Измеритель серии временных интервалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнв

Социалистических

Республик

98382,/.=г-..

- -«,б" (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 538334 (22) Заявлено 200580 (21) 2926019/18-21 К т 3

G 04 F 10/04 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам изобретениИ и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.0182. Бюллетень ¹ 2

К 681.325.3 (088. 8) Дата опубликования описания 15. Ol. 8 (72) Авторы изобрет ения

В.ВгКисель н А.В.Смирных (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СЕРИИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ г л v ггггмгл Л D Г И»

Изобретение относится к электрой= ным измерениям, и может быть использовано для измерения н запоминания серии следующих друг эа другом случайных илн псевдослучайных интервалов времени.

По основному авт. св. Р 538334 изгвестен измеритель серии временных интервалов, содержащий генератор им,пульсов эталонной частоты, соединенный последовательно через ключ со

- счетным входом счетчика, выход первого разряда которого через линию. задержки связан со входом второго ключа, расширитель, выход которого подключен ко входу третьего ключа, . вторую линию задержки, запоминающий блок и последовательно соединенные триггер,,четвертый ключ и формирователь.. выход которо&о соединен со втог вым входом второго ключа, со входами всех разрядов счетиика и с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу третьего клоча, второй вход третьего ключа подсоединен к выходу второй линии задержки, вход которой связан с выходом генератора импульсов эталонной частоты, подключенным также ко вто рой выход триггера соединен со вторьм входом первого ключа, выход второго клокоча подключен ко входу первого разряда запоминающего устройства,а входы остальных разрядов запомИнающего устройства непосредственно соединены с соответствующими выходами счетчика (1).

Недостатком этого устройства яйляется низкая достоверность результатов измерений при его работе в условиях априорной неопределенности относительно длительности и количества измеряемых интервалов времени.

Так как устройство предназначено для измерения случайных интервалов времени, то заранее предсказать ожидаемую длительность и количество измеряемых интервалов не представляет возможным, что приводит к появлению грубых ошибок, вызываемых переполне.нием счетчика при поступлении относительно длительных интервалов, и к потере информацкн о начальных интервалах времени, возникающей при переполнении запоминающего блока. Наличие продобных ошибок отрицательно влияет на качество последующего ана и л ел чайных и псевдослучайных по898382

Я

6э следовательностей, образованных измеренными интервалами времени.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель серии временных интервалов введены три логических элемента И, два логических элемента И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ и инвертор, причем второй выход триггера подкюпочен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого ключа, выход формирователя подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго ключа, выходы всех раз рядов счетчика через первый элемент И-НЕ подключены ко второму входу первого элемента И, выход расширителя соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента Л-НЕ, а выход - со вторым входом третьего ключа, все выходы запоминающего блока подключены ко входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которо го соединен со вторым входом второ"

ro ключа непосредственно и через инвертор - с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого под" ключен к первому выходу триггера.

На чеРтеже приведена структурная схема устройства, устройство содержит генератор 1, импульсов эталонной частоты," ключ 2, счетчик 3, линию 4 задержки, логический элемент 5 И, линию Ь задержки, логический элемент 7 И-НЕ,ключ 8, трйггер 9, логический элемент 10 И, ключ 11, логический элемент,12 И, логический элемент 13 И-НЕ, ключ 14, формирователь 15, запоминающий блок 16, расширИтель 17 входных импульсов инвертор 18, логический эле" мент 19 ИЛИ-НЕ.

Выход генератора 1 импульсов соединен со входами линии 4 задержки и ключей 2 и 14, Выход линии 4 задержки через ключ 8 соединен с входом установки нуля триггера 9. Второй вход ключа 8 через логический элемент 12 И подключен к. выходу расширителя 17, вход которого является входом устройства. Выход ключа Z соединен со счетным входом счетчика 3, второй вход ключа 2 через логический элемент 5 И подключен к прямому выходу триггера 9. Выходы всех разрядов счетчика 3 соединены со входамилогического элемента 7 И-НЕ, выход которого подключен ко второму входу элемента 5 И. Восход первого разряда счетчика 3 через линию б задержки и ключ 11 подключен к входу первого разряда первой строки запоминающего блока 16, а остальные выходы счетчика 3 соединепы непосредственно с входами соответствующих разрядов .первой строки запоминающего блока 16.

Выходы всех разрядов последней строки запоминающего блока 16 соединены с соответствующими входами логического элемента 19 ИЛИ-НЕ, выход которого подключен ко входу элемента 10 И, и через последовательно соединенные инвертор 18 и элемент 13 И-НЕ - к второму входу элемента 12 И. Инвер сный выход триггера 9 подключен ко входам элемента 13 -И:HE и ключа 14, выход которого соединен со входом формирователя 15. Выход формирователя 15 через элемент 10 И подключен к входу установки единичного состояния триггера 9, ключу 11 и входам считывания информации и обнуления счетчи" ка 3.

Работа предлагаемого устройства при поступлении на его вход коротких. интервалов времени, не вызывающих переполнения счетчика 3, а также при количестве таких интервалов, меньшем емкости запоминающего блока 16, не отличается от работы известного устройства, так как злеме:TH 5, 10, 12 И - открыты, а на выходах элементов 7 И-НЕ и 19 ИЛИ-НЕ - высокие потенциалы, При измерении длительных интервалов времени, когда во всех разрядах счетчика 3 появляется 1, срабатывает элемент 7 И-.НЕ, и на.его выходе появляетсн нулевой потенциал, который приводит к закрыванию элемента 5. И, выходной сигнал которого, :g свою очередь, размыкает ключ 2, что приводит к прекращению поступления счетных импульсов от генератора 1 к счетчику 3. Таким образом, в счетчике фиксируется максимально возможное число счетных импульсов 2,, где к - число разрядов счетчика 3, что свидетельствует о -поступлении на измеритель интервала величиной д

7j2 Т, где Т - период следования к счетных импульсов генератора 1. Клюя

2 разомкнут до тех пор, пока не кон чается измеряемый интервал, т.е. пока не поступает следующий отсчетный импульс на вход устройства, который, воздействует на расширитель 17 элемент 12 И, ключ 8, устанавливает триггер .9 в нулевое состояние. В этом случае на инверсном выходе триггера 9 появляется единичный потенциал, который открывает ключ 14. Ближайший счетный импульс через ключ 14, воздействуя на формирователь 15, вызывает срабатывание элемента 10 И, так как на втором его входе поддерживается единичный потенциал элементом 19 ИЛИ"HE. Выходной импульс элемента 10 И считывает информацию со счетчика Э (работа линии б задержки и ключа 11 аналогична их работе в

898382 известном устройстве) в блок 16 и ус- танавливает триггер 9 в единичное состояние. При этом на прямом выходе триггера 9 появляется единичный потенциал, который через элемент 5 И замыкает ключ 2 и обеспечивает нача- 5 ло счета следующего интервала време- ни. Элемент 5 И в это время уже находится в единичном состоянии, так как на второй его вход подается единичный потенциал с выхода элемен-; 1ф та 7 И"HE (считывание информации со всех разрядов счетчика 3 к этому времени уже произведено, и на всех выходах потенциал будет нулевым).

1S

Таким образом, исключаются грубые; ошибки, связайные с переполнением, счетчика 3, когда вместо длительного интервала времени может быть вафик" сирован короткий интервал, так как после переполнения счетчик 3 обнуляется и начинает счет сначала. Ошибка же из-Эа того, что истинное значение измеряемого интервала может быть больше, чем максимальное значение, фиксируемое счетчиком при анализе

25 случайных процессов, играет менее существенную роль, чем в известном устройстве. Кроме того, ошибка в пред-. лагаемом устройстве всегда может быть обнаружена при анализе результатов 30 измерений и устранена в следующем цикле измерений путем увеличения

I периода следования счетных импульсов, что невозможно в известном устройстве. 35

При анализе случайных (в том числе и шумовых) процессов часто требуется получить выборку последовательных интервалов времени, начиная с не- 4() которого заданного момента. Таким моментом времени может быть момент включения. данного устройства или устройства, подключаемого к его входу.

Момент окончания измереяий определяется поступлением значения первого . измеренного интервала в последнюю строку блока 16. При этом срабатывает элемент 19 ИЛИ-НЕ по появлению хотя бы одной 1 в каком- либо из-. разрядов последней строки блока 16.

На выходе элемента 19 ИЛИ-НЕ появля ется нулевой потенциал, который через элемент 10 И запрещает считыва ние информации со счетчика 3 и установку триггера 9 в единичное состоя- 55 ние по окончании последнего интервала времени, величина которого измеряется полностью. Это обеспечивается тем, что нулевой потенциал с выхода элемента 19 ИЛИ-НЕ подается 60 также через иявертор 18 на элемент

13 И-НЕ, второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера 9.

Поэтому измерение последнего интервала продолжается до его конца, пока 65 последний измерительный импульс через расшяритель 17, элейент 12 И и ключ 8 не устанавливает триггер л7 в нулевое состояние. В счетчике 3 остается измеренное значение этого интервала, так как считывание его в запоминающий.блок 16 не происходит из-за яаличия нулевого потенциала на втором входе элемента 10 И..Одновременно; появление единичного потенциала на инверсном выходе триггера 9 приводит к появлению нулевого потенциала на выходе элемента 13 И-НЕ, что исключает воэможность воздействия через ключ 8 на триггер 9 со стороны расширителя 17 до тех пор, пока не будет полностью считана информация с блока 16 и счетчика 3. После этого яавыходе элемента 19 - ИЛИ-НЕ появляется единичный потенциал, который открывает элемент 10 И и закрывает элемент 13 И-НЕ. Ближайший по времени к этому моменту счетный импульс гене" оратора 1 через ключ 14, формировагель 15 и элемент 10 И устанавливазт триггер 9 в единичное состояние и.

?одготавливает измеритель к последующей работе, .Элемент 12 И в это время уже открыт сигналом с выхода элемента 13 И-НЕ.

Таким образом, предлагаемый измеритель фиксирует и запоминает m+1 последовательных интервалов времени, начиная с заданного отсчетного момента, где m — - емкость запоминающего . блока. Если длительность измеряемых интервалов. времени превышает величи"

:ну 2"Тс ?, то в запоминающем блоке 16 фиксируется максимальное число Р .

Формула изобретения

Измеритель серии временных интЕрвалов по авт. св. 9 538334, о т л ич а ю щ к и с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерений, в него введены три эле мента И, два элейента И-НЕ, элемент, ИЛИ-НЕ и инвертор, причем второй вы" ход триггера подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого ключа, выход формирователя подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго ключа, выходы всех разрядов счетчика через первый элемент И-E?E подключены ко второму входу первого элемента И, выход расширителя соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

И-НЕ, а выход — co вторым входом третьеro ключа,все выходы запоминающего. блока подключены ко входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом второго ключа

898382

Составитель Л.Плетнева

Редактор И.Касарда Техред A. Бабииец Корректор.М.Иароши

Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Заказ 11946/б3

Филиал ППП . . .Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 непосоедственно и через инвертор - с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к пер вому выходу триггера.

Источники информации, принятые во внимание,,при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9538334,кл.G 04 F 10/04,1975 (прототип)