ii. Импульс с блока совпадения 13 (см.

>риг. 3 к), задержанный частью линии задержки 9 на 2 (см. фи1. Зл), подается на входы выходных элементов И 18 и позволяет осуществить перепи«1 информации во внешние устрой>.тва (репи Tphi памяти, цифровые табло), Этоl жс импульс, дополнительно заjjcpi>oiIlIIIhIl оставшейся частью линии задержки 9, использустсн н ка1сстве импульса сброса счетчиков 17 и 19, подготавливая устройство к прсобразонанию очередного интервала времени.

Формула изобретения

Цифровой преобразователь широтно-импульсных сигналов, содержащий блоки совпадения, элементы И, счетчик, дна триггера, элементы ИЛИ, генераторы ударного возбуждения, генератор эталон>1ой частоты, выход ко1OPof0 Со« xHHPII С Ii»Рным нходОМ fICPÂÎÃС ЭЛЕмента И и 1ервым нх>:loll блока совпадения, выход которого соединен с первым входом тригп.ра, выход тригп- ра соединен с входом гец»ра г1>ра ударного в<>збуждения, выход которого соедивен со н>орым входом блока совпадения, orëè÷àþøèéoÿ тем, что, с целью непрерывного преобразования импульсных сигналон в цифровой код, 13 него введены р»11 рсинный счетчик, две;>инни задержки и Iâà гго) фь, 1t i. p<:::ат»ля, н .;oдь> ко1 0 рhl х соединены с входами устройства и с0 вторым входом nepnor0 элемента И, выход первого формирователя соединен со входом п»рвого триггера H co входом вычитания реверсивного счетчика, а выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход второго элемента И соединен с выходом первой линии задержки, вход которой соединен с выходом генератора ударного возбуждения, выход второго элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго форми- рователя соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом генератора ударного возбуждения и с первым входом третьего элемента И, выход генератора ударного возбуждения соединен с первым входом блока совпадения, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, выход блока совпадения подключен ко второму входу триггера, второй вход третьего элемента И соединен с выходом .второй линии задержки, вход которой соединен с выходом генератора ударного возбуждения, выход третьего элемента И подключен ко второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу счетчика, а выход последнего разряда счетчика соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ подключен к входу сло:кения реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Зима В., глубин Ь. Электронные методы измерения ма Iblx интервалов времени. «Энергия». 1965, с. 60.

2. Авторское свидетельство СССР М 428353, кл. G 04 F 10/02, 1973, I(X (599251

Составитель А. Иванов

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 542 Подписное

Редактор P. Киселева

Заказ 1410/38

11НИИПИ Государственного ко яитета Совета Министров СССР

I<0 лелям изобретении н откр ы- а<й

113035, Москва, Ж-35, Рау<вскян няб, <, 4!5

Физ<иаl< ППП «Патент», г. Ужгород, ул. 11роектная, 4