Измерительный преобразователь коротких временных интервалов в код

 

(22) Автор изобретен ня т

С. И. Губский (71) Заявитель,(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

КОРОТКИХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ В КОД

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в прецизионных преобразо" вателях временных параметров импульсных сигналов в код.

Известно устройство, с помощью ко- s торого можно измерять интервалы времени наносекундного диапазона (1). К недостаткам известного устройства относятся большие аппаратурные затраты, либо низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности является рециркуляционный преобразователь время-код наносекундного диапазона, содержащий элемент

ИЛИ, на один вход которого поступает измеряемый импульс, а выход элемента ИЛИ подключен к.входу первого . элемента задержки, выход которого

" подключен к входу элемента И и к вхо-, ду второго элемента задержки, причем выход второго элемента задержки подклочен к второму входу элемента И, 2 выход которого подклочен к счетчику импульсов и к второму входу элемента

ИЛИ Е23.

Недостатком данного преобразователя является его низкое быстродействие.

Время измерения t<> ep временного интервала длительностью t„ можно оценить с помощью неравенства tusweHnt где и = „/ЛТ, адТ вЂ” задержка, которую обеспечивает второй элемент задержки, или шаг квантования, время измерения значительно .больше длительности измеряемого интервала времени.

Цель и зобретения - повышение быстродействия измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель, содержащий элемент

ИЛИ, счетчик, два элемента задержки, вход и выход первого элемента задержки подключены соответственно к первому и второму входам элемента И, дополнительно введены две дифференцирую щие цепи, RS-триггер и элемент И, причем первый вход дополнительного элеформула изобретения

3 9459 мента И соединен с входом измерителя, а выход - с входом счетчика и первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого элемента задержки непосредственно и через пер- 1 вую дифференцирующую цепь - к одному из входов RS-триггера, другой вход которого соединен с выходом второй дифференцирующей цепи, вход которой подклочен к выходу элемента И непос- ig редственно и к второму входу элемента

ИЛИ через второй элемент задержки, выход RS-триггера подключен к второ" му входу дополнительного элемента И.

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - диаграмма его работы.

Преобразователь содержит элементы

И 1 и 2, элемент ИЛИ 3, элементы 4 и 5 задержки, дифференцирующие RS-це- о пи 6 и 7, RS-триггер 8, счетчик 9 импульсов.

Измеряемый импульс пос упает на элемент И 1, (фиг. 2a) при этом на другом входе его присутствует уровень 25 логической единицы (фиг. 26), посту.пающий с выхода триггера 8 и разрешающий прохождение измеряемого импуль. са на вход элемента ИЛИ 3. С выхода элемента ИЛИ 3 (фиг. 2 1.)измеряемый импульс поступает на вход элемента

И 2 на вход элемента 5 задержки, кото.рый обеспечивает задержку на интервал времени йТ . На выходе элемента И 2 через интервал времени sT< от начала

35 интервала длительности измеряемого им пульса tи появляется короткий импульс (фиг. 2$), который поступает на дифференцирующую цепь 6 и меняет состояние триггера 8 на противоположное, при котором уровень логического нуля поступает с его выхода на вход элемента И 1 и запрещает прохождение измеряемого импульса на вход элемента

ИЛИ 3 (фиг. 26), при этом на выходе

45 элемента ИЛИ 3 появляется логический

"О", который ограничивает длитель- .. ность короткого импульса на выходе элемента И 2. Короткий импульс с выхода элемента 2 И задерживается элементом 4 задержки на интервал време50 ни bTg(hTq сьТ. ) и поступает на вход элемента ИЛИ 3 (фиг. 2e), с выхода которого короткий импульс поступает на вход дифференцирующей цепи 7 и изменяет состояние т риг гера 8 на прот и- воположное, при этом íà его выходе появляется логическая "1" которая разрешает прохождение измеряемого им82 4 пульса на вход элемента ИЛИ 3 через элемент 1. Через интервал времени Т„ с момента разрешения прохождения измеряемого импульса на выходе элемента

И 2 снова появляется короткий импульс и процесс повторяется до тех пор, пока длительность измеряемого импульса на выходе элемента ИЛИ 3С не станет меньше величины интервала времени

ЬТ„ . Счетчик 9 считывает положительные импульсы, получаемые при измерении.

По окончании процесса счета в счет чике записывается число импульсов

N и

Л ., + Т1+ ьр где l,pa> — разрешающая способность элементов И 1 и 2, элемента ИЛИ 3 и триггера 8.

Если величина задержки д Т сС то измерительный преобразователь имеет систематическую отрицательную погрешность, равную величине разрешающей способности сь.

Длитель ност ь и реобра зова нного ин— те рвала

tvl (N1+ ы2) hTN ( где N

Т

Предлагаемый преобразователь ко" ротких временных интервалов в код имеет высокую точность измерения при небольших аппаратурных затратах. В качестве элементов задержки используются отрезки радиокабеля, позволяющие легко изменять шаг квантования, т.е. перестраивать преобразователь.

Измерительный преобразователь коротких временных интервалов в код, содержащий элемент ИЛИ, счетчик, два элемента задержки, вход и выход первого элемента задержки подключены соответственно к первому и второму входам элемента И, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия измерений, в него дополнительно введены две дифферен- цирующие цепи, RS-триггер и элемент

И, причем первый вход дополнительного элемента И соединен с входом измерителя, а выход - с входом счетчика и первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого элемента задержки непосредственно и через первую дифференцирующую цепь к одному из входов RS-триггера, другой вход которого соединен с выхо945982

ВНИИПИ Заказ 5349/74 Тираж 959 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 дом второй яифференцирующей цепи, вход которой подключен к выходу элемента И непосредственно и к второму входу элемента HJN через второй элемент задержки, выход RS-триггера подклочен к второму входу дополнительного элемента И.

:6

Ис точн ик и информа ции, принятые во внимание при экспертизе

1. Нелешко E. А. Интегральные схе" мы в наносекундной ядерной электроз нике. Амомиздат, 1977, с. 138-140 °

2. Авторское свидетельство СССР

М 699486, кл. С 04 Р 10/04, 1978.