Цифровой измеритель длительности пачки импульсов

 

ОПИСАНИЕ< 892412

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63 ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 10.04.80 (2! ) 2910125/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23,12,81 Бюллетень р1е 47

Дата опубликования описания 25. 12.8 1 (51)М. К,й. ь 04 1" 10/04

Засударстввииый комитет по делам изооретеиий и открытий (53) УЙК 681.325..3(088.8) (72) Авторы изобретения

B. П. Псурцев и А. П, Дианов

Московский ордена Трудового Красного -Знамени физико-технический институт (7I) Заявитель (54) UNCPOBOA ИЗМЕРИТЕЛЬ| ДЛИТЕЛЬНОСТИ

ПАЧКИ ИМПУЛЬСОИ

Известно устройство пля измерения длительности пачки импульсов, содержащее квантуюший генератор, временной селектор, счетчик импульсов, управляющий триггер и пересчетную схему, в котором, с целью обеспечения измерения длительности при неизвестном числе импульсов в пачке, выхоп временного се лектора попключен также к счетному входу пересчетной схемы с коэффициентом пересчета М, вхоп измерителя подключен к цепям сброса тюресчетной схемы, а вхоп запуска подключен к счетчику импульсов, причем число N выбрано большим числа импульсов квантуюшего генератора, укладывающихся в максимальном

Изобретение относится к рапиоизмерительной технике и может быть ис-. пользовано в радиотехнических устройствах для точного измерения длительности пачки импульсов при пропуске импульсов внутри пачки и в присутствии импульсов помех за пределами пачки, к интервале между соседними импульсами в пачке 1.11

Недостаток этого устройства заключается в необходимости предварительной записи числа на счетчик.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения длительности пачки импульсов, содержащее генератор:тактовьт» импульсов, элементы И-НЕ, счетчики, 1О пересчетную схему, элементы задержги и запрета, управляющий триггер, временной селектор и элемент HE причем вход измерителя подключен через элемент за

15 держки к цепи сброса пересчетной схемы и к одному из входов управляющего триг гера, выход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, который включен между входом измерителя и вхо20 дом цепи записи начального числа в счетчик импульсов, дополнительно сигнальный вход временного селектора подключей к выходу генератора, a ..его управляющий вход - к выходу элемента НЕ, 892412 а выхоц - к счетному входу пересчетной схемы, вход элемента HE соединен со входом измерителя (21

B устройстве нет необходимости подавать перед измерением импульс начальной установки, однако оно не защищено от пропусков импульсов внутри пачки и от импульсов помех за пределами пачки.

11ель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности измерения длительности пачки. импульсов при наличии пропусков импульсов внутри пачки и в при» сутствии импульсов помех за npelienaми пачки.

Поставленная цель достигается тем, что в измерьтель длительности пачки импульсов, содержащий генератор, тактовых импульсов, счетчик импульсов, управляющий триггер, пересчетную схему и два элемента И-НЕ, введены формирователь импульсов нормированной длительности, реверсивный счетчик, регистр, многовходовый элемент И-НЕ и многовходовый элемент ИЛИ, причем выходы разрядов реверсивного счетчика соединены со входами многовходовых элементов И-HE и ИЛИ, выход многовходового элемента И-НЕ соединен с инверсным входом синхронизации регистра и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом формирователя импульсов нормированной длительности, а третий - с прямым выхоцом генератора тактовых импульсов, первыми входами второго элемента И-НЕ и формирователя импульсов нормированной длительности, инверсный выход которого поцключен к второму входу второго элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом многовходового элемента ИЛИ и инверсным входом установки в ноль управляющего триггера, инверсный выход которого соединен с входом асинхронной установки в ноль счетчика, выход второго элемента

И-НЕ подключен непосредственно к инверсному входу, синхронизации управляю щего триггера и через пересчетную схему к вычитающему входу реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соеди нен с выходом первого элемента И-HE, . инверсный выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному вхоцу счетчика, выходы разрядов которого соединены с информационными входами регистра.

На фиг. 1 привецена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграм5

t0 !

4 мы его работы, на фиг. 3 - схема формирователя.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов с прямым 2 и инверсным 3 выходами, управляющий триггер 4 с инверсными входами 5 и 6 установки в ноль синхронизации и с информацион ным входом 7, счетчик 8 со счетным входом 9 и входам 10 установки в ноль, регистр 11 записи числа с инверсным входом 12 синхронизации, формирователь 13 импульсов с нормированной длительностью с прямым 14 и инверсным 15 выходами, два трехвходовых элемента И-HE 16 и

17, пересчетную схему 18, реверсивный счетчик 19 с инверсными вхоцами 20 и

21 суммирования и вычитания, многовходовый элемент И-HE 22 с числом вхоцов, равным числу двоичных разрядов реверсивного счетчика, многовходовый элемент

ИЛИ 23 с таким же числом вхоцов. При этом 24 - выход 14 формирователя 13;

25 — число в реверсивном счетчике 19, 26 - выхоц многовходового элемента

И-HE 22, 27 - выход триггера 4, 28— число в счетчике 8, 29 - число в регистре 1 1, формирователь 13 состоит из трех инверторов 30 - 32, трехвхоцового элемента И-HE 33, "./К-триггеров 34 и

35 и счетчик 36 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии импульсов пачки устройство автоматически устанавливается в исходное состояние, при котором число на реверсном счетчике 19 равно нулю, элемент-И-HE 17 заперт потенциалом логического нуля с выхода многовходового элемента ИЛИ 23, а счетчик 8 находится в состоянии асинхронной установки нуля под действием потенциала логической единицы инверсного выхода управляющего

Ф триггера 4. В регистре 1 1 хранится число, соответствующее предыдущему измереЪ нию. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока на вход формирователя 13 не поступит первый импульс пачки.

При поступлении на вход формирователя 13 импульсов пачки, формирователь 13 на выходе 14 вырабатывает положительные импульсы с одинаковой длительностью, равной цел>му числу и периодов 7 генерафора 1. На выходе 15 появляются такие же по длительности, но инвертированные импульсы.

Первый же импульс с выхоца формирователя 13 открывает на пТо первый элемент И-НЕ 16 и на суммирующий вход

5 8924

20 реверсивного счетчика 19 поступает импульсов, но после поступления первого из них логический сигнал на выходе элемента ИЛИ 23 становится равным единице, открывается второй элемент И-НЕ $

17 и разрешается установка в единицу управляюшего триггера 4. После оконча- ния первого импульса первым положительным перепацом напряжения с выхода второго элемента И-НЕ 17 управляюший триггер 0

4 переключается в единичное состояние, после чего начинается с нуля счет импульсов с инверсного выхода 3 генератора 1 счетчиком 8. Это продолжается до тех пор, пока число в реверсном счет- 1$ чике 19 снова не станет равным нулю, В паузе между импульсами с выхода формирователя 13 на вычитающий вход

2 1 реверсивного счетчика 19 поступают импульсы с выхода пересчетной схемы

l8, слепуюшие с периодомйго, me Мемкость пересчетной схемы. К моменту поступления второго импульса пачки, за» цержаннойу относительно первого на Т., число в реверсивном счетчике 19 станет И равным

Т -nT п «) мт

Это число цолжно быть положительным, т.е, числа n и М определяются неравенТ <

30 мин б(м+ ) ) г и» с, ) гцеТ,„- минимально возможный интерМHé ввл между импульсами в пачке; 3$ Г „„- максимальный интервал между акч ймпульсами в пачке с учетом возможного числа пропусков импульсов в пачке.

Поц цействием слецуюших импульсов пачки число в реверсивном счетчике в среднем увеличивается и в некоторый момент достигает максимального знаIYI чения (верхнего порогa) 2 -. 1, где 1пчисло разрядов, При этом HB выходе

4$ многовходового элемента И-НЕ 22 появ. ляется потенциал логического нуля, которым закрывается первый элемент И HE

16 и увеличение числа в реверсивном счетчике 19 прекращается. Но после окончания очерепного импульса с выхода 14 формирователя 13 число в реверсивном счетчике снова уменьшается, а под действием слецуюших импульсов пачки устанавливается колебательный процесс с досЩ $$ тижениями максимального числа 2 - 1.

При каждом переходе из 2 - 1 в соседнее

1 1 меньшее состояние — 2 на выходе мно говходового элемента И-HE 22 появля12 Ь ется положительный перепад напряжения, которым число с счетчика 8 переписыI вается в регистр 11. Положительные ïåперепады напряжения на входе 12 синхронизации регистра 11 запержвны наТ отно сительно заанего фронта импульсов с вы хода формирователя 13, оцнако в регистр

11 записывается числю, соответствующее интервалу между задним фронтом перво го и задним фронтом очереаного импульса без смешения на +l, потому что разрешение нв счет импульсов от управляющего триггера 4 поступает на вход 10 счетчика 8 также с задержкой на относительно заднего фронта первого им « пульса с выхоца формирователя 13. На счетный вход 9 счетчика 8 лопа.ются инверсные импульсы генератора 1 цля того, чтобы не было переключения числа в счетчике 8 в момент записи его в регистр 11.

После окончания импульсов пачки число в реверсивном счетчике уменьшается пока не будет цостигнуто исходное нулевое состояние. При этом в регистр 11 оказывается записанйым число, соответствующее длительности между первым и послед им импульсом пачки, а на результат измерения не влияют ни отдельные пропуски импульсов внутри пачки, ни olutночные или небольшие группы импульсов помехи зв пределами пачки. Временные диаграммы (фиг. 2) показывают как устройство реагирует на про- пуск импульсов внутри пачки и на группы импульсов помехи зв пределами пачки, Инверторы 30 -32 и элемент И-НЕ

33 выполняют функции дифференцирования и инверсии положительного перепада напряжения на входе 37. Импульс с выхода элемента 33 И-НЕ .переключает в епиницу триггер 34, а в исходное состояние триггер 34 возвращается отрицательным перепацом напряжения с выхода последнего триггера счетчика 36, который подсчитывает импульсы генератора 1, посту паюшие на вход 38. Емкость расчетчика

36 должна быть равна и -1. Триггер 35 необходим для синхронизации фронтов вырабатываемого импульса с тактовой последовательностью, т.е. чтобы длительность импульсов на выходах 39 и 40 в точности равнялась числу и периодов тактовой последовательности на вхоце 38. Инверс ный выход триггера 35 соединен с одним из вхоцов схемы элементов И-НЕ цля зап рета запуска формирователя 13 цо того, квк закончится формирование импульсов

892412

<о, фиг. 1 на его выходах. Минимальный период следования положительных перепадов напряжения, на которое реагирует формирователь

13 равен (rl +1). Например; если емкость о счетчика 36 равна 10, то длительность импульсов на выходе формирователя равна

11ТО а минимальный период -12T g °

Формула изобретения

11ифровой измеритель длительности пач ки импульсов, содержащий генератор так товых имПульсов, счетчик импульсов, управляющий триггер, пересчетную схему и два 15 элемейта И-НЕ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможEIocTH измерения длительности пачки импуль сов при наличии пропусков импульсов внутри go пачки и в присутствии импульсов помех за пределами пачки, в него введены формирователь импульс ов нормированной длительности, реверсивный счетчик, регистр, многовходовый элемент И-НЕ и многовходовый элемент ИЛИ,i причем выходы разрядов реверсивного счетчика соединены oî входами многовходовых элементов И-HE и ИЛИ> выход много.axogoaoro элемента И HE соединен с ин30 версным входом синхронизации регистра .и первым входом первого элемента ИНЕ, второй вход которого соединен с пря мым выходом формирователя импульсов нормированной длительности, а третийс прямым выходом генератора тактовых импульсов, первыми входами второго элемента И-НЕ и формирователя импульсов нормированной длительности, инверсный выход которого подключен к второму вхопу второго элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом многовходового элемента ИЛИ и инверсным входом установки в ноль управляющего триггера, инверсный выход которого соединен с входом асинхронной установки в ноль счетчика, выход второго элемента И-НЕ подключен непосредственно к инверсному входу синхронизации управляющего триггера и через пересчетную схему — к вычитающему входу реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента ЯН --, инверсный выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика, выходы разрядов которого соединены с информационными входами регистра, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М. 457067, кл, 0 04 W 10/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

N 669332, кл, G 04 10/04, 1979.

892412

24

Ôèã.2

4 иг.д

ВНИИ ПИ Заказ 1 1 255/70 Тираж 460 Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4