Измеритель временных интервалов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<11951229 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.01.81 (21) 3232743/18-21 (1) М Кт1 3
G 04 F 10/04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 15.08.82. Бюллетень ¹ 30
)53) УДК 621.317 (088.8) Дата опубликования описания 15.08.82
Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ
Изобретение относится к специальной технике и может использоваться для измерения временных интервалов между непрерывно следующими импульсами.
Известно устройство для измерения временных интервалов, содержащее секционированную линию задержки, каскады совпадения, дифференцирующие звенья, ключ, триггер, счетчик 1.1 .
Однако известное устройство обладает недостаточной точностью.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является измеритель временных интервалов, содержа- 15 щий эталонный генератор, счетчик, секционированную линию задержки, вычислительный блок (2).
Однако данный измеритель обладает недостаточной точностью в наносекунд- 20 ном диапазоне измерений из-за трудности: изготовления с достаточной точностью секционКрованной линии задержки.
Целью изобретения является повышение точности.
Поставленная цель достигается тем, что в измеритель временных интервалов, содержащий эталонный генератор, вычислительный блок, счетчик импульсов, выходы которого подключены .к первым входам вычислительного блока, введены фазовый детектор, фильтр и подстраиваемый генератор, первый выход которого соединен со входом счетчика импульсов, .а вторые выходы подключены к вторым входам вычислительного блока, выход эталонного генератора. соединен с первым входом фазового детектора,: выход которого через фильтр соединен со входом подстраиваемого генератора, второй вход фазового детектора соединен с одним из выходов счетчика импульсов.
Подстраиваемый генератор содержит элемент управления и % последовательно соединенных ключей, вход первого ключа соединен с инверсным выходом
3,-го ключа, выход которого является первым выходом подстраиваемого генератора, при этом выходы, ключей с первого по (к-1)-й являются вторыми выходами подстраиваемого генератора, выходы элемента управления вход которого является входом подстраиваемого генератора, соединены с выходами ключей.
На фиг. 1 приведена функциональная схема измерителя; на фиг. 2 схема подстраиваемрго генератора;
951229 на фиг. 3 — один из вариантов элементов управления.
Устройство содержит эталонный генератор 1 (фиг.1), фазовый детектор 2, фильтр 3, подстраиваемый генератор 4, счетчик 5 импульсов, вы- 5 числительный блок 6.
Подстраиваемый генератор (фиг. 2) содержит М последовательно соединенных ключей 7-1,7-2,..., 7-Ъ, элемент 8 управления. Один из вари- !О антов элемента управления 8, пред.ставленный на фиг.3, содержит .резисторы 9, варикапы 10, конденсаторы 11., Емкость на выходах элементов 8 управления, вызывающая дополнительную,)5 задержку в ключах 7-1,7-2,...7-М, зависит от емкости варикапов 10, которая в свою очередь зависит от напряжения на входе элемента управления., Измеритель временных интервалов рад работает следующим образом.
На выходах пОдстраиваемого генератора 4 вырабатываются сигналы с периодом Т, сдвинутые по времени последовательно на время Г =Т/(2-g).
Период сигнала эталонного генератора 1 T> = 2"+" Т, где i — вес разряда выхода счетчика 5, который подключен ко второму входу фазового детектора
2. B режиме удержания сигналы на выходе эталонного генератора 1 и 1-м выходе счетчика 5 совпадают по частоте и фазе. При расхождении фаз этих сигналов на выходе фазового детектора 2 вырабатывается сигнал, который через фильтр 3 смещает частоту подстраиваемого генератора 4,так, чтобы устранить расхождение фаэ. Величина измеряемого интервала, границы которого задаются импульсами, поступающими на вход измерителя, гру 4Q бо определяется в вычислительном блоке 6 по кодам на выходе счетчика 5.
Уточнение результата осуществляется по сигналам на выходах подстраинаемого генератора 4. .45
На выходах ключей 7-2,7-2...7- М подстраиваемого генератора 4 вырабатываются сигналы с периодом Т, сдви нутые последовательно на величину (. Время задержки сигналов в каж- 50 дом из ключей 7-1, 7-2,..., 7- k складывается из собственной задержки ключа и дополнительной задержки, вызванной управляющим элементом 8.
Управление периодом сигнала осуществляется изменением величины Г с выходом элемента управления 8.
Таким образом, изменения задержки 5, вызванные изменениями температуры, нестабильностью источников питания и компонентов схемы, компенсируются цепью фазовой автоподстройки частоты, что позволяет повысить точность по сравнению с известным устройством.
Формула изобретения
1. Измеритель временных интервалов, содержащий эталонный генератор, вычислительный блок, счетчик импульсов, выходы которого подключены к первым входам вычислительного блока, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности в него введены фазовый детектор, фильтр и подстраиваемый генератора, первый выход которо,го соединен со входом счетчика им пульсов, а вторые выходы подключены к вторым входам вычислительного блока, выход эталонного генератора соединен,с первым входом фазового детектора, выход которого через фильтр соединен со входом подстраиваемого генератора, а второй вход фазового детектора соединен с одним из выходов счетчика импульсов;
2. Измеритель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что подстраиваемый генератор содержит элемент управления и Ф последовательно соединенных ключей, вход первого ключа соединен с инверсным выходом k-ro ключа, выход которого является первым выходом подстраиваемого генератора, при этом выходы ключей с первого по (Ф-1)-й являются вторыми выходами подстраиваемого генератора, а выходы элемента управления, вход которого является входом подстраиваемого генератора, соединены с выходами ключей.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 676973, кл. G 04 F 10/04, 1979.
2. Автоматика и вычислительная техника. Рига, "Знание", 1980, Ф 5, с. 40-77.
