Измеритель временных интервалов
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1) 60291 2 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.04.76(21) 2340757/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04.7Ююллетень №14 (45) Дата опубликования описания 2.1.03. у8 (51) М. Кл.
С» 04 ? 10/04
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изооретений и аткоытий (53) УДК 681.11 (088.8) (72) Авторы изобретения
E. A. Евсеев, А. Н. Горбунов, А. С. Карлк>ка и А, С. Чередниченко (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано, в частности, при измерении длительности пачки импульсов.
Известны измерители временных интервалов, обеспечивающие измерение временного ин- 5 тервала между двумя следующими друг за другом импульсами (1) и содержащие последовательно соединенные цифровой измеритель и схему цифровой индикации, подключенный выходом к цифровому измерителю пусковой триггер, счетчик импульсов, подключенный вхо10 дом к первому входу устройства, счетный триггер (2) .
Недостатками измерителя являются сравнительно низкое быстродействие и невозможность измерения одиночных- пачек импульсов. 15
Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства.
Это достигается тем, что в предлагаемый измеритель дополнительно введены счетчик импульсов, два триггера, схема совпадений, пять элементов И, элемент ИЛИ и две линии задержки, вход одной из которых соединен с первым входом дополнительного счетчика, с первыми входами дополнительных триггеров, с входом первого элемента И и со вторым входом устройства, первый выход этой llillllll задержки соединен со вторым входом гополнительного счетчика импульсов. а второй выход — со вторым входом первого дополнптсльного триггера, второй вход 11грвого элемента И подключен ко второму выходу пускового триггера, а выход — к входу счетпогго триггера первый вы. од которого подключсн через второй элемент И ко второму входу счетчика импульсов, второй выход счетного триггера подсоединен к первым входам третьего II четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу первого допол нптсл ьного триггера, третий вход четвертого эле»«Illa И подсоединен к прямому вы лду, а третий вход третьего элемента И и первый вход пятого элемента И подсоединены к инверсггому выходу схемы совпадения, причем вторые входы второго и пятого элементов И и чствсртые входы третьего и четвертого элементов И подключены к выходу генератора цифрового измерителя, выход третьего элемента И подключен через вторую линию задержки ко второму входу второго дополнительного трпггсра, ll03,— соедине,. о выходом к третьему входу пятого элемента 11. выход которого понг.лгоч«11 к псрвому вход пускового триггера и к первому входу элемент;г ИЛИ, выход четвертого эл
602!>12
3 мента И подсоединен ко второму входу пускового триггера и ко второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу дополнительного счетчика импульсов, четвертый вход которого подсоединен к выходу основного счетчика импульсов, а выход -- к входу схемы совпадений, причем выход первого разряда дополнительного счетчика импульсов подключен к пятому входу четвертого элемента И.
Блок-схема предлагаемого измерителя временных интервалов приведена на чертеже.
Измеритель временных интервалов содержит счетчики 1, 2, триггеры 3 — 6, схему совпадений 7, элементы И 8 — 12, схему И,ЛИ 13, линии задержки 14, 15, цифровой измеритель 16, схему цифровой индикации 17. Первый вход устройства соединен с первым входом основного счетчика импульсов 1. Второй вход устройства соединен с первыми входами первого элемента И 8, дополнительного счетчика импульсов 2, первого и второго дополнительных триггеров 5, 6, с входом первой линии задержки 14. Первый выход первой линии заде жки 14 соединен со вторым входом дополдержки с нительного счетчика импульсов, р
2 а вто ой выход — со вторым входом первого дополнительного триггера 5. Второй вход первого элемента
И 8 подключен ко второму выходу пускового триггера .. ра 4, а выход — к счетному входу счетного триггера 3. Г1ервый выход счетного триггера 3 подключен к первому входу второго элемента И 9, выход которого подключен ко второму входу счетчика импульсов 1. Второй выход счетного триггера 3 подсоединен к первым входам третьего н четвертого элементов И 10, ! 1. Вторые входы третьего и четвертого элементов И !О, 11 подключены к выходу первого дополнительного триггера 5. Третий вход четвертого элемента И 11 подсоединен к прямому выходу, а третий вход третьего элемента И 10 н первый вход пятого элемента И 12 подсоединены к инверсному выходу схемы совпадения 7. Вторые входы второго и пяTого элементов И 9, 12 и четвертые входы третьего и четвертого элементов И 10, 11 подключены к выходу генератора цифрового измерителя. Выход третьего элемента И 10 подключен к входу второй линии задержки 15, выход которой соединен со вторым входом второго дополнительного триггера 6. Выход второго дополнительного триггера 6 соединен с третьим входом пятого элемента И 12, выход которого подключен к первому входу элемента И„ЛИ 13 и к первому входу пускового триггера 4. Выход четвертого элемента И 11 подсоединен ко второму входу пускового триггера 4 и ко второму входу элемента ИЛИ 13, выход которого подкгпочен к третьему входу дополнительного счетчика импульсов 2. Поразрядные входы дополнительного счетчика импульсов 2 подсоединены к поразрядным выходам основного счетчика импульсов 1. Нулевые выходы со 2-го по N-ый разряд дополнительного счетчика 2 подключены к схеме совпадений 7. Единичный выход первого разряда дополнительного сче чика импульсов 2 подключен к пятому входу
4 .етвертого элемента И 11. Первый выход пускового триггера 4 подключен к цифровому измерителю 16, выход которого соединен со схемой цифровой- индикации 17.
Примем состояние триггеров, при котором на нулевом (втором) выходе — открывающий потен циал, за нулевое — «О», а состояние триггеров, при котором на единичном (первом! выходе — открывающий потенциал, за единичное — «1».
Работает устройство следующим образом.
В исходном состоянии счетный триггер 3, пусковой триггер 4 и дополнительные триггеры 5, 6 находятся в нулевом состоянии. Элемент И 8 открыт по второму входу сигналом нулевого выхода пускового триггера 4, элемент И 9 закрыт по первому входу сигналом единичного выхода пускового триггера 3, элементы И 10, 11 закрыты по вторым входам сигналом единичного выхода триггера 5, элемент И 12 закрыт по третьему входу сигналом единичногд выхода триггера 6.
П " нхроимпульс, опережающий начПервыи синхр ку, с входа х.
В . 1 поступает на первый вход ка
1 п и этом первый разряд счетчика счетчика, при эт . уст анавливается в состояние, все по . в пущие разряды с щ р счетчика устанавливаются
25 левое состояние. Первый импу. 7bc измеряемои пачки импульсов с . т Hd ов со входа Вх. 2 поступает на первыи вход (вх (вход сброса) счетчика 2, оонуляя его, на первые входы триггеров 5, 6, подние на линию затверждая их нулевое состояние, 14 . емент И 8- — на вход счетнодержки 14 и через элеме г 3, навливая его в единичное го триггера, уста . состояние. ри это. . П . м сигналом нулевого выхода счетного триггера 3 закрываются по первым входам элементы И 10, 11, сигналом его единичного выхода открывается по первому входу элемент И 9, и начинает заполняться счетчик 1 импульсами эталонной частоты, поступающими на его второй вхо.< через элемент И 9 с выхода генератора цифрового измерителя 16. Импульс с первого выхода линии задержки 14 через врем я, необходи мое для окончания переходного процесса в счетчике 2 (после его сброса) поступает на второй вход счетчика 2. При этом число, записанное к этому моменту в счетчике 1, переносится в счетчик 2. Импульс со второго выхода линии задержки 14 через
4 время, равное периоду повторения импульсов эталонной частоты генератора цифрового измерителя 16 (т» 1 = T„), устанавливает в единичное состояние три. ер 5, который сигналом единичного выхода открывает по вто50 рым входам элементы И 10, 11, закрытые по первым входам сигналом нулевого вы ода счетного триггера 3. Счетчик 1 продолжает заполняться импульсами эталонной частоты.
Второй импульс измеряемой пачки импульсов поступает через элемент И 8 на вход счетно55 го триггера 3, устанавливая его в исходное (нулевое) состояние, на первые входы Iриггеров 5, 6, устанавливая в нулевое состояние первый из них и подтверждая нулевое состояние второго. Второй импульс измеряемой пачки поступает также на вход линии задержки 14 и на первый вход дополнительного счетчика 2, 6027;! 12
ФО1) lit )<(<)л()б<7(Tc Hll
Bx0z3» элементы И 10, 11. Импульс с первого выхода линии задержки 14 постуиае? на второй вход дополнительного счетчика 2. При этом число, записанное в счетчике 1, переносится в счетчик 2.
Таким образом, при поступлении на второй вход устройства Bv. 2 второго импульса измеряемой пачки импульсов в счетчике 1 и в дополнительном счетчике 2 булет записано
ЧИСЛО, СООтВЕтетВУЮЩЕЕ H ТЕР»аЛУ ВРЕ<ЧЕНИ между первым и вторым импульсами пачки.
При этом элемент И 11 будет закрыт по тре.тьему вход) сигналом прямого выхода схемы совпадений 7, а элементы И 10, 12 будут открыты соответственно по третьему и по первому входам сигналом инверсного выхода схемы совпадений 7. Импульс со второго выхода линии задержки 14 устанавливает в единичное состояние триггер 5, который сигналом единичного выхода открывает по вторым входам элементы И 10, 11. При этом очередной импульс эталонной частоты через элемент I I !О поступает на вход линии задержки 15, выходной импульс которой через время, равное половине периода повторения импульсов эталонной частоты (т-,. 2 = 0,5Т,-х. устанавливает в единичное состояние триггер 6. Сигналом единичного выхода триггера 6 открывается по третьему входу И 12. Следующий импульс эталонной частоты через элемент И 12 поступает на первый вход пускового триггера 4, устанавливая его в единичное состояние. При этом на единичном выходе пускового триггера 4 формируется строб, передний фронт которого совпадает
fI0 времени с передним фронтом импульса эталонной частоты. Передним фрон"î,ì строба з"пускается цифровой измеритель 16. Сип?алом нулевого выхода пускового триггера 4 закрывается по второму входу элемент И 8 и удерживает ся в закрытом состоянии до окончания строба. Одновременно импульс с выхода элемента И 12 через элемент ИЛИ 13 поступает на третий вход !вход вычитания) дополнительного счетчика 2 и умен шает записанно в нем число на 1. Импульсы эталÎнной частоты tiðололжают поступать через элемент 11 10 и линию задержки 15 на второй ??хол триггера 6, подтверждая его единичное состояние, а также через элечент И 12 -- на первый вход пускового триггера 4, подтверждая его единичное состояни(. и <(рез элемент ИЛИ 13 — на счетчик 2, работаюи?ий в режиме вы il! TBII?! Если измеряемая пачка ичпульсов состоит из лву.: импульсов. то вычитание импульсов; з счетчика 2 продолжается до его оонуления Причем, после вычитания предпоследнего им-!.;ульса, )(огла в счетчике 2 окажется число 1, с,?гtiàлом инверсного выхода (хе?it сони».1ений 7, подключенной к нулевым вь?холам со 2-го по N-ый разрядов счет ?ик» 2, закрыв»ют<5я элементы И 10, 12, а сигналом прямого вь?хо ла схемы совпадений 7 открывается по третьем(вхолх элемент И 1!. Олновремснно л . <)(Ит И 1 1 Открыв»(т(. я !?О пято;< < ??хо ?< ! l 3,! ОМ (.<ЛИНИ
tl3 втОРОЙ B., oл, и) с! Ово!.0 TPIIBI P
)цая его в ис..одное !нулевое) «OOT05!iiic и через элемент И Ill 13 -- на третий вход счст II!I?3 2 после чс 0 ( t?ilI?t по времени с передни I фро?Игом импульс;! эталонной частоты, и иифровой измеритель 16 останавливается. Сигналом Hvл(вого выхола и "скового триггера 4 открыв»(тся !!0 второчх входу элемент И 8, посл< чего схсх:.а СОТОВ» к измерению длительности cлез?у)ошей пачки импульсов. Если изчер5?ех?ая и<. ?к» сос г<)<гг из тр(i ИХ??? < ЛЬСОВ, TO К .
45 превышает Олин icp!(Oл и()втор(ния Hvi!Iv lbco!l эталонной частоты генератора цифрового измерителя. "< ) И 3 м c «) I! т(. л! > в <7 е м (. и и nl v u H i . j ) B;), 10 B,; < ) . < р>каший последовательно соедин i:.,!.?(,:.фровой изм(pI!Te»I«и с. ()i i цифровой и!!л )к if!ill!, по ?клн)че??и! ?Й выхО,IO)< i; ци(!1!<Ово)! Il»мсрителю пуск()вог! Tl)lii гср. с етчи! И(:иусlbcOB, и(лl(люченнь?й i(I7cpB0vI <: вход < cTp(!ÉcT(l l, ! lhlll ТРИГГЕР, <)T.)!« I 7>0!)(l
II((,ill IITC 1 Ь?И
60291 15 Составитель В. Митряев Техред О. Луговая Корректор H. Тупица Тираж 564 Подписное Редактор С. Хейфиц 3 а к а з 847/4 3 ЦНИИ! !И Го ),<àðñòâå««îãî комитета Совста Министров <.. CCP по делам изобретений и открытий I !3035, Москва, Ж-35, Раушская «ao., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 элементов И, элемент ИЛИ и две линии задержки, вход первой из которых соединен с первым входом дополнительного счетчика, с первыми входами дополнительных триггеров, с входом первого элемента И и со вторым входом устройства, первый выход первой линии задержки соединен со вторым входом дополнительного счетчика импульсов, а второй выход — со вторым входом первого дополнительного триггера, второй вход первого элемента И подключен ко второму выходу пускового триггера, а выход — к входу счетного триггера, первый выход которого подключен через второй элемент И ко второму входу счетчика импульсов, а второй выход подсоединен к первым входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу первого дополнительного триггера, третий вход четвертого элемента И подсоединен к прямому выходу, а третий вход третьего элемента И и первый вход пятого элемента И подсоединены к инверсному выходу схемы совпадения, причем вторые входы второго и пятого элементов И и четвертые 8 входы третьего и четвертого элементов И подключены к выходу генератора цифрового измерителя, выход третьего элемента И подключен через вторую линию задержки ко второму входу второго дополнительного триггера, подсоединенного выходом к третьему входу пятого элемента И, выход которого подключен к первому входу пускового триггера и к первому входу элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И подсоединен ко второму входу пускового триггера и ко второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу дополнительного счетчика и м и ул ьсов, четверть и вход которого подсоединен к выходу основного счетчика импульсов, а выход — к входу схемы совпадений, причем выход первого разряда дополнительного счетчика импульсов подключен к пятому входу четвертого элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 296076, кл. G 04 F 10/04, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР № 446943, кл. G 04 F 10/04, 1974.
