Устройство для дискретного измерения временных интервалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

1648937 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.76 (21) 2363170/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 25.02.79.Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М. Кл.

G 04 F 10/04

Государственный комитет

СССР оо делам изооретеннй н открытий (53) УДК 681.11 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Семенов, A. П. Игнатенков и В. И. Глухов йг . T (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к импульсной технике, и может быть использовано для измерения временных интервалов между центрами стартового и стопового импульсов с одновременным измерением длительности стартового импульса.

Известен измеритель временных интервалов, содержащий два замкнутых контура циркуляции, каждый из которых состоит из усилителя, электронного ключа и линии задержки (11.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для дискретного измерения временных импульсов, содержащее формирователи стартового и стопового импульсов, первые входы которых являются соответственно входами стартового и стопового импульсов устройства, линии задержки, схемы совпадения, элемент ИЛИ, триггеры управления и триггер срыва генерации, при этом выход формирователя стартового импульса через первую линию задержки связан с импульсными входами первой и второй схем совпадения, потенциальные входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам первого триггера управления, первый вход îòîðîãî сое,динен с выходом первой схемы совпадения и через вторую л11нию задержки связан с первь и входом элемента ИЛИ, а третий вход триггера управления соединен с выxîëîм второй схемы совпадения и со вторым входом элемента

ИЛИ, выход ко1 Орого черсз третью схл:у совпадения, подключен ну;о потенц«ал!и1ым входом к выходу три!терц срыва генерации. соединен с первь,м входом четвертой схемы

10 совпадения и с0 вторыми входами формирователей стартового и стопового импульсов, выход формирователя стопового импульса через третью ли1!ию задержки соединен с импульсными входами пятой и шестой схем совпадения, потенциальные входы которых !

5 подкл1очены соответственно к первому и второму выходам второго триггера управления, ВЫХОД ПГ1ТОЙ СХСМЫ СОВПаДЕНИЯ СОЕДИНСН С первым входом второго триггера управлсп!ия и с третьим входом формирователя стартОВОго импульса, выход шестой схемы ccHI!3äåния соединен со вторым входом четвертой схемы совпадения, вторые входы обоих триггеров управления и триггера соыва генерации соединены с первым входом формирователя стартового импульса (2 1.

648937

Недостатком устройства такого типа является сравнительно узкая область применения, так как оно не обеспечивает применения временных интервалов между центрами импульсов с одновременным измерением длительности стартовых импульсов.

Цель изобретения — расширение области применения.

Для этого устройство снабжено двумя элементами И, двумя элементами НЕ, двумя ключами, двумя счетными триггерами, дополнительным элементом ИЛИ и схемой выделения последнего импульса, при этом выход третьей схемы совпадения соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ связан с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом шестой схемы совпадения и через второй элемент НЕ связан со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетного триггера, выход второго элемента И подключен к входу сброса первого счетного триггера, подключенного выходом к первому входу первого ключа, выход которого является первым выходом устройства, второй вход первого ключа соединен с выходом четвертой схемы совпадения и с входом схемы выделения последнего импульса, выход которой подключен к первому входу триггера срыва генерации, со счетным входом второго счетного триггера, подключенного выходом к первому входу дополнительного элемента ИЛИ, и со вторым входом ключа, первый вход которого связан с выходом второй линии задержки, а выход соединен со вторым входом дополнительного элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом устройства.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие частный случай измерения временного интервала между стартовым и стоповым импульсами; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие частный случай измерения длительности стартового импульса.

Устройство содержит формирователь 1 стартового импульса, первый вход которого является входом стартового импульса, а выход через линию задержки 2 связан с импульсными входами схем 3 и 4 совпадения, потенциальные входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам триггера 5 управления. Первый вход триггера управления 5 соединен с выходом схеми совпадения 3 и через линию задержки

6 — с первыми входами элемента ИЛИ 7 и ключа 8. Третий вход триггера 5 управления соединен с выходом схемы 4 совпадения и со вторым входом элемента ИЛИ 7, выход которого через схему совпадения 9, подключенную потенциальным входом к выходу триггера 10 срыва генерации, связан со вторыми

З0

3 входами формирователей 1 и 11, с первым входом схемы совпадения 12, с первым входом элемента И 13 и через элемент HE 14— с первым входом элемента И 15. Выход формирователя 11, первый вход которого является входом стопового устройства, через линию задержки 16 связан с импульсными входами схем совпадения 17 и 18, потенциальные входы которых подключены соответствен. но к первому и второму выходам триггера управления 19. Выход схемы 17 подключен к первому входу триггера 19 и к третьему входу формирователя 1, а выход схемы 18 соединен со вторым входом схемы 12, вторым входом элемента И 15 и через элемент HE

20 связан с вторым входом элемента И 13.

Выход последнего соединен с счетным входом счетного триггера 21, вход сброса которого подключен к выходу элемента И 15, выход счетного триггера 21 соединен с первым входом ключа 22, выход которого является первым выходом устройства. Второй вход ключа 22 соединен с выходом схемы

12 совпадения, с выходом схемы 23 выделения последнего импульса, со вторым входом ключа 8 и со счетным входом счетного триггера 24, подключенного выходом к первому входу дополнительного элемента ИЛИ

25, выход которого является вторым выходом устройства. Второй вход элемента ИЛИ

25 подключен к выходу ключа 8, а первый вход триггера 10 — к выходу схемы 23.

На фиг. 2 и 3 приняты следующие обозначения: 26 — стартовый импульс на выходе формирователя 1; 27 — стоповый импульс на выходе формирователя 11; 28 — стоповый импульс на выходе схемы 17 совпадения; 29 — импульсы на первом входе элемента ИЛИ 7; 30 — импульсы на втором входе элемента ИЛИ 7; 31 — импульсы на выходе схемы 9 совпадения; 32 — импульсы на выходе схемы 18 совпадения; 33 — импульсы на втором входе элемента ИЛИ 25;

34 — импульсы на входе триггера 24; 35— импульсы на первом входе элемента ИЛИ

25; 36 — импульсы на выходе элемента ИЛИ

25; 37 — импульсы на первом входе схемы

12 совпадения; 38 — импульсы на втором входе схемы 12 совпадения; 39 — импульсы на выходе схемы 12 совпадения; 40 — импульсы на первом входе элемента И 13;

41 — импульсы на втором входе элемента И

13; 42 — импульсы на счетном входе триггера 21; 43 — импульсы на первом входе элемента И 15; 44 — импульсы на втором входе элемента И 15; 45 — импульсы на входе сброса триггера 21; 46 — импульсы на выходе триггера 21; 47 — импульсы на выходе ключа 22.

Поступающий в устройство стартовый импульс устанавливает триггеры 5 и 19 управления и триггер 10 срыва генерации в состояния, при которых триггеры выдают разрешение соответственно на схемы совпаде648937!

3О

40

Форлула изобретения

5 ния 3, 17 и 9. Формирователь 1 нормирует по амплитуде поступающий на него стартовый импульс, сохраняя его первоначальную длительность (поз. 26 на фиг. 2), который, последовательно проходя линию задержки

2, открытую схему 3 совпадения, линию задержки 6, элемент ИЛИ 7 и схему совпадения 9, снова поступает на формирователь 1.

С выхода линии задержки 6 импульсы через открытый ключ 8 и подключенный к его выходу элемент ИЛИ 25 также поступает на второй выход устройства. Стартовый импульс каждый раз после прохождения схемы совпадения 3 вызывает срабатывание триггера 5, который при этом снимает разрешение со схемы 3 и выдает его на схему

4. Поступающий на формирователь 11 стоповый импульс нормируется по амплитуде при сохранении его первоначальной длительности (см. фиг. 2) и затем через линию задержки 16, открытую схему совпадения 17 подается. на третий вход формирователя 1 (см. фиг. 2 поз. 28) и на первый вход триггера 19, в результате чего триггер 19 снимает разрешение со схемы 17 и выдает на схему 18. Цепь прохождения стопового импульса в рециркуляторе включает последовательно соединенные формирователь 1, линию задержки 2, схему совпадения 4, элемент ИЛИ

7 и схему совпадения 9, с выхода которой стоповый импульс снова поступает на формирователь 1. Стоповый импульс после прохождения схемы 4 вызывает срабатывание триггера 5, который при этом снимает разрешение со схемы 4 и выдает его на схему

3 и тем самым снова включает в цепь рециркуляции линию задержки 6. В результате рециркуляций стартового и стопового импульсов на выходе схемы совпадения 9 образуется импульсная последовательность, в которой стартовые импульсы чередуются со стоповыми; при этом временной интервал между стартовым и стоповым импульсами и последовательности с каждым циклом рециркуляций уменьшаются на время, равное величине задержки линии задержки 6 (см. фиг. 2 поз. 31).

Сформированная импульсная последовательность поступает на входы схемы совпадения 12, причем на первый ее вход непосредственно, а на второй вход через формирователь 11, линию задержки 16 и схему совпадения 18. Схема 12 формирует импульсы и моменты совпадения стартовых импульсов со стоповыми (c». фиг. 2 поз. 34), которые поступают на схему 23 выделения последнего импульса, ключ 8, счетный вход триггера 24 и ключ 22. С поступлением первого импульса совпадения ключ 8 размыкает связь между выходами линии задержки

6 и вторым входом элемента ИЛИ 25. Триггер 24 осуществляет деление на две частоты поступающих на него импульсов совпадения (см. фиг, 2 поз. 35) и выдачу их через

6 элемент ИЛИ 25 на второй выход устройства. Импульсы совпадения, поступающие на ключ 22, выдаются на первый выход устройства. Импульсная последовательность с выхода схемы 9 (см. фиг. 3 поз 37) поступает также на первый вход элемента И 13 (см. фиг. 3) и через элемент НЕ 14 — на первый в од элемента И 15 (см. фиг. 3 поз. 43) .

Задержанная импульсная последовательность с выхода схемы 18 поступает на второй вход элемента И 15 (см. фиг. 3 поз. 44), и через элемент HE 20 — на второй вход элемента И 13 (см. фиг. 3 поз. 41). B результате с выхода элемента И 13 на счетный вход триггера 21 подается импульсная последовательность, изображенная на фиг. 3 (поз. 42), а с выхода элемента И 15 на вход сброса триггера 21 — импульсная последовательность, изображенная на фиг. 3 (поз. 45). Импульсом, поступающим на счетный вход триггера 21, в нем записывается

«единица», которая затем сбрасывается очередным импульсом. поступающим на вход сброса триггера 21. После совпадения передних фронтов стартового и стопового импульсов на счетный вход триггера 21 поступают два импульса подряд, второй из которых триггер 21 выделяет (см. фиг. 3 поз. 46) и выдает на вход ключа 22, отключая его, а значит и прекращая выдачу импульсов совпадения на первый выход устройства.

Число импульсов, снятых с первого выхода устройства, пропорционально длительности стартового импульса (см. фиг. 3 поз. 47).

Схема 23 выделяет последний импульс совпадения (см. фиг. 2 поз. 35), который поступает на первый вход триггера 10 срыва генерации, который при этом сработает и выдает запрет на схему 9. совпадения и тем самым разрывает цепь рециркуляции стартового стопового импульсов. B результате, число импульсов, прошедших на выход элемента ИЛИ 25, будет пропорционально временному интервалу между цифрами стартоВого и стопового импу1ьсов.

Устройство для дискретного измерения временных интервалов. содержащее формирователи стартового и стопового импульсов, первые входы KQTophlx являются соответственно входами стартового и стопового импульсов устройства, линии задержки, схемы совпадения, элемент ИЛИ, триггеры управления и триггер срыва генерации, при этом выход формирователя стартового импульса через первую линию задержки связан с импульсными входами первой и второй схем совпадения, потенциальные входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам первого триггера управления, первый вход которого соединен с выходом

648937

7 первой схемы совпадения и через вторую линию задержки связан с первым входом элемента ИЛИ, а третий вход триггера управления соединен с выходом второй схемы совпадения и со вторым входом элемента ИЛИ, 5 выход которого через третью схему совпадения, подключенную потенциальным входом к выходу триггера срыва генерации, соединен с первым входом четвертой схемы совпадения и со вторыми входами формирова1О телей стартового и станового импульсов, выход формирователя станового импульса через третью линию задержки соединен с импульсными входами пятой и шестой схем совпадения, потенциальные входы которых подключены соответственно к первому и вто- lS рому выходам второго триггера управления, выход пятой схемы совпадения соединен с первым входом второго триггера управления и с третьим входом формирователя стартового импульса, выход шестой схемы совпадения соединен со вторым входом четвертой схемы совпадения, вторые входы обоих триггеров управления и триггера срыва генерации соединены с первым входом формирователя стартового импульса, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено двумя элементами

И, двумя элементами НЕ, двумя ключами, двумя счетными триггерами, дополнительным элементом ИЛИ и схемой выделения последнего импульса, при этом выход третьей схемы совпадения соединен с первым вхо8 дом первого элемента И и через первый элемент НЕ связан с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом шестой схемы совпадения и через второй элемент НЕ связан со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетного триггера, выход второго элемента И подключен к входу сброса первого счетного триггера, подключенного выходом к первому входу первого ключа, выход которого является первым выходом устройства, второй вход первого ключа соединен с выходом четвертой схемы совпадения и с входом схемы выделения последнего импульса, выход которой подключен к первому входу триггера срыва генерации, со счетным входом второго счетного триггера, подключенного выходом к первому входу дополнительного элемента

ИЛИ, и со вторым входом ключа, первый вход которого связан с выходом второй линии задержки, а выход соединен со вторым входом дополнительного элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Богданов В. В. и др. Цифровые электроизмерительные приборы, М., «Энергия», 1972, с. 100.

2. Авторское свидетельство Хо 34б705, кл. G 04 F 10/04, 1971.

648937

27!!!

j!!! !! !!!!

35

Фиг.2

45

ФигЗ

Редактор Т. Иванова

Заказ 761/31

Составитель В.Митряев

Техред О. Луговая Корректор П.Макаревич

Тираж 501 Поди ис кое

11НИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4