Многодиапазонный цифровой измеритель временных интервалов
Союз Советских
Социалистических
Республик
<1 883859 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22} Заявлено 310380 (21) 2900457/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—
Опубликовано 231181 Бюллетень Йо 43 (g ) 3
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
G 04 Г 10/04 (53) УДК 881.317..3(088.8) Дата опубликования описания 231181 (72) Автор изобретения
В.З.Морозов (71 } Заявитель (54) МНОРОДИАПАЗОННЫЙ ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ
ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных системах, где существует большая нестабильность
S временных интервалов между импульсами .
Известно устройство для измерения временных интервалов между соседними импульсами входной последовательности импульсов, которое содержит формирователь входных сигналов, генератор квантующих импульсов, вентиль совпадения, счетчика импульсов, ключ регистратор, блок задержки, первый вход которого соединен с выходом клю- S ча, второй — c выходом формирователя, первый выход — c входом вентиля совпадения, а второй — " выходом счетчика импульсов (1j .
Недостатком этого устройства является ограниченные фукциональные возможности.
Наиболее близким .по технической сущности к предлагаемому изобретению является цифровой измеритель одиночных временных интервалов, содержащий счетчик импульсов, вход которого через элемент совпадения подключен к выходу генератора образцовой частоть1 с автоподстройкой, управляющий ЗО триггер, выход которого соединен с. вторым входом элемента совпадения, первый вход — с шиной "Пуск" и входом генератора образцовой частоты, интерполятор, выполненный в виде секционированной линии задержки, выходы которой через первые входы группы элементов совпадения, подключены к триггерам, причем вход секционированной линии задержки и первой из групп элементов совпадения подключены на выход схемы сборки, триггер включения интерполятора первый вход которого соединен с шиной "Стоп", второй вход — с вторым входом управляющего триггера и выходом схемы сборки, выход — с вторыми входами группы элементов совпадения, выходы которых соед :нены с соответтвующими входами схемы сборки (2j .
Недостатками известного устройства являются невозможность осуществления измерения интервалов между импульсами в широком диапазоне вттеменных интервалов и излишняя сложность, обусловленная наличием блоков задержек, счетчиков и дополнительных узлов для определения результатов измерения.
883859
Цель изобретения — упрощение и расширение функциональных возможностей устройства путем сообщения
-ему возможности определения интервалов времени между импульсами в различных диапазонах и селекции интервалов между импульсами случайного процесса.
Поставленная цель достигается тем, что в многодиапазонный цифровой измеритель временных интервалов, содержащий триггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к шине синхроимпульсов, блок элементов И, выходы которого подключены соответственно ко входам блока триггеров и входам элемента ИЛИ, введены второй элемент И, блок сравнения и регистр сдвига, вход сдвига, вход сдвига которого соединен с выходом первого элемента И, информационный вход — с шиной питания, вход установки в нуль — с выходом элемента ИЛИ и первым входом триггера, а выходы регистра сдвига подключены к входам блока сравнения, выходы которого соединены с первыми входами блока элементов И, вторые входы которого объединены и подключены к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера, а второй вход — с первой входной шиной, вторая входная шина соединена
co âòoðûì входом триггера.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого измерителя, на фиг.2 временная диаграмма.
Измеритель содержит .триггер 1, на второй вход которого поступают импульсы инвертированной измеряемой последовательности, выход триггера
1 соединен с первыми входами первого и второго элементов 2 и 3, выход первого элемента 2 И соединен со входом регистра 4 сдвига. Информационный вход регистра 4 подключен к шине питания, выходы регистра 4 соединены с первыми входами 5 сравнения, вторые входы блока 5 сравнения подключены к шинам питания, выходы .блока 5 сравнения соответственно подключены к первым входам блока б элементов И, вторые входы которого объединены и подключены к
Выходу второго элемента 3 И. Выход блока б элементов И соединены со входами блока 7 триггеров и с входами элемента 8 ИЛИ. Выход элемента 8 HJIP соединен со входом установки в нуль регистра 4 и с первым входом триггера 1.
В исходном срстоянии на выходе триггера 1 нулевой потенциал и на выходах регистра 4 потенциалы также равны нулю. На выходах первого и второго элементов 2 и 3 И потенциал равен нулю. На первом выходе блока. 5 сравнения присутствует высокий потенциал, на остальных выходах низкий потенциал.
На выходах блока б элементов И потенциал равен нулю. На выходах блока триггеров потенциал также равен нулю.
Интервал измерения определяется временем заполнения регистра 4 сдвига и определяется
Typal= n. Т где n — число разрядов сдвигового регистра;
Тс — период следования синхроимпульсов.
В общем случае интервал измерения .
15 может быть бесконечным и определяется числом и при постоянном Т .
Весь интервал времени можно разбить на диапазоны, которые отличаются один от другого на время Тб.
Щ Любые границы диапазонов можно произвольно устанавливать, а также устанавливать диапазоны измерений без провалов.
Установление требуемых диапазонов осуществляется подключением первых входов блока 5 сравнения к соответствующим выходам регистра 4. Вторые входы блоков сравнения подключены либо к корпусу, либо к источнику питания.
Значение интервала времени между двумя импульсами в общем случае определяется а) для первого диапазона, 3S .с где и ч — число разрядов регистра 4 сдвига первого диапазона;. б) для второго диапазона
Т = (и+ )Т где (n +n ) — число разрядов регистра
4 для второго диапазона в) для третьего диапазона
1 9. 3
4> где (n +п2+и >) — число Разрядов ре I гистра 4 для третьего диапазона.
Устройство работает следующим образом.
На вход установки в нуль регистО ра 4 поступает импульс, который устанавливает его в исходное состояние
На второй вход триггера 1 поступают импульсы измеряемой последовательности отрицательной полярности (фиг.2а), на второй вход второго элемента 3 И вЂ” импульсы измеряемой последовательности положительной полярности (фиг.26), а на второй вход первого элемента 2 И поступают импульсы синхрочастоты с периодом следования Т фиг.2в
Импульс из измеряемой последовательности задним фронтом устанавливает триггер 1 в единичное состояние (фиг.2r). Высокий потенциал с выхоg5 да триггера 1 поступает на первый
883859 вход первого элемента 2 И, разрешая прохождение импульсов синхрочастоты. Этот же высокий потенциал поступает на первый вход второго элемента 3 И, разрешая прохождение импульсов измеряемой последовательности через него.
Импульсы синхрочастоты с выхода первого элемента 2 И поступают на вход сдвига регистра 4. С этого ломента начинается измерение интервала времени между импульсами измеряемой последовательности. С каждым импульсом сдвига в разряды регистра 4 записывается высокий потенциал (фиг.26). В течение времени Т = и„ Тс на одном из выходов блока 5 сравнения присутствует высокий потенциал.
Если второй импульс измеряемой последовательности поступает через время Ф.„<й;Т,то он выделяется на: выходе второго элемента 3 И фиг.2г поступает на вторые входы блока 6, элементов И, а с его,выхода записывается в блок 7 триггеров и одновременно через элемент 8 ИЛИ (фиг.2е) поступает на вход установки в нуль регистра 4. Регистр 4 устанавливается в исходное состояние. Далее процесс измерения повторяется.
Результат измерения интервала между импульсами в импульсной последовательности выдается в позиционном коде, поэтому дополнительных устройств для обработки результатов не требуется.
Если второй импульс в измеряемой последовательности поступает через время и„. Т 5 сравнения для второго диапазона выдается высокий потенциал. Посту- пивший в течение интервала импульс измеряемой последовательности появляется на втором выходе блока б элементов И и он фиксируется во .втором триггере блока 7 триггеров. Одновременно этот импульс через элемент 8 ИЛИ поступает на вход установки в нуль регистра 4 сдвига. Результат измерения также выдается в позиционном коде. Таким образом, для любого с я процесс измерения протекает аналогично» Данный многодиапазонный цифровой измеритель временных интервалов по 20 многодиапазонйый цифровой измеритель временных интервалов, содер25 ЗО 40 которого соединен с выходом триггвI 45 ра, а второй вход — с первой входной шиной, вторая входная шина сое50 10 15 сравнению с известным позволяет рас.ширить область его использования в технике измерений, так как обладает способностью осуществлять селекцию импульсов в широком диапазоне времени, что делает его универсальным устройством. Кроме .того,, предлагаемый измеритель в отличие от известного позволяет фиксировать временной интервал между импульсами случайного процесса, т.е. выпадение импульсов. Использование изобретения позволяет существенно уменьшить объем оборудования, увеличить ег6. надежность, уменьшить стоимость, потребля-. емую .мощность и габариты. Формула и з о брет ения жащий триггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к шине синхроимпульсов блок элементов И, выходы которого подклю-. чены соответственно ко входам блока триггеров и входам элемента ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных воэможностей устройства, в него введены второй элемент И, блок сравнения и регистр сдвига, вход сдвига которого соединен с выходом первого элемента И, информационный вход — с шиной питания, вход уста-. новки в нуль — с выходом элемента ИЛИ и первым входом триггера, а выходы регистра сдвига подключены к входам блока сравнения, выходы которого соединены с первыми входами блока элементов И, вторые входы которого объединены и подключены к выходу второго элемента И, первый вход динена.со вторым входом триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 334542, кл. G 0,4 F 10/04, 1970. 2, Авторское свидетельство СССР В 620937, кл. G 04 F 10/04, 1977 (прототип) . 883859 Ф<с,4 )/г г я п 1 и:
Составитель Л.Плетнева Техред A.Савка, Корректор О.Билак Редактор Н.Рогулич 10228/71 Тираж 460 Подп:<сное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
