Цифровой измеритель серии временных интервалов

 

ОП ИCAHHK

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик рц g ).1175 (й) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено22.07.76 (21}2388640/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.06.78.Бюллетень № 22 (4S) Дата опубликования описании pg gs g (53) М. Кл. (04 7 10/04

Государственный комнтет

Соната Мнннстроа СССР по делам нзобретеннй н аткрытнй (5З) удей 68 1, 1 1 (088.8) О, Н. Музыченко, С. И. Каразин, Б. Б. Трушкин н В. И. Андрианов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СЕРИИ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано, в частности, в измерительной аппаратуре и в системах обработки информации.

Известны устройства для измерения временных интервалов между соседними импульсами входной последовательности импульсов, например устройство, содержащее формирователь входных сигналов, генератор квантующих импульсов, вентиль совпадения, счетчик импульсов, ключ, блок задержки и регистратор (1). В таких, устройствах блок задержки представляет собой промежуточный счетчик, время запол.нения которого больше времени считывания информации с основного счетчика.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является цифровой измеритель серии временных интервалов, содержащий эталонный генератор, формирователь импульсов, счетчик, выходы разрядов которого соединены с входами каждый своего элементов

И, триггер и регистрируктщий блок (2).

Однако этот измеритель имеет недостаточную точность измерения за счет того, что импульсы эталонного генератора могут быть потеряны или записаны дважды за счет конечного времени переключения триггера, и, кроме того, сравнительно низк>ю надежность за счет использования большого объема оборудования.

Целью изобретения является повышение точ ности измерения,: сокращение объема оборудования и повышение надежности.

Это достигается тем, что в предлагаемый цифровой измеритель серии временных интервалов введены два дополнительных триггера, пять элементов И вЂ” HE и инвертор, при этом объединенные прямой вход триггера и один из входов первого элемента И вЂ” НЕ образуют вход измерителя, прямой выход триггера подключен к одному из входов второго элемента

И вЂ” HE, выход которого соединен с прямым входом первого дополнительного триггера и одним из входов третьего элемента И--HE, второй вход которого подключен к прямому выходу первого дополнительного триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И вЂ” - HF., выход третьего элемента И вЂ” НЕ соединен с прямым входом второго дополнительного трип ера, входом инюртора и входом формирователя импульсов, инверсный вход второго дополнительного триггера подключен к выходу первого элемента

И вЂ” НЕ, прямой выход -- к одному из вхо- дов четвертого элемента И вЂ” -НЕ, а инверсный выход — к инверсному входу триггера и к

611175 вгорому входу второго элемента И вЂ” НЕ, третий вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И вЂ” -НЕ и выходом эталонного генератора, выхо г четвертого элемента

И вЂ” HE соединен с инверсным входом первого дополнительного триггера, выход инвертора соединен с одним из входов пятого элемента

И вЂ” НЕ, второй вход которого подключен к инверсному выходу формирователя импульсов, а выход — к входу установки нуля разрядов счетчика, счетный вход к(орого подключен к выходу эталонного генератора, прямой выход формирователя импульсов соединен с вторыми входами элементов И, выходы которых подключены к входам регистрирующего блока.

На фиг. 1 приведена схема описываемого устройства; на фиг. 2, 3 — временные диаграммы его работы.

Измеритель содержит эталонный генератор

1, три RS-триггера 2, 3, 4, пять элементов

И вЂ” HE 5 — 9, инвертор 10, формирователь 11 импульсов, счетчик 12, элементы И 13, 13i, число которых может варьироваться в зависимости от числа разрядов в счетчике 12 и равно ему, и регистрируюгций блок 14.

Точка соединения 15 прямого входа 16 триг гера 2 и вход 17 элемента И вЂ” НЕ 7 образуют вход измерителя. Прямой выход 18 триггера

2 подключен к входу 19 элемента И вЂ” -HE 5, выход 20 которого соединен с прямым входом

21 триггера 3 и входом 22 элемента И вЂ” НЕ 8.

Вход 23 элемента И вЂ” HF. 8 подключен к прямому выходу 24 триггера 3, инверсный выход

25 которого соединен с входом 26 элемента

И--HE 7. Выход 27 элемента И вЂ” НЕ 8 соединен с прямым входом 28 трип ера 4, входом 29 инвертора 10 и входом ЗО формирователя 11 импульсов. Инверсный вход 31 триггера 4 подключен к выходу 32 элемента И вЂ” НE 7.

Прямой выход 33 триггера 4 подключен к входу 34 элемента И вЂ” НЕ 6, а инверсный выход 35 — к инверсному входу 36 триггера 2 и к входу 37 элемента И вЂ” 6 = 5. Триггер 2 имеет инверсный выход 38.

Вход 39 элемента И- — HE 5 соединен с входом 40 элемента И вЂ” -HE 6 н выходом 41 эталонного генератора 1. Выход 42 элемента И—

HE 5 соединен с инверсным входом 43 тригегера 3.

Выход 44 инвертора 10 соединен с входом

45 элемента И вЂ” НЕ 9, вход 46 которого подключен к инверсному выходу 47формирователя 11 импульсов. Выход 48 элемента И вЂ” НЕ

9 подключен к входу 49 установки нуля разрядов счетчика 12, счетный вход 50 которого подключен к выходу 41 эталонного генера- 50 тора 1. Прямой выход 51 формирователя 11 импульсов соединен с входами 52, 52 элементов И 13, 13i, входы 53, 53 которых соединены с выходами 54, 54 разрядов счетчика 12. Выходы 55, 55 подключены к вхо55 дам регистрирующего блока 14.

Работа измерителя осуществляется следующим образом (фиг. 2, 3) .

В исходном состоянии прямые выходы 18, 24, 33 триггеров 2, 3, 4 имекг1 потенциал, соо.пегствуюший уровню логического пуля (далее нулевой потенциал), на вход 15 измерителя подан потенциал, соответствующий уровню логическрй единицы (далее — единя нный потенциал) .

При подаче на вход 15 отрицательного импульса (график 15, фиг. 3), определяющего начало t i (t z) очередного временного интервала (t i — t i), триггер 2 переключается, и на его прямом выходе 18 появляется единичный потенциал, который поступает на вход 19 элемента И вЂ” НЕ (график 18, фиг. 3). Импульс положительной полярности с выхода 41 эталонного генератора 1 (график 41, фиг. 3), имеющий место во время переключения триггера 2, или первый выходной импульс эталонного генератора, сформированный после переключения триггера 2, вызывает на выходе 20 элемента

И вЂ” НЕ 5 появление нулевого потешгиала, переключающего триггер 3 таким образом, что на его прямом выходе 24 устанавливается единичный потенциал. Этот потенциал поступает на вход 23 элемента И вЂ” HE 8, на второй вход 22 которого поступает сигнал с выхода

20 элем flTa И вЂ” НЕ 5 (график 20, фиг. 3).

Прн окончании действия импульса эталонного генератора 1 на выходе 20 элемента И—

HF 5 появляется единичный потенциал, который вызывает появление на выходе 27 элемента И- — НЕ 8 (график 27, фиг. 3) нулевого потенциала, переключающего триггер 4 таким образом, что на его прямом выходе ЗЗ появляется единичный потенциал (график 33, фиг. 3).

Этот потенциал ilocT) àåò на вход 34 элемента 1! — HE 6. Нулевой потенциал поступает с инверсного выхода 35 трипера 4 (графнк 35, фиг. 3) íà инверсный вход 36 триггера 2 и вход 37 элемента И вЂ” HE 5.

Следующий импульс с выхода 41 эталонного генератора 1 (график 41, фиг. 3) вызывает на выходе 42 элемента И вЂ” -HE б появление нулевого потенциала, переключающего триггер 3 в исходное состояние, при котором на инверсном выходе 25 последнего появляется единичный потенциал, поступаюш1вй на вход 26 элемента И вЂ” НЕ 7. Если к этому времени на входе 15 измерителя установился единичный потенциал (действие входного импульса закончено — график 15 (1), фиг. 3), на выходе 32 элемента И вЂ” HE 7 появится нулевой потенциал, переключаюший триггер 4 в исходное состояние. Если же на входе 15 присутствует нулевой потенциал (входной импульс имеет большую длительность — график 15 (2), фиг. 3), то на выходе 32 элемента И вЂ” HE 7 нулевой потенциал не появится до тех пор, пока на входе

15 не установится единичный потенциал (график 32, фиг. 3), после чего триггер 4 переключится в исходное состояние. Триггер 2 возвращается в исходное состояние (график 18, фиг. 3) в момент появления единичного потенциала на входе 15 (график 15, фиг. 3), если к этому времени на выходе 35 триггера

4 (график 35, фиг. 3) — нулевой потенциал, или в момент появления нулевого потенциала на выходе 35, если к этому времени на входе 15 измерителя присутствует единичный потенциал.

611175

Форму.га изобретения

Таким образом, на выходе 27 элемента И—

НЕ 8 формируется импульс отрицательной полярности г (график 27, фиг. 3), совпадающий во времени с паузой сигнала эталонного генератора 1, следующий после первого импульса, совпадающего с измеряемым интервалом врес мени.

Импульс отрицательной полярности r с выхода 27 элемента И вЂ” НЕ 8 (график 27, фиг. 2, 3) поступает на вход 30 формирователя 11 импульсов и на вход 29 инвертора 10. Формирователь 11 формирует импульс отрицательной полярности г, на инверсном выходе 47 (график 47, фиг. 2) и импульс положительной полярности на прямом выходе 51, длительность которых выбирается примерно равной половине длительности импульса на его входе 30.

Сигнал с инверсного выхода 47 формирователя 11 поступает на вход 46 элемента И—

НЕ 9, на второй вход 45 которого поступает сигнал с выхода 44 инвертора 10. На выходе

48 элемента И вЂ” НЕ 9 формируется импульс отрицательной полярности г, совпадающий с интервалом времени от момента окончания импульса r, l на выходе 47 формирователя 11 до момента окончания импульса г на выходе

44 инвертора 10 (график 48, фиг. 2). s

Импульс с выхода 48 элемента И вЂ” НЕ 9 подается на вход 49 установки нуля разрядов счетчика 12.

Импульс положительной полярности с прямого выхода 51 формирователя 11 поступает на входы 52, 521 элементов И 13, 13l, на вторые входы 53, 53l которых подается сигнал с выходов 54, 54 I разрядов счетчика 12. Появляющиеся на выходах 55, 55l элементов И 13, 13l сигналы поступают на входы регистрирующего устройства 14.

Таким образом, и измерителе на вход 30 формирователя 11 поступает импульс 1 (график 27, фиг. 2), передний фронт которого совпадает с первым после начала импульса 1 (2), определяющего границу двух соседних временных интервалов (t1 — t ) и (t — 1,), задним 4о фронтом импульса эталонного генератора 1 (график 41, фиг. 2), а задний фронт — с передним фронтом следующего за ним импульса эталонного генератора, независимо от длительности импульса 1 (2, 3) (график 15, фиг. 2), оп- 4s ределяющего границу временных интервалов.

Этот импульс является нормированным промежутком времени, который обозначает границу соседних временных интервалов, сдвинутую во времени на один период следования импульсов эталонного генератора 1.

В течение этого промежутка времени с IIo мощью формирователя 11 и соединенных с ним инвертора 10 и элемента И вЂ” HE 9 формируется импульс гl считывания информацгш со счетчика 12 (график 47, фиг. 2) и импульс г установки его в исходное состояние (график 48, фиг. 2) .

Цифровой измеритель серии временных интервалов, содержащий эталонный генератор. формирователь импульсов, счетчик, выходы разрядов которого соединены с входами каждый своего элементов И, триггер и регистрирующий блок, отлггнаюигийся тем, что, с целью повышения точности измерения, сокращения объема оборудования и повышения надежности. в него введены два дополнигельных триггера, lIBTb элементов И вЂ” НЕ и ннвертор, при этом объединенные прямой вход триггера и один из входов первого элемента И вЂ” НЕ образуют вход измерителя, прямой выход триггера подключен к одному из входов второго элемента И вЂ” НЕ, выход которого соединен с прямым входом первого дополнительного триггера и одним из входов третьего И вЂ” НЕ, второй вход которого подключен к прямому выходу первого дополнительного триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И вЂ” НЕ, выход третьего элемента И вЂ” НЕ соединен с прямым входом второго дополнительного триггера, входом инвертора и входом формирователя импульсов, инверсный вход второго дополнительного триггера подключен к выходу. первого элемента И вЂ” НЕ, прямой выход — к одному из входов четвертого элемента И вЂ” НЕ, а инверсный выход — к инверсному входу триггера и к второму входу второго элемента И вЂ” НЕ, третий вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И вЂ” НЕ и выходом эталонного генератора, выход четвертого элемента И вЂ” НЕ соединен с инверсным зходом первого дополнительного триггера, выход инвертора соединен с одним из входов пятого элемента И вЂ” НЕ, второй вход которого подключен к инверсному выходу формирователя импульсов, а выход — к входу установки нуля разрядов счетчика, счетный вход которого подключен к выходу эталонного генератора, прямой выход формирователя импульсов соединен с вторыми входами элементов И, выходы которых подключены к входам регистрирующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство ¹ 334542. кл.

G 04 F 10 06, 1972.

2. Авторское свидетельство ¹ 208038, кл.

G 04 F 10/04, 1967.

)й

С7

$J

Составитель В.Мнтряев

Техред О. Луговая Корректор И. Гоксич

Тираж 542 Подписное

Редактор С. Хейфиц

Заказ 3154/38

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб.> д. 4/5 филиал 1lllll «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4