Устройство для измерения временных интервалов Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения временных интервалов и периода повторения импульсов.

Известно устройство для измерения периода, содержащее формироваTSJa, счетчик, пересчетный блок, триггер, генератор, селектор, элементы ИЛИ, .

Недостатком известного устройства являются его сложность и невозможность использования для измерения временных интервалов наносекундного диапазона.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения временных интервалов, содержащее элемент ИЛИ, четыре элемента И, три элемента задержки, два триггера, элемент ИЛИ-Н счетчик старших разрядов, счетчик младших разрядов 2j .

Недостатком данного устройства .лвляется его сложность, так как используются два триггера, три элемен та задержки.

Цель изобретения - упрощение уст ройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения временных интервалов, содержащее три элемента И, первый вход первого из которых подключен к входу устройства, а выход соединен с первым вхо-. дом элемента ИЛИ, выход.которого подключен к входу первого из двух элементов задержки, выход второго элемента И подключен к входу счетчика старших разрядов, выход третьего элемента И соединен с входом счетчика младших разрядов и с вторым входом элемента И1В1, введены тр элемента НЕ, причем вход первого элемента НЕ соединен с входом устройства и первъм входом второго элемента И, выход первого элемента задержки подключен непосредственно к второму входу второго элемента И и к первому входу третьего элемента Ни через второй элемент задержки к второму входу третьего элемента И и к входу второго элемента НЕ, выход которого соединен с третьим вхо|дом второго элемента И, выход котоjporo через третий элемент НЕ подклю чей к второму входу Первого элемен|та И, выхрд перйого элемента НЕ подключен к Третьему входу третьего элемента и.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его.работы. ,

Устройство содержит элемент ИЛИ три элемента 2-4, два элемента 5 и б задержки, счетчик 7 старших разрядов, счетчик 8 младших разрядо три элемента НЕ 9-11.

Устройство работает следуюьщм образом.

Измеряемый импульсный сигнал длительностью, равной времени з f (фиг.2,а), поступает на первый вход элементов И 2 и 3 и через элемент НЕ 9 запрещает прохождение сигнала через элемент И 4 (фиг.2ж) время t (tf на счетчик 8 младших разрядов. Так как с элемента 5 задержки на второй вход элемента И 3 подается в исходном состоянии уровень О, а на третий вход с элемента НЕ 10

то с выхода элемента

уровень

ИЗ (фиг.2в) уровень О, инвертированный элементом НЕ 11 разрешает прохождение измеряемому импульсному сигналу через элемент И 2 (фиг.2б) и элемент ИЛИ 1 на элемент.5 задержки, который задерживает его на время t - t CФиг.2г). С выхода элемента 5 задержки импульсы подаются на второй вход элементов И 3 и на первый - элемента И 4, кроме этого,задержанные элементом 6 задержки на время-t -t(фиг.2д) импульсы подают ся на третий вход элемента И 4 и через элемент НЕ 10 - на второй вход элемента И 3, так как в момент времени i} Фиг.2а, г, д на всех входах элемента И 3 уровень 1, то на выходе этого элемента формируется импульс длительностью равной времени (фиг.Зв), который через элемент НЕ 11 запрещает прохождение измеряемого сигнала в этот момент времени (фиг.2б), аналогичным образом происходит деление измеряемого импульсного сигнала на время t-j-t до тех пор, пока на входе устройства присутствует уровень 1. При это счетчик 7 стаЕяпих разрядов фиксирует количество целых делений. Как только на входе устройства появится уровень О, т.е. окончится измеряемый импульс, то запрещается проко дение импульсов через элемент И 3 и разрешается прохождение импульсов через элемент И 4 на счетчик 8 младших разрядов. Причем Импульс длительностью, равной времени (фиг.2б),являющийся остатком от деления, с выхода элемента 5 задержки подается на вход элемента И4 непосредственно, а на другой вход -.через элемент б задержки, таким образсни, на входы элемента:И4 поступают два .импульсных синала, сдвинутые относительно друг друга на времяi -tj (фиг.2г,д). На выходе элемента И4 формируется импульсный сигнал, длительность которого меньше длительности исходного сигнала на время (фиг.2ж), который фиксируется счетчиком 8 младшего разряда и через элемент ИЛИ 1 поступает снова на вход элемента 5 задержки. Далее процесс циркуляции в замкнутом контуре (элементы 5 и 6 задержки) элементы И 4, ИЛИ 1 будет происходить аналогично первому циклу обращения и прекраттся, когда длительность импульса станет меньше времени задержки элемен та б ( фиг. 2, время

Длительность измеряемого интервала равна

t5-t, N trtiVNi(4-ti), где Н - кодг записанный в счетчике старших разрядов и соответ ствующий целом числу деле,/

N - код, записанный в счетчике младших разрядов и соответствующий общему числу циклов обращения.

Введение трех злементов НЕ позволило упростить предлагаемое устройстов, так как исключили при этом двй триггера, элемент задержки, элемент ИЛИ-НЕ, элемент И, при сохранении всех его характеристик.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее три элемента и, первый вход первого из которых под1 лючен к входу устройства, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого из двух элемен- ; , тов згщержки, выход второго элемен- -. та И подключен к входу счетчика старших разрядов, вых(Ш третьего элеЕСГП - -г А-я 1 3i:- ;/,:,/;,:;.. , I ;- I ;,.;},л; - .,t S ti S l: tXCfKKntM 2l мента И соединен с входсм счетчика младших разрядов и с вторым входом . элемента ШШ, отл и ч а ю ц.ее с я тем, что, с целью упрощения устройства в него введен ; три элемента НЕ, причем вход первого элемента НЕ соединен с входом .устройства и первь04 входом второго элемента И, выход первого элемента задержки подключен Непосредственно к второму входу втог рого элемента И и к rtepBOMy входу третьего элемента И и через второй элемент задержки к второму входу третьего элемента Ник входу второго элемента НЕ, выход которого соедй- / нен с Т1ретьйм входом второго элемента И,выход которого черёэ третий эле- i j меНт НЕ, подключен к второму входу (П первого элемента И выход первого элемента НЕ подключен к третьему с входу третьего элемента И. to ф

f 4V

Фиг.