Устройство для преобразования серий импульсов во временные интервалы

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

653742 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.12.76 (21) 2435493/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.03.79Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 25.03 7 g

Н 03 К 13/20

Государстоенный комитет

СССР по делан изобретений и открытий

УДК 621.374. .38 (088. 8) (72) Авторы изобретения

B. И. Раков, A. И. Никитин и О. P. Никитин (71) Заявитель

Впадимирский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВ АНИЯ СЕРИ Й

ИМПУЛЬСОВ ВО ВРЕМЕННЫЕ ИНТЕРВАЛЫ

Изобретение относится к области дискретной техники, в частности к системам обработки радионавигационной информации, представленной в число-импульсной форме, и может быть использовано для получения временных интервалов, пропорциональных числу импульсов в серии непрерывной последовательности серий.

Известны устройства, содержащие счетный триггер, ждущие мультивибраторы, логическое обрамление, в котором временной интервал формируется одновременно с при- о ходом серии импульсов (1).

Существенными недостатками таких устройств являются невысокая точность преобразования и незначительный диапазон изменения частоты импульсов в серии, что обусl5 ловлено фиксированной длительностью импульсов, формируемых ждущими мультивибраторами.

Известны также аналогичные устройства, содержащие счетчик и элементы преобразования числа, поступившего в счетчик, во временной интервал, в которых временной интервал формируется по окончании серии импульсов (2).

Недостатком таких устройств также является невысокое быстродеиствие и ограниченнь. и дпаназон изменения числа импульсов в серии. Невысокое быстродействие обусловлено тем. что временной интервал формируется последовательно во времени относительно серии импульсов, т. е. после ее прихода и записи в счетчик опорного числа.

Ограниченная емкость этого счетчика не позволяет изменять B широких пределах число импульсов в cppltH.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства и расширение входного динамического диапазона.

Это достигается тем, что в предложенное, устройство, содержащее счетчики опорного и текущих чисел и схему сравнения, введены сдвиговый регистр, состоящий из двух ячеек, две схемы И, схема ЗАПРЕТ и счетный триггер. Вход устройства соединен со входом схемы ЗАПРЕТ и тактирующим входом сдвигового рсгпстра, вход сброса которого подключен к выходу схемы совпадения, à Q выход первой ячейки соединен со входом сброса счетчика опорного числа и с первым входом первой схемы И, подключенной сво653742

55 им выходом ко входу счетчика опорного числа, вторым входом к g-выходу второй ячейки сдяигового регистра, а третьим входом--K шине тактовых импульсов, к тактируюшему входу. счетного триггера и ко втopoivlv вхОду второй схемы И, соединенной своим выходом со входом счетчика текущего числа, гторым входом — - с выходом счетного триггера, а третьим входом с Q-выходом второй ячейки сдвигового регистра и с управлявшим входом схемы ЗАПРЕТ, выход которой подключен к входу сброса счетчика текущего числа.

Быстродействие устройства повышается в связи с тем, что формирование выходного импульса происходит одновременно с приходом серии импульсов. Увеличение числа импульсов в серии не ограничивается емкостью счетчика опорного числа, так как этот счетчик не предназначен для записи серии импульсов, а число разрядов в нем определяется лишь точностью преобразования числа импульсов во временной интервал.

На фиг. 1 представлена схема предложенного устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняюшие его работу.

Устройство содержит сдвиговый регистр !, состоящий из двух ячеек. первую схему

И 2, счетчик 3 опорного числа, счетчик 4 текушего числа, схему сравнения 5, вторую схему И 6. схему 3AIIPET 7, счетный триггер 8, (,)-выход 9 первой ячейки сдвигового регистра 1, Q-выход 10 второй ячейки сдвигового регистра I, выход 1! счетного триггера 8, выход 12 первой схемы И 2, выход

13 второй схемы И 6, выход 14 схемы ЗАПРЕТ 7, выход 15 схемы сравнения 5, шину источника серий импульсов (вход), шину генератора тактовых импульсов (ГТИ).

Устройство работает следующим образом.

При включении питания и подаче тактирующих сигналов ГТИ устройство самоустанавливастся в исходное состояние, т. е. на

Q-выходах обоих ячеек сдвигового регистра появляется потенциал логического «0», в нулевое состояние приходят счетчики текущего и опорного числа.

Первым импульсом из серии устанавливается в единичное состояние первая ячейка сдвигового регистра 1 (момент 1,) и открывает первую схему И 2, через которую на вход счетчика 3 опорного числа начинают поступать импульсы высокой частоты от генератора тактовых импульсов. Вторым импульсом из серии устанавливается в единичное состояние вторая ячейка сдвигового регистра 1 (t ) и поступление импульсов на вход счетчика опорного числа 3 прекращается, так как первая схема И 2 сигналом с (,)выхода второй ячейки закрывается. Число импульсов ГТИ, поступившее на вход счетчика опорного числа 3, пропорционально пе5

2S

4 риоду следования импульсов в серии. При этом, начиная с момента прихода второго импульса в серии, импульсы частотой, равной половине тактовой частоты, поступают через вторую схему И 6.

Таким образом, если бы на этом закончилась серия импульсов, содержимое обоих счетчиков сравнялось через два периода следования импульсов в серии. Дальнейшее поступление импульсов в серии. не приводит к изменению состояния ячеек сдвигового регистра 1. Каждый следуюший импульс в серии, начиная с третьего. устанавливает в нулевое состояние счетчик текущего числа

4 через открытую сигналом логической «1» с Я-выхода 10 второй ячейки сдвигового регистра 1 схему ЗАПРЕТ 7. Содержимое в счетчике 4 текушего числа после этого (момент t, t,, 4 ) вновь начинает увеличиваться при поступлении через открытую вторую схему И 6 импульсов, следующих с частотой, равной половине частоты ГТИ.

По окончании серии импульсов через два периода следования импульсов в серии содержимое числа в счетчике текущего числа

4 сравнивается с числом в счетчике 3 опорного числа. Схема совпадения 5 при этом вырабатывает короткий имлульс (4), устанавливаюший сдвиговый регистр 1 в состояние «О» по входу сброса. Обе схемы И 2 и 6 закрываются сигналами с Q-выходов 9 и 10 ячеек сдвигового регистра l. Счетчик опорного числа 3 устанавливается в состояние «О» сигналом логического «О» с Q-выхода 9 первой ячейки сдвигового регистра 1, а счетчик текущего числа 4 устанавливается в состояние «О» сигналом логического «О» с Q-выхода 10 второй ячейки сдвигового регистра 1 через схему ЗАПРЕТ 7.

По окончании серии импульсов устройство вновь приходит в исходное состояние и готово к приходу следующей серии. На выходе 10 второй ячейки сдвигового регистра 1 формируется сигнал, длительность которого пропорциональна числу импульсов в серии, а на выходе 12 первой схемы И 2 появляется серия импульсов, число импульсов в которой пропорционально периоду следования импульсов во входной серии.

Емкость счетчика опорного числа К,„определяется по формуле К „= -"- ", где,,—

1л. Вю частота генератора тактовых импульсов, f wH.gq — минимальная частота следования импульсов в серии. Абсолютная ошибка преобразования ЛТ числа импульсов в серии во временной интервал не превышает 0,5/fry >, что при высокой частоте ГТИ значительно меньше подобной ошибки в известных устройствах. Изменяя частоту генератора тактовых импульсов, можно добиться любой требуемой точности преобразования.

Устройство может преобразовывать серии импульсов сколь угодно большой длины.

653742

Формула изобретения

Вход юг.

Составитель П. Лягни

Редактор A. Шмелькии Техред О. Луговая Корректор Л. Небола

Заказ 1308 42 Тираж !059 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открьний

I 13085, Москва, Ж-35, Раугвская наб., д. 4/5

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

Устройство для преобразования серий импульсов во временные интервалы, содержащее счетчики опорного и текущего чисел, выходы которых соединены со входами схемы совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения входного динамического диапазона, в него введены сдвиговый регистр, состоящий из двух ячеек, две схемы И, схемы ЗА- 10

ПРЕТ и счетный триггер, .при этом вход устройства соединен со входом схемы ЗАПРЕТ и тактирующим входом сдвигового регистра, вход сброса которого подключен к выходу схемы совпадения, а Q-выход первой ячейки соединен со входом сброса счетчика опорного числа и с первым входом первой схемы И, подключенной своим выходом

6 ко входу счетчика опорного числа, вторым входом к Q-выходу второй ячейки сдвигового регистра, а третьим входом — к шине тактовых импульсов, к тактирующему входу счетного триггера и ко второму входу схемы И, соединенной своим выходом со входом счетчика текущего числа, вторым входом — с выходом счетного триггера, а третьим входом с О-выходом второй ячейки сдвигового регистра и с управляющим входом схемы ЗАПРЕТ, выход которой подключен к входу сброса счетчика текущего числа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 457173. кл. Н 03 К 5/00, 1974.

2. Заявка ФРГ ¹ 2162486, кл. 21 а 1-36/02, 1974.